水泥強度檢測要點及誤差研究

陳志凌 王京宏

（金華市質量技術監督檢測院，浙江 金華 321001）

1 前言

材料作為工程項目的實體，決定了工程的質量。在建設工程中，水泥的質量檢測必不可少，其檢測工作質量的高低對水泥在施工現場中的正確使用有著重要影響。在水泥檢測過程中，其誤差控制也是檢測過程中的一項重要內容，因此，在檢測過程中要注意對誤差進行分析并采取相應的措施以減小誤差。只有嚴格的控制水泥材料質量，才可以提高建筑施工質量。

2 水泥強度檢測

水泥膠砂硬化試體所能夠承受的外力破壞的能力就是水泥的強度，其主要是由熟料的細度和礦物成分決定。水泥強度不僅是判定水泥質量的重要指標，還是在建筑工程中設計混凝土配合比時一個很重要的依據。水泥強度是水泥重要的物理力學性能之一，它的表示方法可以根據受力形式的不同劃分為抗壓、抗折兩種，兩者之間存在著內在的聯系。由于在水泥混凝土中抗壓強度使用的較多，因此一般用水泥的28d抗壓強度來表示水泥強度。通過對水泥強度的檢測，可以判斷水泥的強度等級，從而評斷水泥質量的好壞。水泥強度的檢測過程如下：

2.1 材料準備

水泥檢測的首要環節就是水泥取樣。水泥取樣的數量要符合有關規定，而且取樣要具有代表性，可以從袋中的不同部位取等量樣品的水泥。近幾年來對水泥攪拌的新標準如：GB/T249-2005、GB/T17671-1999、JC/T738 -204GB/T1346-2002并沒有要求水泥一定要過篩，因此一般可以不過篩（樣品中顆粒狀物較多時便需要過篩）。與此同時，為了保證水泥檢測結果的正確性，所使用的標準砂要符合《水泥強度試驗用標準砂》的質量要求，因此標準砂要從正規渠道購買，并向銷售商索取合格證書與銷售授權書。在攪拌時所用的水必須是潔凈的引用水，待攪拌均勻后稱取質量不少于12kg的水泥作為樣品。

2.2 儀器設備

只有高質量的儀器設備才可以有高質量的檢測數據。儀器設備的質量好壞直接關系到水泥質量的評定是否可靠。在進行水泥強度檢測時，首先要準備膠砂攪拌機、振實臺、下料漏斗、試模、刮平刀、抗折試驗機及抗折夾具、抗壓試驗機及抗壓夾具等試驗器材。振實臺的安裝要符合標準要求。在砂攪拌機的葉片與鍋壁之間留有一定的間隙，間隙過大或過小，都不能保證水泥被充分攪拌。對于分體式抗折機，則要注意檢查抗折夾具支座處的滾動桿是否能自由滾動，滾動桿上是否有附著物等。而對抗壓夾具的檢查重點則是上下壓面表面的光潔度檢查，它的表面光潔度直接影響試件的受壓面積，從而影響最終結果。

2.3 環境要求

在試驗的前一天就應該把水泥、試驗用水、標準砂放入成型室。試驗開始時，首先要測量它們的溫度是否相同，然后做下記錄。溫度的控制是保證試驗結果精確的重要條件。環境的溫度對水泥強度的影響是最為明顯的，特別是早期溫度。當溫度越高時，水泥的凝結硬化速度就越快，這樣強度也就偏高，因此對實驗室以及養護箱的溫度一定要嚴格控制。實驗室溫度一般控制在20±2℃，相對濕度要大于50%，而水泥試樣、拌和水、標準砂及試模的溫度都應與室溫相同。常溫養護箱的溫度則要控制在20±1℃，相對濕度不低于90%。

