建筑工程水泥強度檢測的影響原因分析與對策

梁進達

（信宜市建設工程質量檢測站，廣東 茂名 525300）

1 水泥強度檢測

抗壓強度是衡量水泥質量的關鍵，通常以28d齡期抗壓強度為基本標準。水泥強度若要滿足工程所提出的標準，就要滿足3d、28d齡期強度要求。基于可行的方式對水泥強度進行檢驗，能夠明確具體的強度等級，為后續混凝土配比提供參考。

2 水泥強度檢測質量的影響因素探究

2.1 儀器設備的原因

1）計量器具，嚴格控制稱量天平精準度，其誤差必須在±1g之內，所使用的加水器誤差必須在±1mL之內，若無法達到此要求，會帶來水灰比與灰砂比誤差，最終使強度檢測結果偏離實際情況。

2）行星式水泥膠砂攪拌機攪拌，此設備以自動化的方式調節攪拌時間，首先以低速狀態運轉（30±1）s，然后低速（30±1） s，隨后向其中加入適量砂材料，要求在 （30±1） s內完成，經過高速 （30±1） s后，給予 （90±1） s的停滯時間，最后經過高速（60±1）s即可。若此過程中攪拌時間過短，會強度偏低的問題，反之則會加大強度。對行星式水泥膠砂攪拌機設備的各類結構提出精度要求，鍋壁、鍋底二者的間隙要滿足（3±1）mm要求，否則也會影響強度。當間隙達到4mm時，鍋底水泥可能無法有效攪拌，從而降低水泥膠砂的均勻性及所得強度。此外，如果間隙在2mm以內，強度結果則會偏高，且在攪拌時葉片極容易與鍋底等區域發生持續性摩擦。對此，需要安排專員每3個月便做一次檢測，并校正攪拌時間。

3）振實臺，要求振實臺達到足夠穩定狀態，利用地腳螺絲將其穩固于混凝土基座上，此后調節振實臺的位置，使其保持在水平狀態，為確保儀器底座與基座可達到連接狀態，增設一層砂漿，啟動振實臺并使其振動達60次；基于上述流程進一步安裝第二層，完成此項工作后利用小播料器以達到播平效果，再次振動60次。應當注意，若第2層裝料量存在差異，將會加大砂膠氣泡量，所帶來的振實效果也與第一層存在差別，最終所得強度結果呈現明顯的離散性。

4）試模，縱觀當前大量試驗工作，普遍存在試模管理不到位的問題，未做好對腔體尺寸的校驗工作，所得試模出現變形等情況，在砂漿振實成型過程發生持續性滲透現象，試體未滿足規則狀要求，必然會出現水泥強度檢驗結果偏差問題。參考相關規定得知，要求所得試模總量介于6kg～6.5kg范圍內，否則強度檢測結果會有偏差。

5）電動抗折儀，經由試驗室分析后，若所得水泥抗折強度出現持續性偏低狀況，主要與抗折機安裝水平度欠佳有著直接關聯，所設置的杠桿未達到規定值標準，出現抗折強度偏低現象[1]。因此，有必要做好對電動抗折儀的計量檢定工作，以保障所得檢驗結果的精確性。同時，抗折夾具的質量也會對最終檢測結果帶來影響。當球座靈活性欠佳時，會加大試體所承受的扭力，致使抗折強度大幅下降。

2.2 試驗條件影響的原因

1）水泥成型及破型時試驗室溫度，參考相關規范可得知，必須嚴格控制成型試驗室溫度，以保持在（20±2）℃為宜，且要達到濕度至少為50%的標準。同時，在破型過程中也要合理控制試驗室溫度。值得注意的是，溫度一方面會對水泥水化作用帶來影響，另一方面則會作用于硬化狀態，如果破型試驗室溫度未達到指定標準，必然會影響試體墻體，這一現象在短齡期試體中體現地更為明顯。也會受到壓力機油黏度的影響，主要作用于壓力機加荷速度這一層面。

