水泥膠砂強度檢測結果影響因素探討

鐘金龍

（南平市建通工程檢測有限公司， 福建 南平 353000）

0 引言

水泥在建筑工程中的應用非常廣泛，其不僅對混凝土的質量影響較大同時與建筑物的壽命及耐久性也有著非常密切的關系，因此應該對水泥強度有關系的各種因素進行分析，從而對各種影響因素在水泥膠砂強度中的影響進行判斷。

1 試驗目的和試驗材料

1.1 試驗目的

本次試驗探討的方向是對幾種可能影響水泥膠砂強度的因素進行了試驗與分析，在本公司的檢測室中組織進行，試驗的結果希望可以對今后水泥膠砂強度檢測的質量控制提供促進作用。

1.2 試驗材料

本次試驗探討的的基準水泥產地為建陽海螺水泥，基準水泥膠砂強度標準值如下：R f28=6.3MPa，R f3=4.2MPa，R c28=46.6MPa，R c3=28.0MPa（下文全部用“標準值”表述）。

2 試驗影響因素的分析

2.1 人員的影響

在水泥膠砂的強度試驗中，人員是最直接的一項影響因素。人員能夠對水泥膠砂強度產生影響的主要因素是業務能力與技術水平，雖然試驗具體的步驟已經基本固定，但是由于試驗還需要由人員進行操作，因此人員對試驗結果的影響不能被忽略，因此筆者在下表（表1）中統計了人員和試驗結果之間的關系。

通過對表1 進行觀察分析可以發現，四人操作的試驗結果誤差都在標準要求的范圍之內，但是具體的誤差值仍然存在著一定不同，筆者對其中原因作了分析，具體內容如下：

第一是試驗員甲，該名試驗員在開始之前沒有使用濕布對攪拌機葉片攪拌鍋等進行擦拭，葉片和攪拌鍋上會在攪拌機運行的過程中被水附著，如果不清理干凈就會導致攪拌機內實際水量超出記錄水量，從而增加水泥膠砂的強度。

第二是試驗員乙，該名試驗員在測試第三天的水泥膠砂強度檢測過程中，沒有按照標準中規定的試驗時間進行操作，擅自提前6 小時對第三天的水泥膠砂強度進行測試，導致水泥沒有足夠的水化時間，因此在測試之后得到的水泥膠砂強度值比較低。第三是試驗員丙，該名試驗員在拆除水泥膠砂試件時，為了方便拆除將橡膠榔頭替換為了金屬榔頭，導致膠砂試件在水化初期就受到了過大的作用力，內部結構因此受到了破壞，3 天和28 天測試的水泥膠砂強度值因此而降低。

第四是試驗員丁，該名試驗員的實際操作經驗十分豐富，并且操作過程能夠嚴格遵守標準規定，因此這名試驗員的水泥膠砂強度結果誤差最小，也更加接近標準值。

通過上述分析可知，試驗員實際的操作對水泥膠砂的強度結果影響非常大，因此為了盡量縮小試驗的誤差，應該選擇實際操作經驗豐富的試驗員檢測水泥膠砂強度。

2.2 儀器的影響

振實臺、試模、攪拌機等是制作水泥膠砂的主要工具，這些工具對水泥膠砂的強度也有很大影響。例如攪拌機葉片和攪拌鍋之間的距離必須在標準范圍之內，如果超出了標準將無法充分對水泥膠砂進行充分攪拌，進而對強度產生影響。因此，制作水泥膠砂的工具規格必須保持在標準范圍內，這樣才能提升試驗結果的準確性。生產自不同廠商的工具間都存在著細微的差別，因此在選擇水泥膠砂的制作工具時務必要保證不同工具能夠良好的匹配到一起，以免影響試驗結果。筆者解來將通過調整試模重量同時保持攪拌機、振實臺、水泥不變的情況下分析水泥膠砂的變化（見表2）。

表 2 不同重量的膠砂試模對水泥膠砂強度檢測結果的影響

通過觀察表2 可知，當試模的重量為6.08kg 時所產生的下落沖擊力不足，因此水泥膠砂沒有充分振動，進而使得第3 天、第28 天的水泥膠砂強度要低于標準值。試模重量為6.22kg 時能夠和振實臺良好的匹配，因此第3 天、第28 天的水泥膠砂強度最貼近標準值。當試模的重量為6.48kg 時，所產生的下沖擊力過大，導致水膠砂過度振動，因此第3 天、第28 天的水泥膠砂強度超過到了標準值。

