淺談影響水泥檢驗結果準確性的因素

楊文莉

摘 要：隨著經濟高速發展，人類空間越來越小，建筑物不斷攀升，對水泥質量的要求也越來越高，應用越來越廣泛，水泥作為膠凝材料，是建設工程重要組成部分，并起著關鍵性作用，通過對水泥質量的檢驗，能科學鑒定建筑物質量，評判施工質量，檢驗結果的準確性，是水泥質量的保證，為確保檢驗結果的準確性，在水泥檢驗的過程中，有很多影響水泥檢驗結果準確性的因素。根據多年從事檢驗工作的經驗，認為主要影響因素有環境條件、儀器設備、人員操作三個因素。現針對以上因素談談對水泥強度、凝結時間檢驗結果準確性的影響。

關鍵詞：環境條件；儀器設備；人員操作

1 環境條件的影響

因水泥是水硬性膠凝材料，其水化、凝結硬化過程中必須有足夠的水份，養護期間注意保持潮濕狀態，才有利其早期強度的發展，為了保證水泥在不同試驗室的溫濕度下檢測結具有可比性。

國家標準對試驗室溫濕度和養護箱溫度、濕度以及養護池溫度都有明確的規定，即GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》及GB/T1346-2011《水泥標準稠度用水量，》規定了試驗室溫度20±2℃，濕度大于50%，養護箱溫度控制在20±1℃，濕度大于90%，養護池水溫控制在20±1℃。

這是因為溫度、濕度對水泥的水化、凝結硬化影響很大，一般來說，溫度愈高，水泥水化凝結硬化就愈快，而且在不同的溫度下水化產物的形態和性質也不同；若濕度過低水泥水化也會受影響，水泥凈漿或砂漿會產生干縮、裂紋，引起表面破壞若水泥熟料中礦物組成含量不同時，水泥水化速度不一樣，測定結果誤差會更大。

綜合表1、表2：溫度越高，水泥水化速度越快，強度結果越高，凝結時間就越短；溫度越低，強度越低，試驗結果表明，溫度每降低 1℃，強度約相差1%-2%，當溫度相差6-7℃時，28天強度可相差一個等級。溫度每提高1-2℃時，凝結時間要短10-15分鐘，因溫度高時濕度相應降低，水泥凝結硬化越快，檢驗結果偏低，且環境溫度對檢驗結果的影響不止以上因素，還有試驗室的溫、濕度控制、材料溫度等因素的影響，因此，為保證水泥檢驗結果的準確性應按標準要求嚴格控制溫、濕度。

2 儀器設備的影響

儀器設備是保障水泥檢測結果準確性的關鍵，為了保證檢驗結果的穩定，對不同的儀器設備都制定了相關標準，規范了設備的管理及要求；如JC/T982-2005《水泥膠砂試體成型振實臺》、JC/T681-2005《行星式水泥膠砂攪拌機》、JC/T683-2005《40mm×40mm水泥抗壓夾具》、JC/T729-2005《水泥膠砂試模》、JC/T727-2005《水泥凈漿標準稠度與凝結時間測定儀》、JC/T729-2005《水泥凈漿攪拌機》等設備的標準要求，因不合格的儀器設備，是影響檢驗結果的關鍵因素。

2.1 儀器設備對水泥強度結果的影響

水泥膠砂試體成型振實臺臺盤重量大于或小于標準值13.75kg±0.25kg時，檢驗結果均不同，大于時會影響結果偏高，反之偏低。

振實臺的振幅標準要求15.0mm±0.3mm，當振幅增大時，強度偏高，振幅減小時，因氣體不易被排除，強度偏低；但振幅過大時，砂漿要分層離析，降低強度。因此必須經常校驗，保證振幅在標準要求的范圍內。

振實臺的安裝要符合標準要求，安裝在高40mm，0.25m3，重約600kg的混凝土基座上。需防外部振動影響效果時，在整個混凝土基座下放一厚約5mm天然橡膠彈性襯墊，但不能在混凝土基座上放橡膠墊，否則會影響強度偏低6-10個Mpa左右，因在振實過程中有緩沖作用；如曾經在某標段實驗室出過此現象，重新把橡膠墊取出后，強度結果與水泥廠家相一致。

