關于《水泥膠砂強度檢測方法（ISO法）》GB/T 17671—1999標準執行中若干問題的思考

崔鑫，王龍志，張海霞，張雪，丁義康，趙宇

（1. 山東建澤混凝土有限公司，山東 濟南 250101；2. 江蘇雙龍集團有限公司，江蘇 南京 210034）

關于《水泥膠砂強度檢測方法（ISO法）》GB/T 17671—1999標準執行中若干問題的思考

崔鑫1，王龍志1，張海霞1，張雪1，丁義康1，趙宇2

（1. 山東建澤混凝土有限公司，山東 濟南 250101；2. 江蘇雙龍集團有限公司，江蘇 南京 210034）

我國執行多年的 GB/T 17671—1999《水泥膠砂強度檢測方法（ISO 法）》一直未進行修訂及完善。本文基于長期大量試驗數據，對《水泥膠砂強度檢測方法（ISO 法）》執行過程中存在的若干問題提出了一些建議，以期推動建筑材料相關標準的完善與提高。對用水量、加砂時機及次數、成型方式、帶模養護方式、養護條件分別提出了修訂建議，同時對強度檢測方法是否合理也提出疑問并引伸出水泥凝結時間檢測方法合理性的探討。

水泥膠砂強度檢測方法；水膠比；養護

0 前言

《水泥膠砂強度檢測方法（ISO 法）》GB/T 17671—1999已執行了15個年頭，此標準是基于 ISO679:1989《水泥試驗方法——強度測定》制定的，但是主要內容與 ISO679 完全一致，相當于《水泥膠砂強度檢測方法（ISO 法）》執行 25年卻未做完善與改進。科學在發展、技術在進步，與標準制訂的年代相比，水泥的原材料品質、生產工藝、摻合料種類以及混凝土的生產及使用技術都產生了很大的改變，所以依據目前的技術水平以及工程應用情況對《水泥膠砂強度檢測方法（ISO 法）》做出必要的更新、完善是具有其現實意義的[1-3]。

筆者根據多年試驗操作經驗以及與其他技術、試驗人員關于本標準的討論，提出了若干問題及建議。筆者認為標準執行過程中用水量、是否帶模養護、不同類型試件養護條件等試驗要求需要準確說明；加砂時機及次數，成型方式等操作要求可以進行一定的改善。同時，對檢測方法合理性等問題，也提出了意見和建議。

1 關于用水量

水膠比的大小是影響膠砂和混凝土強度高低的重要評價指標。其中，用水量的精準度對于膠砂強度，特別是 28 天強度有非常重要影響[4]。《水泥膠砂強度檢測方法》中規定膠砂強度檢測中用水量為 (225±1)mL，實際檢測過程中，對于用水量的計量有使用 225mL 量水器的，也有進行稱重計量的，作者認為兩種方法都存在不足之處。使用 225mL 量水器優點是便于操作，但 225mL 量水器的精度非常關鍵，多數使用者未對量水器進行正規標定。稱重法操作起來麻煩，但精準度高，其存在的主要問題主要是將稱好的水倒入攪拌鍋后是否要對量筒或量杯進行再次稱重，以確認實際用水量。根據作者多年試驗操作經驗，對量筒或量杯進行再次稱重是非常必要的。

同時，在實際操作過程中發現 ±1mL 的誤差會對膠砂強度的結果產生一定誤差，考慮到現有試驗計量精度水平，建議將用水量精度調整為 (225±0.5)mL，這對于膠砂強度試驗數據的穩定性有重要作用。

2 關于加砂時機和加砂次數

《水泥膠砂強度檢測方法》中規定開動機器，低速攪拌30s 后，在第二個 30s 開始的同時均勻將砂子加入，加完砂子后把機器轉至高速再攪拌 30s。而在第一個 30s 中攪拌機所攪拌的為凈漿，雖然在加料時要求先加水再加入膠材，但膠材還是會出現沉底現象。同時由于攪拌機葉片與攪拌鍋間存在間隙，所以會有一部分膠材不能被攪勻。并且相對于膠砂攪拌鍋的體積而言如果膠材的總量或者凈漿的總量相對較少的話，也會增加凈漿攪拌階段的不均勻性。

鑒于前面的問題，筆者提出兩者修改方案。第一種，建議改變現標準中規定的加料順序，即改為在開動攪拌的同時開始加砂，并在45s內將砂全部加完。第二種，保持現有加砂速度不變，但是要求在第一個 30s 中加入一半的砂量，在第二個 30s 中將剩余一半砂加完。這種加砂方式可避免出現 30s內標準砂不能全部加完的問題，也可保證膠砂的均勻性。