2）養護葙溫濕度對強度的影響，需要將養護箱溫度穩定在（20±1）℃范圍內，且相對濕度必須達到90%及以上。實際結果表明，相較于標準溫度而言，若養護箱溫度比該值提升5℃，對應于抗折與抗壓強度將會提升2%～5%，在影響水泥強度的種種因素中，以溫度最為突出。

3）養護水，水泥水化熱現象普遍存在，在構成水泥的所有礦物成分中，以鋁酸三鈣所釋放的熱量最高，同時速度也最快，緊隨其次的是硅酸三鈣，相較之下硅酸二鈣的反應最為微弱[2]。水化熱普遍集中在硬化初期階段，在后續會持續減弱。除了水泥成分外，諸如養護溫度以及所用水泥的細度等指標都會影響到水化熱速度。若所處溫度較高，顆粒較細，便會在早期釋放出大量熱量。基于養護要求，此環節水溫要穩定在（20±1）℃，否則也會對檢測結果造成影響。當試驗室水溫無法達到指定狀態時，或是養護池溫度分布不夠均勻，都會直接作用于水泥試體水化速度，并進一步影響到水泥強度。大量數據表明，水溫每變動1℃，最終產生的強度將相差1%～2%。同時，水溫會對礦渣造成明顯影響，這點明顯超過了普通水泥，意味著在工作中水溫控制顯得尤為關鍵，具體見表1。

表1 泥試驗成型時溫度對水泥（P·S·A42.5） 強度的影響

基于表1可知，當養護水溫發生變化后，將直接作用于水泥強度，這點在早期強度中極為明顯，若此階段溫度提升，會明顯加快水泥凝結硬化速度，意味著強度提升；若溫度在19℃以內，此時強度會出現明顯下降趨勢。

2.3 檢測過程影響的原因

在整個檢測過程中，受主觀因素等方面的影響，操作人員所采取的方法存在差異，所得結果不可避免會存在誤差。

1）刮平，刮平過程中，若操作水平欠佳，諸如用力不勻，當去除砂膠后極容易產生裂紋，帶來實體強度偏低的問題。

2）加荷速度的影響，通常而言，伴隨著破型加荷速度的提升，所產生的強度也隨之增高，具體見表2。

表2 加荷速度對水泥強度的影響

基于表2可知，伴隨加荷速度的提升，會直接作用于抗壓強度，具體為3d差值達到13%，同時28d抗壓強度差值也會達到5.4%多。總體來說，若加荷速度偏快，相較于標準加荷速度而言，實際所得抗壓強度比其明顯更高，且表現出齡期縮短的特性。

3 對策研究

1）改善環境條件。養護箱溫度控制在（20±2）℃水平，相對濕度達90%，養護池水溫需達到（20±1）℃；2）做好日常檢查與記錄工作，涉及到水泥檢驗室的溫度、材料溫度以及養護濕度三大方面；3）注重對試模尺寸的檢驗，一旦公差超過標準便采取更換措施。拆模時做好清理工作，可使用黃油均勻涂抹于接縫處；4）若使用到杠桿式試驗機，必須確保抗折夾具的可靠性，需達到3根抗折支點具備自由移動特性的要求。在放置試件之前，使杠桿達到平衡狀態，放入之后要合理調節夾具位置，在試體折斷時可保障杠桿達到平衡狀態，避免調整過高而引發砝碼沖擊的問題；5）需得到恒應力試驗機的支持，嚴格將精度誤差控制在1%以內，并保持速度（2400±200） N/s的要求；6） 注重抗壓夾具性能，需滿足試體平均受壓的要求，同時球座要具有靈活轉動特性；7）合理控制膠砂比，其對水泥強度有著明顯影響，且要注重水泥的使用量。

4 結語

水泥是推動建筑工程開展的關鍵材料，以水泥強度指標尤為關鍵。在工程中，有必要圍繞水泥強度檢測質量展開探討，總結其中的因素并提出可行策略，檢測人員要將每一環節的工作落實到位，以達到持續提升水泥強度檢測質量的效果。