水泥胶砂抗折试验夹具

“十四五”生态环境监测规划、碳监测评估、碳达峰、碳中和……围绕生态环境的众多名词近两年成为各行各业关注的重点。中国碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”，推进碳排放实测技术迫在眉睫！作为能源、资源密集型行业，水泥生产过程中的二氧化碳排放量一直吸引着业界的关注。在双碳大背景下，促进能效提升，实现绿色转型，是水泥行业首当其冲的任务。水泥检测行业测什么？如何测？用什么仪器测？京津冀地区重要的水泥质检公司、河北金测检测认证有限公司（以下简称“金测公司”）副经理杨志威近日接受了仪器信息网的专访。采访中，杨志威给大家细细梳理了水泥检测行业的发展变革、现行检测技术概况以及未来发展规划等。河北金测检测认证有限公司 杨志威副经理过去！水泥检测行业重重改革，层层迭代金测公司前身为河北省建材产品质量监督检验站，最早挂靠于河北省建筑材料工业设计研究院，2022年6月正式更名。“就我个人来说，已经经历了公司三次大变革。”采访伊始，杨志威首先向我们讲述了公司发展史，“第一阶段是上世纪80年代，在这一阶段，我们尚属于事业单位性质，承接省内水泥产品检测业务；在第二阶段，2000年开始，国家对科研机构进行改革，我们改制成为河北省国资委管理下的科研型企业；第三阶段，紧跟新发展模式要求，企业检测服务板块得到进一步的整合，也完全走向市场化运作，形成了今天的河北金测检测认证有限公司。”虽然经历了多次发展变革，但是公司一直保持向前的脚步，在每个阶段都执行着新目标与新规划。公司在检验检测设备配置方面也经历了数次迭代更新，杨志威介绍说，从最早人工检测为主，设备为辅，到现在拥有多种自动化检测仪器；此外，引进更先进的自动化、智能化新设备也被提上了日程……凡此种种，都是金测公司多年来切实可见的成长。从产业发展的角度上来说，水泥制造的全过程都需要检验数据的参与。杨志威谈到：“各个水泥企业都有自己的检测部门，但数据的准确性如何把控？这就体现了第三方检测服务机构的重要性。”就金测公司而言，目前水泥和原材料检测的业务占比接近70%。一方面，作为第三方检测机构，金测公司能够为企业提供准确的产品各项指标检测数据；另一方面，还能够帮助各企业进行生产过程中的数据检测及对比校准。杨志威介绍：“目前各水泥企业每两个月至少提供给我们一个样品，由我们进行对比检测。及时纠正生产过程中的偏差，帮助企业解决问题，这是长久以来公司凭借专业技术服务积累下来的宝贵财富，是生产企业对金测公司服务质量的最大认可。”特别是，近两年来，国家提出双碳政策，建材行业制订了水泥等重点企业要在2023年前率先实现“碳达峰”的目标。基于此，杨志威表示，金测公司围绕生态绿色等理念也正在逐步推进精细化生产等一系列工作。现在！仪器检测助力产业发展，高效节能不论如何变革，检验检测机构始终是企业生产质量的“把关者”，其存在的重要性不言而喻，可以说，实时的数据监控是促进水泥制造业向高效节能方向发展的最重要的手段之一。从原材料的检测，到生产过程的实时监控，乃至对各个水泥产业的质量评估，检测都贯穿每一个环节。作为安全生产的把关者，水泥检测主要关注哪些指标呢？据杨志威介绍，目前我国现行的《GB175-2007通用硅酸盐水泥》对水泥的物理及化学指标均进行了相关的描述，物理指标包括水泥的强度、凝结时间、安定性、细度、标准稠度需水泥量、胶砂流动度；化学指标包括三氧化硫含量、氧化镁含量、烧失量百分比、氯离子含量、水溶性铬含量、碱含量。谈到检测过程中所需的仪器，杨志威表示：“从原材料到水泥熟料，再到水泥最终产品，所有的物理性质及化学性质都需要严格控制。