3 關于成型方式

《水泥膠砂強度檢測方法》中規定膠砂分兩次裝入試模，然后分兩次振實，且每次振動 60 次，此種成型方式是為了保證膠砂的均勻性。但隨著水泥生產設備、生產工藝的不斷改進，以及不同水泥品種的出現，致使不同水泥的需水量差異較大。需水量的差異會相應地導致生成的膠砂具有不同粘稠度或者不同流動度。而所有這些性質不同的膠砂若采用標準中規定的同樣的成型方式，不僅不會保證所成型的膠砂的均勻性，反而會增加某些品種水泥制備的膠砂的離散性。

為了提高所成型膠砂的均勻性，建議根據膠材標準稠度用水量來確定膠砂的成型方式。標準稠度用水量在135～145mL 的膠材，其膠砂成型方式可按照現標準中的成型方式；標準稠度用水量在 145mL 及以上的膠材，其膠砂成型方式更改為分三層裝入、振動三次且每次振動 60s 或者分二次裝入、振動二次且每次振動 90s；標準稠度用水量在135mL 及以下的膠材，其膠砂成型方式更改為一次裝入、振動 60～90s。

4 關于帶模養護

由于膠砂的早期強度發展速率對膠砂后期強度具有重要影響，所以應該對膠砂的早期養護條件提出具體、可行的操作方法。但《水泥膠砂強度檢測方法》并未對此進行具體規定。在實際操作過程中，常發生養護箱內頂面濕汽過大結成水滴，并滴在膠砂試件表面，導致膠砂表層受到影響。養護箱內濕汽過重，濕汽凝結于未硬化膠砂表面，造成硬化后的膠砂表面出現起皮、起砂、脫皮等問題，嚴重影響膠砂試驗的精確度[4-5]。

根據長期實踐經驗，建議采用覆蓋養護的方法。將抹平的膠砂試件采用保鮮膜等材料覆蓋于膠砂表層，要求不能破壞膠砂的抹平面。此方法不僅可有效抑制濕汽凝結于膠砂表面，從而保護膠砂表層不被水滴破壞，同時還可以保持膠砂的水膠比不發生變化，以確保膠砂試驗結果的精確度。

5 關于養護

5.1 同類型試件

《水泥膠砂強度檢測方法》中規定每個養護池只養護同類型的試件。從標準發布至今（2014 年），眾多試驗、技術人員對此要求提出過疑問，即同類型的具體所指內容[6-8]。本條規定的出發點是要求將水泥膠砂分類養護，以防止不同種類水泥所析出物質對膠砂強度產生不良影響。為進一步區分膠砂類型，建議將此條規定改寫成：不同廠家不同品種（代號）的水泥膠砂試件分別養護。

5.2 養護用水

《水泥膠砂強度檢測方法》中規定水泥試體的養護最好采用自來水（即清水），并保持恒定水位，不允許在養護期間全部換水。其目的是保持試件在水中養護期間水質沒有大的變化。但何時可以換水、每次換水量多少合適都沒有具體規定。也就是說，每天換水一次、每次換水 95% 和每月換水一次，每次換水 5% 都是符合標準規定的，但這兩種換水方式勢必對水泥膠砂強度產生不同的影響。所以有必要對更換養護用水做出具體要求。

由于水泥膠砂的破型時間是標養齡期 3d 和 28d，所以建議根據兩種不同養護齡期做出規定。3d 標養試件可初始用自來水進行養護，直至養護齡期結束；28d 標養試件每 14 天更換一次養護用水、每次更換剩余水量的 50%（并非養護容器容量的 50%）。

6 關于強度檢測方法合理性問題

《水泥膠砂強度檢測方法》要求用水膠比為 0.5 的膠砂來檢測水泥強度。水泥相對于混凝土而言是半成品，即水泥最終將用于混凝土中，所以應該在水泥強度與混凝土強度間建立起一定的對應關系[9-10]。而隨著科技的發展，泵送混凝土已成為現今混凝土應用的主流。因此，以膠砂擴展度達到一個范圍值的膠砂來檢測水泥強度（擴展度法），與以一個固定的水膠比的膠砂來檢測水泥強度（水膠比法）兩種方法更可靠值得思考。

