影響水泥膠砂強度試驗結果分析

（上海同豐工程咨詢有限公司 200444）

0 前言

水泥是極其重要的建筑材料,它廣泛應用于工業與民用建筑、公路、橋梁、鐵路和國防等工程。水泥最主要的性能是強度,水泥的強度是評價水泥質量的重要指標。水泥的強度主要是指水泥膠砂硬化試體所能承受外力破壞的能力，水泥膠砂強度試驗可以測試水泥的實際強度，適應制做不同標號的混凝土的需要。但試驗室檢測過程中影響水泥膠砂強度的因素較多，如何確保水泥膠砂強度檢測結果的準確性和可靠性、控制水泥膠砂強度是試驗檢測關注的焦點。因此，探索影響水泥膠砂強度的因素具有十分重要的現實意義。鑒于此，筆者對影響水泥膠砂強度試驗結果進行了相關思考。

1 方法概要

我國水泥膠砂強度檢驗方法采用 GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO）法》，本標準規定了水泥膠砂強度檢驗基準方法包括以下幾個方面：儀器、材料、膠砂組成、試驗條件、操作步驟和結果計算等。要使檢驗結果具有準確性和公正性，水泥檢測人員應嚴格執行現行規范標準，熟練掌握每一項操作要領，熟悉儀器性能，減少對試驗誤差。結合本人實踐經驗，以下重點闡述注意事項，正確的對水泥膠砂強度試驗方法進行評判，真正起到嚴格控制水泥膠砂強度的準確性。

2 試驗室

試件成型時試驗室的溫度應保持在20℃±1℃，相對溫度應不低于50%。按時記錄水泥試驗室每天的溫濕度值。在水泥樣品檢驗前，應提前將水泥樣品放入滿足要求的試驗室內最少一晝夜，以保證檢測時水泥試驗室環境對水泥的影響。

3 樣品

水泥樣品進入試驗室時必須有唯一性的標識，水泥檢測樣品與留樣樣品都應該過 0.9mm方孔試驗篩，不少于 6kg，水泥樣品有潮濕、有結塊，應去除潮濕、結塊的水泥樣品。過完篩的水泥樣品應把它貯存在基本裝滿和氣密的容器里，容器應不與水泥起反應，等待檢測。

水泥膠砂ISO標準砂由廈門艾思歐標準砂有限公司統一生產的中國ISO標準砂，每袋水泥標準砂的重量1350±5g都是按規范規定稱量，顆粒滿足規范要求。ISO標準砂運往全國各地時，由于運輸方式的不同，在運輸過程中會出現受潮、破裂，為減少誤差，在試驗之前要認真檢查每袋標準砂的密封情況，在條件允許的情況下最好能稱量標準砂的實際重量。

4 設備

4.1 試驗篩

金屬絲網0.9mm方孔試驗篩應定期用醋酸清洗，保持試驗篩篩孔的清潔。

4.2 電子天平

稱量設備在強度檢驗中至關重要，標準強度檢驗中要求水泥 450g±2g、標準砂1350g±5g。稱量天平感量要求1g，在試驗過程中如果水泥質量稱量不準確，對水泥膠砂強度檢驗結果影響較大。因此，在做試驗之前自檢電子天平精確度是非常有必要的。

4.3 量水器

水泥膠砂強度試驗加水量的控制在試驗中很重要，加水量的多少直接影響水泥膠砂強度，規范規定量水器精度1%，水溫必須要保持在環境溫度范圍以內，量水器的分度值為mL，不可以用電子天平來稱量加水量，避免對加水量精度造成影響。

4.4 膠砂試模

水泥膠砂試模由三個水平的模槽組成，按JC/T762-1997規定，試驗人員應在每次試驗前對試模模腔尺寸和試模凈重進行檢查。試模模腔尺寸長160mm寬40mm高4mm，試模凈重6-6.5kg，試模的質量大小會影響振實臺的振幅。膠砂試模密貼度要好，振實成型時水泥漿液從膠砂試模底滲漿。避免振實成型時，成型的試件不規則，直接影響水泥強度的檢驗結果。還有一點需要注意的是在組裝完試模后應用機油涂抹試模內表面。

4.5 膠砂攪拌機

水泥膠砂攪拌機直接影響水泥膠砂拌和的勻質性。按JC/T681-1997規定，葉片與鍋底、葉片與鍋壁之間的間隙（3±1）mm，就是必須執行“2過4不過”的原則。要定期檢查是否符合規范要求，間隙過大，鍋底材料不能完全被攪拌，試件強度離差性大，必定影響水泥膠砂強度，所以定期檢驗攪拌機非常重要。

4.6 振實臺

振實臺應符合JC/T682要求，為防外部振動影響，振實臺安裝要注意三個方面，一：必須安裝在高度約400mm的混凝土基座上，不要安裝在用磚和砂漿砌成的臺子上；二：安裝的設備應用地腳螺絲固定在基座上成水平狀態；三：儀器底座與基座之間要鋪一層砂漿以確保它們的完全接觸。四：防止外部振動影響振實效果，可在整個混凝土基座下放一層厚約5mm天然橡膠彈性襯墊。五：振實臺的振實振幅、振動頻率滿足要求，振幅大小影響膠砂試件的密度程度。六：振實臺長期運行中，儀器的突頭與止動器會有一定的磨損，振動落距會增大，經常檢驗振實臺落距,應符合落距（15.0±0.3）mm的規定,落距有偏差很容易引起強度偏差，影響水泥膠砂強度，振實臺定期校驗，保證設備的正常運行。

