(福建省建筑科學研究院, 福建 晉江 362200)
水泥的強度關系到國家現代化建筑的安全,深入研究其影響檢測結果的因素,有助于國家財產的保護,以及民眾使用建筑物的體驗。分析水泥膠砂強度試驗中可能存在的誤差,及時發現影響強度的各種因素進而進行有效控制,從根源上保證結果的有效性、準確性,為建筑施工提供可靠的數據。
隨著國際化的加強,水泥標準正朝著統一的方向發展,ISO已頒布了一系列水泥膠砂強度檢測的方法,CEN也制訂了歐洲通用的水泥標準。我國水泥強度檢測標準也逐漸形成了一套完整的標準體系,1951年決定使用ROCT—41水泥物理檢驗方法與ROCT5832水泥化學分析方法,1952年提出了普通硅鹽酸水泥、火山灰質硅酸鹽水泥以及礦渣硅酸鹽水泥,統一了我國水泥產品的標準與檢驗方法。但由于我國技術條件有限,起初只能以日本軟練技術代替水泥出廠檢驗,隨著時代的進步與科技的發展,經歷了不斷的探索終于發明出中國的硬練法檢驗水泥標準。直到1990年已增加到11個通用水泥品種,并規定了每個品種的代號,為我國水泥檢測方法與水泥標準的形成做出了巨大貢獻[1]。21世紀的今天,在水泥膠砂強度檢測中增加了各種新方法與高科技,進一步降低了水泥膠砂強度檢測結果的偏差。
隨著社會經濟的不斷發展,我國建筑業的發展也較為迅速,而水泥作為建筑行業中重要的材料之一地位自然也日益重要,水泥的強度將直接影響建筑的施工質量,水泥強度的性能是水泥物理性質的主要基礎,即水泥膠砂強度檢測的結果是評定水泥質量的指標,也是建筑施工過程中混凝土配合比的依據。然而水泥膠砂強度檢測中受到各種因素的影響,這些因素常常導致其檢測結果存在較大的偏差,進而導致水泥強度試驗存在誤差,甚至對建筑質量造成一定的影響。因此有必要對影響水泥膠砂強度的因素進行分析。
影響水泥膠砂強度檢測結果的因素較多,如環境、設備儀器、水的酸堿程度等。以下簡單介紹幾種常見的影響結果的因素。
在此主要分為不同水泥量與加水量進行試驗比較,探討對水泥膠砂強度的影響。
假設加水225ml,砂1350g不變,則調整水泥用量,分別按照409g、450g、519g、562g進行試驗。結果是水泥量為409g與450g比較時,3d抗折度減少10%,抗壓強度則減少20%;而當水泥量為519g與450g時,3d抗折度則增加12.5%,抗壓度增加27%;當水泥量為562g與450g時,3d抗壓強度增加47.7%,抗折度增加18.3%。由此可以得出水泥用量若不同則水泥膠砂強度的結果也不盡相同,在試驗過程,要保證天平的準確性,注意檢定日期,確保稱量的準確性。
假設水泥量保持在450g,加砂量1350g不變,而調整加水量,分別進行試驗。由試驗結果而知,用水量為220ml與225ml比較時,3d抗折度與抗壓強度差值分別為3.8%、4%;用水量235ml與225ml比較時,3d抗折度與抗壓強度差值分別為減少9.4%、減少10.2%。由此可知每當用水量增加10ml,抗折度與抗壓強度都會出現變化。因此,在材料配比過程中要嚴格量取用水量,量水器的容量也應該及時進行標定,操作過程中也要嚴格按照標準進行,防止加水量發生變化,從而影響檢測結果[2]。
球座的主要目的是使壓板自由調節,若壓力機球座在活動時受到限制,不能隨意變動則試件受壓時將會發生扭矩現象,會造成膠砂強度偏低。因此,相關工作人員要定期為抗壓夾具壓頭活動部位進行潤滑工作,防止其發生卡頓現象,對試件施壓速率造成影響,從而影響水泥膠砂強度檢測結果。
試件成型時,試模的潤滑油過多將會對試體造成空洞,同時影響水泥的凝結;過少則會導致脫模困難,若強行脫落則造成試件內部損傷,因此,要嚴格控制潤滑油涂抹程度,盡量減少其試驗結果的影響。
膠砂攪拌機的鍋底與葉片、鍋壁間距大于 4毫米時,在攪拌的過程中將出現不均勻的現象,且攪拌時間需控制在 4分鐘以內,進而控制水泥膠砂的強度在精確值范圍內。
膠砂振實臺的頻率也會影響水泥膠砂強度的檢驗結果,一般而言頻率與強度成正比,頻率越高強度越高,反之亦然。而振幅將受到多種因素的影響,且與強度成反比。因此,在日常操作中要注意振實臺的頻率以減少其對水泥膠砂強度檢測結果的影響。
總之,儀器的使用方式以及狀態都將對水泥膠砂強度檢驗結果造成影響,在平時的檢測時要多加注意。
拌和用水與養護用水呈酸性時將會影響水泥膠砂的強度,因為水的化學反應產生氫氧化鈣與水中的氫離子有中和的情況,進而水的氫氧化鈣濃度便降低了,延遲氫氧化鈣的結晶過程,也促進了水化產物與水的結合效率,水泥熟料的水化速率。同時,水化硅酸鈣凝膠使水泥的密度更加緊實進而提高了水泥膠砂的強度。反正,拌和用水與養護水的酸堿度為中性時將不會產生這種水化反應,而呈堿性使反而會阻礙水泥熟料的水化速率,降低水泥微觀結構的緊實性,強度自然也就會降低。
因此,在水泥膠砂強度檢測試驗中,拌和用水與養護用水應為酸堿度呈中性的飲用水,若其中酸堿度較強將對試驗結果造成很大的影響??傊?,在水泥膠砂強度檢測過程中要嚴格按照標準進行,控制好環境的濕度,保證檢測過程中環境濕度的穩定性。同時,養護用水應嚴格控制其水溫,且養護用水在每次使用時都應保證其清潔。
膠砂成型的刮平操作也將對檢測結果造成影響,若操作不當會使試件造成缺陷,若刮平次數過多會導致其中水分由內而外滲透,使表面產生泌水脫皮的可能,進而影響表層的密實度,對檢測結果造成影響。因此,刮平時應該嚴格按照標準仔細操作。
另一方面,水泥膠砂帶模養護一段時間后需要克服其中的粘附作用,在脫模時要仔細且小心。不可用力過大且應按照正確的方式進行操作,若操作過程中對試體造成破壞,出現裂紋,將導致其抗折強度下降。因此,脫模時要使用橡膠錘輕輕敲擊其表面使之與模具分離。且脫模的整個過程都要輕拿輕放輕輕敲擊,組裝試體時要到位,緊固,每個細小的誤差都將對結果造成很大的影響。
綜上所述,影響水泥膠砂強度結果的因素較多,如養護環境、設備儀器以及人員操作等。但總體來說,只要是一名專業的技術人員,且具備高超的專業能力與敬業的工作精神,就能夠避免這些不可控制的因素,減少檢測過程中各因素造成的誤差,提高水泥膠砂強度檢測結果的準確性,真實反映水泥質量。
[1]賴春蘭.水泥膠砂強度檢測結果準確性的影響因素[J].福建建設科技,2017(03):43-45.
[2]姚為華.影響水泥膠砂強度檢測結果的因素探析[J].科技創新與應用,2016(03):262.