若使用擴展度法檢測水泥強度則某些需水量大的水泥將會被降級，而需水量小的水泥則表現的更有優勢，這在混凝土生產中也得到驗證，即除水泥外原材料相同的情況下，達到一定坍落度時需水量小的水泥用水量低，其水膠比也低，強度則會相對較高。同時擴展度法的適應性更好，無論何種膠材都可以選用此方法，不必考慮成型等因素的影響。但此方法也存在著擴展度的確定、擴展度達到最大還是最佳值時水泥強度的差異等問題。而水膠比法不存在這些問題，且相對簡單，但 0.5 的水膠比檢測水泥強度是否能表征所有水泥工程應用中的強度值得研究。

由以上問題引申出《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》標準執行過程中存在的另一個問題，即用水泥的標準稠度來檢測水泥的凝結時間是否合理。水泥的強度發展與水膠比存在一定關系，而水泥凝結時間的檢測又是根據水泥強度的發展情況來測定的。也就是說由不同的水膠比來檢測水泥強度的發展情況合適還是由固定的水膠比來檢測水泥強度的發展合適，筆者認同后者。所以建議固定一個水膠比來進行水泥凝結時間檢測。

7 結語

《水泥膠砂強度檢測方法》已實行 15 個年頭，《水泥膠砂強度檢測方法》的依據標準已是 25 年前的標準。而在此期間《水泥膠砂強度檢測方法》如此重要的標準未見補充、完善、改進是不符合時代發展要求的。筆者根據自身經歷及所接觸試驗人員所提意見和建議進行整理，提出對《水泥膠砂強度檢測方法》執行過程中若干問題的思考，期望能夠促進《水泥膠砂強度檢測方法》的完善，使我國建筑材料標準達到國際水準。

[1] 崔鑫，張海霞，李亞真，等．關于粉煤灰需水量比測試方法的幾點思考[J]．混凝土，2012(11): 51-53．

[2] 崔鑫，丁義康，王龍志，等．商品混凝土企業試驗室的規劃設計研究[J]．商品混凝土，2014(4): 65-68．

[3] 崔鑫，王龍志，丁義康，等．關于商品混凝土工程應用中若干問題的思考[J]．商品混凝土，2014(6): 67-68．

[4] 肖軍倉，楊向鋒. 《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO 法）》實施中應注意的問題[J]. 水泥技術，2001(3): 14-15．

[5] 邱東山．淺談保證水泥強度檢驗結果準確度的措施[J]．水泥工程，2006(6): 66-67．

[6] 付興國，朱穎．GB/T 17671—1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO 法）》實施中的若干問題[J]．吉林建材，2004(3): 32-34．

[7] 白錫慶，張明軒，孫皆勇．關于對《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》GB/T 17671—1999 中的有關問題的認識[J]．天津建設科技，2004(3): 8-9．

[8] 魯照寧．水泥新標準實施中有關問題的探討[J]．水泥工程，2001(5): 48-50．

[9] 王月寧，陳柏森，梁平．《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》在實施中一些問題的探討[J]．水泥，2004(1): 8-9．

[10] 王文義．我國實施水泥新標準對水泥產品使用的影響及意義[J]．中國標準導報，2001(3): 16-20．

［通訊地址］山東省濟南市高新區舜華路 109 號科匯大廈 3樓 山東建澤混凝土有限公司（250101）

Thinking on some issues in the execution of“Method of testing cements-determination of strength (ISO)” (GB/T 17671-1999)

Cui Xin1; Wang Longzhi1; Zhang Haixia1; Zhang Xue1; Ding Yikang1; Zhao Yu2
(1.Shandong Jianze Concrete Co., Ltd., Jinan Shandong 250101; 2. Jiangsu Shuanglong Group Co.,Ltd., Nanjing Jiangsu 210034)

“Method of testing cements-determination of strength (ISO)” (GB/T 17671-1999) had executed for many years, and did not make any revisions and improvement. According to long-term trial operation data, this paper proposed revision suggestions on some issues in the execution of the “Method of testing cements-determination of strength (ISO)” (GB/T 17671-1999), such as water, the time and frequency of adding sand, molding method, mold curing condition, curing. Then questioned reasonable of detection method of strength and extended the reasonable of detection method of the cement setting time, in order to promote and perfect the related standards of building materials.

method of testing cements-determination of strength; water-binder ratio;curing

崔鑫（1982—），男，碩士，工程師，從事混凝土工程應用技術研究。