2.4 檢測

2.4.1 膠砂的制做及成型。膠砂一般由水泥（450±2g）、標準砂（1350±5g）、水（225±1ml）構成，在制作過程中，將水倒進膠砂攪拌鍋中，加入水泥，將鍋的位置固定，然后開始攪拌。膠砂制作好后要立即用振實臺成型。在成型時，播料的操作對試驗結果的影響非常關鍵，因此播料一定要均勻。在試驗時，應將膠砂分兩層裝入試模，其中第1層料約為300克，填裝時要保證填裝料均勻、充足。在播第2層料前，應該用勺子將鍋內的料攪拌幾次，然后再將膠砂均勻播入試模中，在填裝時注意不要破壞第一層原有的振實狀態。填裝好后沿試模長度方向以橫向鋸割動作緩慢的向另一端移動，一般刮平過程要一次完成。

2.4.2 膠砂的養護及脫膜。將裝好膠砂的試模放入養護箱中養護，在移動試模時要注意將試模保持水平狀態，而且養護箱內放置試模的蓖板也必須保持水平，否則會造成試體表面不平，從而出現一條試體強度不一致的結果。按養護標準中要求，每個養護池只可以養護同類型的水泥試件。不同品種的水泥如果屬于同一水泥大類則不需要分池養護，比如硅酸鹽類、硫鋁酸鹽類、鋁酸鹽類等水泥大類。對于不同時間成型的試件，也需進行分池養護。水池的溫度主要是通過空氣溫度來保持的，因此當養護室空間比較大時，離空調較近處和較遠處的水池溫度都要要保持在要求允許的范圍之內。一般在養護24±3h后便可以取出脫膜，脫膜時應小心操作，以防試體損傷而對實驗結果造成影響。對于硬化較慢的水泥，可以延期脫膜，但是要記錄脫膜時間。試體在脫膜后要立即放入水槽中養護，在試體之間留有一定的間隙，水面要高出試體至少2cm，養護水可以15天更換1次。

2.4.3 加荷速度的控制。在測試抗折強度時，要先將試體表面附著的水分和砂粒抹去，加荷面選取試體氣孔較多的一面，而把氣孔較少那一面向下作為受拉面。而測試抗壓強度時，要保證整個過程都是以2400N/s±200N/ s的速率均勻加荷直至試體破壞。在進行破型試驗時，加荷速度對膠砂強度影響較大，所以應該優先選用微機控制自動壓力機，從而減少人為因素造成的誤差。

3 水泥強度的合格判斷

檢測之后，取1組3個棱柱體上所得到的6個抗壓強度檢測值的算術平均值為抗壓強度的試驗結果。如果這6個測定值中，有一個數值是超出平均值的±10%，那么就剔除這個數值，用剩下5個數值的平均數作為結果。如果剩下的5個測定值中依然有超過它們平均數±10%的，那么此組結果就作廢。

4 檢測過程中的誤差分析

在對水泥強度進行檢測的過程中常常因為以下原因產生誤差：

4.1 操作人員造成的誤差。雖然操作人員在檢測過程中按標準采用統一的操作方法，但還是會產生一定的誤差。如果試驗人員的操作不規范，那么誤差就會更大。因此操作人員的規范操作與穩定性對檢測結果有一定的影響。

4.2 水泥強度試驗中成型模具的影響。許多檢驗室對所用試模的重視不夠，對所用試模裝配精度、尺寸沒有進行必要的校驗，這樣便會有很多不符合要求的試模仍在使用，造成成型后試體不規范，對試驗結果的準確性產生直接的影響。

4.3 成型設備的校準對強度試驗的影響。成型設備主要有振實臺和攪拌機，振實臺是對強度試驗影響最大的檢驗設備，攪拌機和攪拌鍋之間的間隙也必須按標準要求在使用一定時間后進行必要的校準調整，以免間隙過大或過小。

4.4 抗壓夾具對水泥強度檢測結果的影響。不少實驗室都忽視了抗壓夾具對試驗結果的影響，認為只要抗壓機檢定是準確的，就不會對試驗產生影響。實際上雖然抗壓機在檢定時是不用抗壓夾具的，但抗壓夾具的好壞對試驗結果卻有直接的影響。

結語

總之，水泥檢測人員要在樣品、環境條件、檢測方法過程等方面進行多方位、多環節的質量控制，只有這樣，水泥檢測才能為社會提供準確、可靠的數據，為建筑工程質量提供有力的保障。

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