影响水泥胶砂强度试验结果分析

（上海同丰工程咨询有限公司 200444）

0 前言

水泥是极其重要的建筑材料,它广泛应用于工业与民用建筑、公路、桥梁、铁路和国防等工程。水泥最主要的性能是强度,水泥的强度是评价水泥质量的重要指标。水泥的强度主要是指水泥胶砂硬化试体所能承受外力破坏的能力，水泥胶砂强度试验可以测试水泥的实际强度，适应制做不同标号的混凝土的需要。但试验室检测过程中影响水泥胶砂强度的因素较多，如何确保水泥胶砂强度检测结果的准确性和可靠性、控制水泥胶砂强度是试验检测关注的焦点。因此，探索影响水泥胶砂强度的因素具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对影响水泥胶砂强度试验结果进行了相关思考。

1 方法概要

我国水泥胶砂强度检验方法采用 GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO）法》，本标准规定了水泥胶砂强度检验基准方法包括以下几个方面：仪器、材料、胶砂组成、试验条件、操作步骤和结果计算等。要使检验结果具有准确性和公正性，水泥检测人员应严格执行现行规范标准，熟练掌握每一项操作要领，熟悉仪器性能，减少对试验误差。结合本人实践经验，以下重点阐述注意事项，正确的对水泥胶砂强度试验方法进行评判，真正起到严格控制水泥胶砂强度的准确性。

2 试验室

试件成型时试验室的温度应保持在20℃±1℃，相对温度应不低于50%。按时记录水泥试验室每天的温湿度值。在水泥样品检验前，应提前将水泥样品放入满足要求的试验室内最少一昼夜，以保证检测时水泥试验室环境对水泥的影响。

3 样品

水泥样品进入试验室时必须有唯一性的标识，水泥检测样品与留样样品都应该过 0.9mm方孔试验筛，不少于 6kg，水泥样品有潮湿、有结块，应去除潮湿、结块的水泥样品。过完筛的水泥样品应把它贮存在基本装满和气密的容器里，容器应不与水泥起反应，等待检测。

水泥胶砂ISO标准砂由厦门艾思欧标准砂有限公司统一生产的中国ISO标准砂，每袋水泥标准砂的重量1350±5g都是按规范规定称量，颗粒满足规范要求。ISO标准砂运往全国各地时，由于运输方式的不同，在运输过程中会出现受潮、破裂，为减少误差，在试验之前要认真检查每袋标准砂的密封情况，在条件允许的情况下最好能称量标准砂的实际重量。

4 设备

4.1 试验筛

金属丝网0.9mm方孔试验筛应定期用醋酸清洗，保持试验筛筛孔的清洁。

4.2 电子天平

称量设备在强度检验中至关重要，标准强度检验中要求水泥 450g±2g、标准砂1350g±5g。称量天平感量要求1g，在试验过程中如果水泥质量称量不准确，对水泥胶砂强度检验结果影响较大。因此，在做试验之前自检电子天平精确度是非常有必要的。

4.3 量水器

水泥胶砂强度试验加水量的控制在试验中很重要，加水量的多少直接影响水泥胶砂强度，规范规定量水器精度1%，水温必须要保持在环境温度范围以内，量水器的分度值为mL，不可以用电子天平来称量加水量，避免对加水量精度造成影响。

4.4 胶砂试模

水泥胶砂试模由三个水平的模槽组成，按JC/T762-1997规定，试验人员应在每次试验前对试模模腔尺寸和试模净重进行检查。试模模腔尺寸长160mm宽40mm高4mm，试模净重6-6.5kg，试模的质量大小会影响振实台的振幅。胶砂试模密贴度要好，振实成型时水泥浆液从胶砂试模底渗浆。避免振实成型时，成型的试件不规则，直接影响水泥强度的检验结果。还有一点需要注意的是在组装完试模后应用机油涂抹试模内表面。