膠砂攪抖機葉片與鍋壁、鍋底的間隙標準要求為3±1mm。若間隙大于4mm時，膠砂漿體不均勻，試體強度跳差大，強度結果偏低；若小于2mm時，特別是0.5mm-1mm時，攪拌機會擠壓砂粒，早期強度（尤其是3天）會顯明增加，其28天抗壓強度會有所下降。因此每月應對間隙進行檢查，及時調整。還有攪拌時間不夠時，強度會偏低，如減少30s，強度會下降2%左右，反之增加30s，早期抗壓強度略有增加，但后期強度無明顯影響，攪拌葉片的尺寸和形狀對強度檢驗結果有明顯影響，葉片斷面的厚度和寬度不同，水泥強度檢驗平均值約相差3.2%。

水泥膠砂試模標準要求為6.0-6.5kg，如試模重量大6.5kg，每增加5kg時，就會導致強度明顯下降，抗折強度的下降約2.5%左右，抗壓強度可下降2%-4%，反之會影響強度值偏高。試模組裝不合格，也會導致強度值波動；若隔板高出試模表面，不平整時，成型試體不規則，直接影響水泥強度檢驗結果；底板間隙大時，會漏漿，使強度降低；因此使用前應檢查試模。

40mm×40mm抗壓夾具，新夾具的強度值：低→高→低，新舊夾具差的較大4-5Mpa、2-3Mpa不等，因夾具在使用過程中，壓板會不斷磨損使強度偏低，新夾具在使用時，由于材質的原因，球座壓板會不平，使強度偏低；當磨合一段時間后，表面光滑，強度會升高。因此，夾具對強度的影響較大，應按照標準要求嚴格檢查，并選擇一副好的夾具作為校驗夾具，定期對使用夾具進行校驗。

總之，儀器設備影響強度檢驗結果的因素還有很多；如天平的穩定性、播料器的尺寸、抗折機安裝、壓力機的加荷速度、力值的漂移等；因壓力機配套電腦主機屬專用程序不能作為其他用途，否則會使程序產生漂移，使力值改變。如省內某實驗室，因在電腦上做資料，程序產生漂移，改變了力值參數，導致3天強度下降3個Mpa，28天強度下降5個Mpa左右，后請技術監督局技術人員重新對力值進行標定后，強度結果與水泥廠家相一致。還有抗折機安裝水平度不好，杠桿比小于規定值，抗折機的三根圓柱直徑平行度、上下同心度、兩支撐圓柱的間距、夾具尺寸等；均影響抗折強度的準確性，因球坐不靈活，不能自由調整，會使試體受到扭力作用，而使抗折強度偏低，夾具圓座靈活性差，會使抗折強度偏高等。故在使用時，應仔細檢查，不定期用酒精清洗刀口及刀槽，去除灰塵，以勉影響抗折機靈敏度。

2.2 檢測設備對水泥凝結時間測定的影響

水泥漿攪拌機葉片與鍋壁、鍋底的間隙標準要求為2±1mm，當間隙大于3mm時，在攪拌中，底部及邊沿攪拌不均勻，使漿體的水灰比不一致，導致凝結時間結果不穩定。

水泥標準稠度與凝結時間測定儀的滑動部分重量要求300±1g，在重量大于301g時，測定時所受的阻力小，用水量偏低，凝結時間偏短；小于299g時反之。測定儀與試桿、試針凝結的滑動桿表面光滑，能靠重力自由下澆，不得有緊澀和曠動現象，否則影響測定結果，如滑動桿上下滑動不自由，有緊澀感時，試桿所測結果偏高，即凝結時間偏短；因此，在使用前應檢查滑動桿的滑動部分，保障滑動桿的滑動部分上下滑動自如標準要求初凝針的直徑為Ф1.13mm±0.05mm，長度為50.0mm±1.0mm，試針針頭呈平頭，其平面垂直軸心，初凝試針在使用中容易彎曲，而影響凝結時間檢驗結果，使初凝時間偏短，因此在使用中用應注意觀察試針，主要看初凝測定時針孔的形狀小而圓時，說明試針正常，若針孔大且成橢圓時，表示試針已彎曲，應立即更換。終凝試針針頭直徑為Ф1.13mm±0.05mm，長度為30.0mm±1.0mm，試針針頭呈平頭，其平面垂直軸心針頭帶有環形附件，環形附件帶有排氣孔，環形附件平面與針頭的距離為0.50mm，并且環形附件與試針應焊接牢固，在測試終凝時間時，應注意檢查環形附件上漿跡會附滿整個環形附件，導致終凝時間偏短或無法測試。