在这个过程中，我们会用到很多仪器，比如物检设备有净浆搅拌机、砂浆搅拌机、振实台、压力机、抗折试验机、养护箱，化学分析设备有分析天平、高温炉、原子吸收仪、电位滴定仪、X射线荧光分析仪、分光光度计、火焰光度计，这些都是我们常用到的。”采访中，杨志威特别强调了氯离子的检测。据介绍，对水泥而言，氯离子是一项关乎民生安全的指标，如果其含量超过安全值范围，混凝土中的钢筋就会被缓慢腐蚀，造成重大安全隐患，威胁人民生命财产安全。鉴于此，《GB175-2007通用硅酸盐水泥》特别对水泥中氯离子含量进行了规定，要求其质量分数不得大于0.06%，这也是上一版国标中没有的。GB/T 176-2017水泥化学分析方法明确规定了氯离子检测的相关方法，包括硫氰酸氨容量法、自动电位滴定法、离子色谱法。这三种方法相比，自动电位滴定法具有明显的优势。杨志威对几种方法进行了简单的比较：“早期，氯离子的检测会用到汞试剂，整个过程会对实验人员产生健康危害，也会对环境造成污染；而离子色谱法成本较高，用户范围有限；标准中提到的电位滴定法准确度高，速度快，对环境污染较小，是目前比较受欢迎的方法。多数涉及水泥产品检测的单位目前基本上都已经配备了电位滴定仪。”据悉，鉴于电位滴定法在氯离子检测方面的优势，其相关的市场在 2016-2017年陆续兴起，2018-2019年进入市场高峰期，虽然现在正逐渐进入稳定期，但是仪器的更新换代也会让该市场保持稳定发展。针对氯离子的检测，金测公司使用的是雷磁的产品--ZDJ-5B 型自动滴定仪、ZDCL-1型自动滴定仪。据杨志威介绍：“金测公司与雷磁的相识源于2016年，当时正值国标GB/T176-2017即将实施，其中规定了氯离子检测用电位滴定的方法。我们通过选型调研，发现国产仪器中雷磁的产品优势明显。从2016年开始，我们相继引进了两台雷磁产品，并向河北省内的水泥企业推荐了雷磁的电位滴定仪，事实证明我们所做的选择和推荐是正确的。”实验室雷磁的产品金测公司使用雷磁产品的场景对于与雷磁的多年合作，杨志威也是非常认可的：“更深层的技术合作是我们非常期待的！雷磁的产品服务方面做得很好，工程师会亲临现场为用户进行仪器的安装和讲解，遇到问题也会迅速应对。记得有一次河北某企业的产品出现问题，雷磁工程师接到反馈后立即搭乘火车，当天赶到现场解决问题，这让我们印象非常深刻！”未来！水泥产业细化完善，自动化检测趋势尽显水泥属于产能过剩的产业，在未来仍然会有被细化、被细分的可能。下一步的大浪淘沙中，优质的企业会脱颖而出，当然也会有一批企业遭到淘汰。而在这个过程中，水泥相关的检测必然起到至关重要的作用。“水泥制造业未来一定会向自动化、智能化、数字化的方向发展，这是大趋势。”基于此，杨志威对水泥检测所需的仪器同样提出了自己的预期，“近五年来，虽然在化学分析上仍然有一部分工作离不开人工，但智能化检测始终在飞速发展。比如，无人检测的推广势在必行，从放入样品到数据输出全由机器完成，这对仪器的自动化水平会提出更高的要求。”对于水泥产业的发展，杨志威谈到，目前我国水泥行业的80%仍然是通用水泥。虽然通用水泥产品的标准已经做到了与国际接轨，但是对于特种水泥，参数的特性会更加复杂，目前还在逐步细化的路上。此外，杨志威还提到，我国GB175通用硅酸盐水泥标准也正在完善过程中，新标准对水泥检测的相关调整和完善也是非常令人期待的。当话题回到金测公司下一步的发展，杨志威对于公司未来保持着非常积极的态度：“未来三年，我们的产值目标是2,000万。为达成这个目标，仅仅是水泥检测还是远远不够的，后续我们可能会‘多点开花’，向更多领域进军。”此外，杨志威也表示，近年公司计划不断增加技术人员，涉及领域不局限于建材和水泥行业，金测公司要在服务效率和数据准确性方面继续保持和提高自身的行业竞争力，始终保持向前的步伐。了解更多仪器，请点击如下图片