4.7 抗折、抗壓強度試驗機和夾具

測試抗折強度前，應抹去試體表面附著的水分和砂粒，用濕布包裹，測試時將試件成型的側面朝上。嚴格控制加荷速度，對于抗壓強度試驗機來說應在測定抗壓強度時的整個過程中以2400N/s±200N/s速度均勻加荷直至試件破壞。嚴格控制加荷速率才能準確測定水泥膠砂強度，調節油閥的大小，以防止臨近破型時速度變慢，對強度有一定影響。在實際操作中還是很難控制的，應熟練操作過程，保證試件測試時均勻受力。

對于全自動水泥抗拆抗壓一體試驗機來說，因為控制速度是由電腦主機自動控制的，所以試驗數據能更有效、更準確的測定。

水泥試驗機的抗折、抗壓夾具必須定期檢查或更換夾具，特別是抗壓夾具，經過一段時間的抗壓強度檢測，夾具的上下壓板和定位銷有一定的磨損，直接影響水泥膠砂抗壓強度值，水泥抗壓夾具在使用過程中會因磨損而導致上、下壓頭表面的光潔度降低，而抗壓夾具的表面光潔度直接影響試件的受壓面積，夾具上部球座應能轉動以使其上壓板能從一開始就適應試件的形狀并在試驗中保持不變。從而影響最終結果。要定期對抗壓夾具進行檢查，一般每個月至少檢查一次。

5 成型過程

水泥膠砂攪拌加料順序，先放水，再加入水泥，攪拌機低攪拌和30秒加入ISO標準砂。水泥膠砂攪拌完畢在振實臺上成型時，立即用勺子將攪拌鍋中拌和均勻的試樣裝入水泥膠砂試模的每個槽內。放料一定要均勻，每個槽中第一層料約為300克，放第二層料前，須將鍋內的料用勺子攪拌幾次，再均勻播入試模中；二次播料后,應將模槽中多于物料取出.刮平時沿試模長度方向以橫向鋸割動作使刮平尺保持在近似90度慢慢向另一端移動，刮平過程必須一次完成，不得反復抹平試體表面，保證水泥膠砂試件中每個槽的水泥膠砂量一定要大至相等、均勻。以保證試模中三條水泥膠砂試件強度在規范誤差范圍內。

6 脫模養護

試件刮平后移動試模放進符合規范要求的養護箱中進行養護，應將試模保持水平狀態，養護箱溫度20℃±1℃，相對溫度大于90%。內放置試模的平面也應保持水平，否則試件易出現兩頭不一樣高的現象，從而導致一條試件兩頭的強度不一致。養護箱以防止濕度過大，形成水珠滴入試件表面，有損試件表面，影響強度。脫模應非常小心，嚴格按規范規定的時間內脫模，在脫模過程中以防止對試件造成損壞。

養護應在水中進行，最好每組試件單獨放入裝滿水的小盒中養護，水泥膠砂試件上表面的水深應大于5mm，以讓水與試件的6個面都接觸。在養護期間，試件必須在試驗（破型）前 15min從水中取出，養護過程中不可以隨意搬動試件。保持養護水的溫度20℃±1℃，每天用溫度計測定三次，每個養護箱的小盒中只能養護同類型水泥試件，在養護期間小盒里不得隨意更換水，保持養護適當的恒定水位。

7 誤差因素

任何試驗都會存在誤差,誤差是不可避免的。在水泥膠砂強度試驗中，造成試驗誤差的環節很多，存在于試驗的各個環節，大致可以分為兩類，一是人為操作失誤造成的誤差，二是機器設備的誤差。其中，最重要的是檢驗人員操作技能的影響，在人為操作失誤造成的誤差方面，比如天平秤是否水平抗折機的球座是否靈活，做成型時的填料是否合理，沒有及時發現溫濕度異常現象等等，都會使水泥膠砂強度試驗存在誤差，影響試驗結果的準確性。而機器產生的誤差,比如儀器設備異常出現的故障、機器的零部件壞了沒有及時發現、機器沒有及時校對等等，都不能起到控制進場水泥產品質量的作用。

為了使檢驗結果更具有真實性、客觀性，盡可能減少誤差對水泥膠砂強度的影響，應優化試驗人員素質和定期檢查儀器設備。在具體做法上，優化試驗人員素質，要加強對每一位試驗人員都要進行培訓考核, 樹立起嚴格執行標準的觀 念，特別是新上崗的人員，要加強自身業務學習，提高水泥膠砂檢測技能，用較高的職業道德和責任心要求自己，按照標準規范進行試驗操作，對影響水泥膠砂強度的不確定因素進行排除，不放過每一個細節，嚴把水泥膠砂強度檢測關，平時加強實驗室內部的對比驗證試驗，積極參與外部的試驗比賽，總結問題查找不足。與此同時，還要熟悉水泥膠砂強度試驗設備的儀器性能，養成定期檢查和維護設備的習慣，做好周期性排查工作，減少因為機器設備產生的誤差，一旦發現異常數據，應立即停止試驗,分析原因,及時解決。

8 結束語

總之，水泥膠砂強度對于建筑的質量以及安全性是非常重要的，影響水泥膠砂強度的因素較多，對水泥膠砂強度的控制是一項綜合的系統工程，在水泥膠砂強度操作過程中，每一個環節都必須嚴格按照規范操作，注意每項細節，是每位試驗人員應該持有的工作態度。通過積極開展不同試驗室之間和試驗室內部人員之間的比對試驗來實現。定期組織試驗室項目負責人進行檢查，以減少工作誤差，從而提高水泥膠砂強度試驗的準確度和精確性。只有這樣，才能提高檢驗水平,使其真正起到控制進場水泥產品質量的作用。

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