總之，檢測設備對凝結時間的影響因素還很多，如：圓模的尺寸不符合標準要求，直邊刀變形、刮平時會高出圓模太多或下陷不平、攪拌機的攪拌時間既控制程序不符合標準要求等，都會影響凝結時間的檢驗結果。

3 人員操作對檢驗結果的影響

同樣的操作方法，不同人員操作，其檢驗結果仍有差異。若不規范的操作方法對水泥強度、凝結時間檢驗結果的影響更大，操作人員的技能是直接影響檢測結果的關鍵。

3.1 在水泥強度檢驗操作過程中

強度成型削平時用力不均勻，手法掌握不當，漿體高出試模表面太多，導致強度結果偏高，或刮去膠砂后，就可能使試體中出現裂紋或缺陷，導至強度偏低。

破型時的加荷速度快慢對強度的影響很大，加荷速度快時，強度偏高，反之偏低。

試體脫模時用力過重，試體的密實度被破壞，使強度結果偏低，特別是影響3天強度檢驗結果，水中養護時，沒按規定要求排放，試體之間沒有間隙，養護水高度小于標準要求的5mm等等；都會使強度偏低或超差作廢。如某高速路修建時某標段實驗室，因實驗室人員對標準不熟悉，在養護試體時，水只淹到試體的一半，檢驗出的結果跳差大，超差，使檢驗結果作廢；因水泥要完全與水直接接觸才能充分水化發揮強度。因此，應嚴格按標準要求操作養護試體。

3.2 在凝結時間操作檢驗過程中

用于凝結時間的測定的凈漿必須是標準稠度凈漿；因標準稠度凈漿的合格已否直接影響凝結時間的檢驗結果；如測定標準稠度時，沒有對零點或整個操作過程沒有按標準1.5min內完成，都是影響檢驗結果的因素，由于操作時間過長，水份蒸發，會導致凝結時偏短。

測定標準稠度時，因水泥標準稠度凈漿對標準試桿的沉入具有一定阻力。通過試驗不同含水量水泥凈漿的穿透性，以確定水泥標準稠度凈漿中所需加水量的。所以，試桿接觸漿體表面高低均影響測定結果，若試桿接觸漿體表面過多時，由于漿體有粘性，導致試桿下降時，受到阻力的影響，測定結果會偏高，試桿高出漿體表面過多時，所受阻力小，又會使測定結果偏低，因此在測定時，試桿應剛好接觸漿體表面，擰緊螺絲1s-2s后，突然放松，試桿垂直自由地沉入水泥凈漿，觀察試桿停止下沉或釋放試桿30s時指針的讀數在6±1mm時，為標準稠度，此時的凈漿才能用于凝結時間測定。

凝結時間是以試針沉入水泥標準稠度凈漿至一定深度所需的時間表示。因此在凝結時間測定時，應輕拿輕放，防止圓模受振，以防改變漿體的密實程度，使凝結時間偏長，測定時應調整試針零點，以免影響檢驗結果。在最初測定的操作時應輕輕扶金屬桿，使其徐徐下降，以防試針撞彎，但結果應以自由下落為準，在整個測試過程中，以中間為第一針，成放射性向邊緣測定，但試針沉入的位置至少要距試模內壁10mm，且每次測定時，不能讓試針落入原針孔，臨近初凝時，每隔5min測定一次，臨近終凝時每隔15min時測定一次，到達初凝或終凝時應立即重復測一次，當兩次結論相同時才能定為到達初凝或終凝狀態，每次測試完畢須將試針擦凈并將試模放回濕氣養護箱內，測定次數以少為宜，多時，由于針孔密集，影響凝結時間偏長等。

4 結束語

影響水泥檢驗結果準確性的因素除以上環境條件控制、儀器設備狀態、人員操作水平等因素外，還有較多因素。因此，為了確保檢驗結果的準確性；每天應對試驗室及養護池環境條件進行檢查并記錄，保證環境條件在標準要求的控制范圍內。熟悉所用儀器設備性能，了解儀器設備易常出現的故障，做到事前檢查事后維護，發現問題及時處理。發現異常數據及時分析，查找原因，及時解決；定期對設備進行檢查，建立儀器設備定期校驗制度，保證所用設備在有效期內。水泥檢驗人員應相對穩定，以老帶新，規范操作手法，樹立起嚴格執行現行標準的觀念，精讀標準，熟練掌握每一項操作要領，加強工作責任心，發現異常數據，及時分析，查找原因，及時解決；精心操作；不斷提高操作技能，規范操作手法；確保所出具的檢驗結果具有真實性和代表性。

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