2017年12月底，厦门合诚工程检测有限公司从三思纵横购进大批试验机设备，目前已全部调试完成顺利验收，其中包括一台30000kn微机控制压剪试验机，两台微机控制电液伺服压力试验机，六台微机控制电液伺服万能试验机，一台微机控制电液伺服钢绞线试验机，十一台微机控制电子万能试验机。三思纵横30000kn压剪试验机创建于1997年厦门合诚工程检测有限公司是一家具有独立法人资格的第三方检测机构，是全国交通检测行业中检测资质较全、业务范围较广、规模较大的专业检测机构。公司所服务的工程项目涉及公路、桥梁、隧道、水运、市政、房建、轨道、铁路、水利水电等各类建设领域。其总公司合诚工程咨询集团股份有限公司成立于1995年，是一家综合型工程咨询公司，承接了多项国家重点项目，业务遍及全国十多个省市，是我国海峡西岸经济区建设工程咨询监理龙头企业，也是国内交通建设监理行业第一家以监理为主业的上市企业。厦门合诚工程检测有限公司此次，合诚检测在三思纵横订购的所有产品都是采用微机控制，不需要试验者手动操作，安全系数大大提高，满足客户多种试验的需求。其中订购最多的产品是微机控制电液伺服万能试验机和微机控制电子万能试验机。微机控制电液伺服万能试验机适用于金属棒材、板材、螺纹钢及紧固件等试样的拉伸试验以及水泥胶砂试样、混凝土试样的抗压试验、抗折试验。该产品采用全数字闭环控制系统，能实现三闭环控制要求，满足多种切换方式。微机控制电子万能试验机主要适合各种金属、非金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离、撕裂等试验。三思纵横可以满足客户的要求灵活定制不同空间、不同附属装置的电子万能试验机。合诚检测实验室局部图合诚检测实验室局部图微机压剪试验机主要适用于交通行业（公路、铁路、桥梁）橡胶支座、减震器类成品的力学实验，微机控制电液伺服压力试验机适用于金属、水泥制品及混凝土等材料压缩性能试验，而微机控制电液伺服钢绞线试验机则应用于钢绞线、金属棒材、板材、螺纹钢及紧固件等拉伸试验。

研究背景 目前全球骨缺损手术每年约为2000万例，为保持原有骨骼的结构与功能的完整，骨修复就必须依赖于移植材料，因而临床治疗中对于具有支撑作用的骨植入材料需求量巨大。植入材料的特性对于骨修复具有重要影响，是再生医学研究中的关键问题，也是临床骨修复的核心要点。聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 骨水泥是临床上出现很早、使用非常广泛的骨水泥制品，其安全性和临床效果已经得到普遍认可。但是过高的弹性模量、相对较低的生物活性都限制了它在临床使用上的进一步应用和发展。骨组织的修复和再生是一个动态过程，始于骨祖细的增殖和迁移，最终分化为成熟骨细胞。虽然骨组织具有较强的再生能力，但是当大段骨组织损伤造成大范围骨缺损时，为保持原有骨骼的结构和功能，骨的修复就必须依赖于移植材料。植入材料的特性对于骨修复具有重要影响，该过程的影响成为再生医学研究中的关键问题，也是临床骨修复的核心要点。骨植入材料主要有自体骨、异体骨(同种异体骨、异种骨)和合成材料等。自体骨一直被认为是骨移植材料的金标准，但来源有限，取骨后容易出现穿孔、伤口感染、脓肿、出血等相关并发症，植入困难、创伤大等，也使其在临床上的应用受到限制。随着组织工程技术的不断发展，人工骨不仅可以实现大批量生产，而且往往具有新的研究不断赋予的生物相容性、成骨诱导性等特点，使得人工骨普遍应用于临床骨修复以及作为骨外科填充材料。 