2.3 材料的影響

當水泥顆粒和空氣接觸時，其顆粒會吸收空氣中的水分，進而因為水化反應而形成結塊，因此試驗前應使用0.9mm 的過濾篩將水泥充分過濾一次，從而使水泥的顆粒更加穩定。穩定的水泥顆粒能夠提升水泥膠砂檢測的準確性，為了更直觀的觀察水泥的影響，筆者分別記錄了在過濾和已過濾條件下水泥膠砂的強度變化（見表3）。

表 3 樣品過篩與未過篩的強度結果對比

3-2-1 4.0 5.7 25.0 45.1 3-2-2 未過濾 3.7 5.4 24.7 44.6

通過對表3 進行觀察可知，在沒有過濾的條件下，水泥在運輸、儲存和取樣的過程中因為吸收了空氣中的水分而產生了結塊，從而降低了水泥顆粒的均勻性，而水泥出現結塊也會降低活性，因此在第3 天、第28 天所測得的強度結果較低。而已過濾的水泥因為顆粒比較穩定，因此最后的強度也比較高。

2.4 方法的影響

水泥膠砂的強度試驗周期比較長，而且具體步驟也更加復雜，為了提升試驗結果的準確性，相關試驗步驟必須完全符合標準的規定，但實際的操作方式一般都有著比較大的差別，因此導致試驗結果出現了不同的差異。接下來筆者將從不同方法的角度出發對水泥膠砂強度的變化進行分析（見表4）。

表 4 不同操作方法測定的水泥膠砂強度檢測結果

通過對表4 進行分析可知，第一種試驗方式沒有按照標準規定90°的方式刮平水泥膠砂樣本，導致樣本高度超過了試模，從而增加了試件的受壓面積，因此第3 天、第28 天檢測強度值偏高。第二種試驗方式對樣本進行了多次抹平，試件表面的水泥漿因此在終凝時脫落，降低了水泥的實際用量，因此第3 天、第28 天的檢測強度偏低。

2.5 溫度的影響

在進行水泥膠砂的強度試驗的過程中，試驗室的溫度應該保持在18°C 到22°C，相對濕度應保持在50%以上，同時水泥、標準砂、水及相應的試驗工具等都要和試驗室的溫度相同。接下來筆者將以15、20、25 三個不同溫度的拌合用水對水泥膠砂強度進行試驗，水泥膠砂的強度變化（見表5）。

表5 試體成型時不同的拌和水的溫度對強度結果的影響

通過對表5 的觀察分析可以看出，當水溫在15°C 時，試件的成型溫度低于標準，因此降低了水泥的水化速度，通過表5 的數據可以發現，第3 天時水泥膠砂的強度要低于標準值，第28 時水泥膠砂的強度距離標準值比較近。當水溫在20°C 時，通過表5 可以發現第3 天和第28 天的水泥膠砂強度和標準值相似。當水溫在25°C 時，試件的成型溫度要高于標準，因此提升了水泥的水化速度，在第3 天時水泥膠砂的強度要大于標準值，第28 天時水泥膠砂的強度和標準值相似。通過以上分析可知，第3 天的水泥膠砂強度受水溫的影響比較大，因此在對水泥膠砂強度進行試驗的過程中，應該在標準范圍內對溫度進行控制且應保持各材料的溫度和試驗室溫度的一致性。

3 結語

綜上所述，在水泥膠砂的強度試驗中，人員、儀器、材料、方法、溫度等都會對試驗結果產生很大影響。對試驗人員來講，要不斷對自身業務水平進行加強，并積極分析和總結試驗結果，操作試驗時要嚴格遵守標準的試驗流程和方法，從而使結果和標準值更加接近。本文所分析的影響水泥膠砂強度的因素只是眾多因素中的一部分，實際的影因素還有很多，作為試驗人員要在工作過程中不斷探索，從而獲得更準確的試驗結果，為水泥膠砂的強度提供保障。