鉴于上述缺点，材料和医学科学家尝试了多种PMMA骨水泥改性策略，通过改变单体、添加生物活性材料或有机材料等策略来优化PMMA骨水泥的生物机械性能和生物学活性。 方法与结果 本研究以PMMA骨水泥作为支持材料，在其中添加具有生物活性的矿化胶原（MC）材料，通过基础实验研究复合骨水泥的材料学表征以及体内外活性，通过将该材料应用于临床，探究临床的实用性以及价值。采用兔骨质疏松模型对复合骨水泥材料MC-PMMA在体内的生物相容性及成骨性能进行评价。 采用岛津InspeXio SMX-225 CT FPD HR对骨水泥进行扫描重建，统计骨水泥的孔隙率。如图1所示，PMMA骨水泥的孔隙率与MC-PMMA骨水泥的孔隙率几乎相同（5.61±0.16%比7.22±0.53%）。与PMMA骨水泥相比，MC-PMMA具有较低的CT值（9.36±0.13对5.46±0.22）。图1 岛津micro-CT扫描材料结果 体内实验中，更重要的评价环节为影像学评价。在4周，8周，12周时处死兔子，选择有材料的椎体，在Micro-CT定位下确定材料的位置，并进行硬组织切片和染色。采用岛津InspeXio SMX-225 CT FPD HR扫描样品，扫描后经三维等值画图软件重建并进行成骨体积分析测定。通过X线透视及CT扫描影像评估样品植入前后的形状、骨密度，并通过成骨体积的测量进行定量分析。 术后各组在各个时间点的典型扫描三维重建结果如图2A所示，骨水泥材料牢固地结合到骨组织上，没有明显的间隙。通过显微CT进行的三维渲染显示了缺损和骨水泥的位置。在图2A中，骨水泥具有以红色和黄色显示的高CT值，而骨是黑色的。随着骨水泥被骨替代，颜色变为绿色，蓝色，最后变为黑色，表明CT值逐渐降低。在4周时，两组标本的骨水泥CT值和体积相似。在8周时，MC-PMMA组的CT值下降，但在PMMA组中几乎相同。在12周时，MC-PMMA组的CT值与以前相似的区域更多。然而，PMMA组的CT值保持不变。骨水泥的界面外观和CT值的差异表明MC-PMMA组中的材料吸收和骨再生比PMMA组更多。在手术后4,8和12周，MC-PMMA骨水泥组的椎体重建三维图像的定量显示比PMMA骨水泥组有更多的骨形成（图2B-E）。手术后4周，MC-PMMA组的骨量百分比和骨小梁厚度较高。然而，骨小梁厚度或骨小梁分离没有差异。手术后8周和12周，与PMMA组相比，MC-PMMA组的骨小梁厚度显着增加，骨量百分比增加，骨小梁数较高，骨小梁分离度较低，表明随着时间的推移MC-PMMA组的骨生长增加。图2 micro-CT三维重建结果和计算结果 总结与讨论 本研究通过向广泛用于PVP和BKP的PMMA骨水泥品牌的粉末中添加矿化胶原来开发基于生物活性PMMA的骨水泥。与PMMA骨水泥相比，MC-PMMA骨水泥的压缩模量显着降低，而处理时间大致相同。MC-PMMA骨水泥促进细胞增殖和分化，并加速骨质疏松兔模型中椎骨的修复和小规模临床试验中患者的OVCF。我们的研究结果表明，MC-PMMA骨水泥有望用于临床转化。 微焦点X射线CT装置inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus高分辨率，图像清晰擅长复合材料的拍摄操作简单、试验速度快 文献题目《Bioactive poly (methyl methacrylate) bone cement for the treatment of osteoporotic vertebral compression fractures》 使用仪器岛津inspeXio SMX-225CT FPD HR Plus 第一作者诸进晋，杨淑慧 原文链接：https://doi.org/10.7150/thno.44276