4.5 胶砂搅拌机

水泥胶砂搅拌机直接影响水泥胶砂拌和的匀质性。按JC/T681-1997规定，叶片与锅底、叶片与锅壁之间的间隙（3±1）mm，就是必须执行“2过4不过”的原则。要定期检查是否符合规范要求，间隙过大，锅底材料不能完全被搅拌，试件强度离差性大，必定影响水泥胶砂强度，所以定期检验搅拌机非常重要。

4.6 振实台

振实台应符合JC/T682要求，为防外部振动影响，振实台安装要注意三个方面，一：必须安装在高度约400mm的混凝土基座上，不要安装在用砖和砂浆砌成的台子上；二：安装的设备应用地脚螺丝固定在基座上成水平状态；三：仪器底座与基座之间要铺一层砂浆以确保它们的完全接触。四：防止外部振动影响振实效果，可在整个混凝土基座下放一层厚约5mm天然橡胶弹性衬垫。五：振实台的振实振幅、振动频率满足要求，振幅大小影响胶砂试件的密度程度。六：振实台长期运行中，仪器的突头与止动器会有一定的磨损，振动落距会增大，经常检验振实台落距,应符合落距（15.0±0.3）mm的规定,落距有偏差很容易引起强度偏差，影响水泥胶砂强度，振实台定期校验，保证设备的正常运行。

4.7 抗折、抗压强度试验机和夹具

测试抗折强度前，应抹去试体表面附着的水分和砂粒，用湿布包裹，测试时将试件成型的侧面朝上。严格控制加荷速度，对于抗压强度试验机来说应在测定抗压强度时的整个过程中以2400N/s±200N/s速度均匀加荷直至试件破坏。严格控制加荷速率才能准确测定水泥胶砂强度，调节油阀的大小，以防止临近破型时速度变慢，对强度有一定影响。在实际操作中还是很难控制的，应熟练操作过程，保证试件测试时均匀受力。

对于全自动水泥抗拆抗压一体试验机来说，因为控制速度是由电脑主机自动控制的，所以试验数据能更有效、更准确的测定。

水泥试验机的抗折、抗压夹具必须定期检查或更换夹具，特别是抗压夹具，经过一段时间的抗压强度检测，夹具的上下压板和定位销有一定的磨损，直接影响水泥胶砂抗压强度值，水泥抗压夹具在使用过程中会因磨损而导致上、下压头表面的光洁度降低，而抗压夹具的表面光洁度直接影响试件的受压面积，夹具上部球座应能转动以使其上压板能从一开始就适应试件的形状并在试验中保持不变。从而影响最终结果。要定期对抗压夹具进行检查，一般每个月至少检查一次。

5 成型过程

水泥胶砂搅拌加料顺序，先放水，再加入水泥，搅拌机低搅拌和30秒加入ISO标准砂。水泥胶砂搅拌完毕在振实台上成型时，立即用勺子将搅拌锅中拌和均匀的试样装入水泥胶砂试模的每个槽内。放料一定要均匀，每个槽中第一层料约为300克，放第二层料前，须将锅内的料用勺子搅拌几次，再均匀播入试模中；二次播料后,应将模槽中多于物料取出.刮平时沿试模长度方向以横向锯割动作使刮平尺保持在近似90度慢慢向另一端移动，刮平过程必须一次完成，不得反复抹平试体表面，保证水泥胶砂试件中每个槽的水泥胶砂量一定要大至相等、均匀。以保证试模中三条水泥胶砂试件强度在规范误差范围内。

6 脱模养护

试件刮平后移动试模放进符合规范要求的养护箱中进行养护，应将试模保持水平状态，养护箱温度20℃±1℃，相对温度大于90%。内放置试模的平面也应保持水平，否则试件易出现两头不一样高的现象，从而导致一条试件两头的强度不一致。养护箱以防止湿度过大，形成水珠滴入试件表面，有损试件表面，影响强度。脱模应非常小心，严格按规范规定的时间内脱模，在脱模过程中以防止对试件造成损坏。

养护应在水中进行，最好每组试件单独放入装满水的小盒中养护，水泥胶砂试件上表面的水深应大于5mm，以让水与试件的6个面都接触。在养护期间，试件必须在试验（破型）前 15min从水中取出，养护过程中不可以随意搬动试件。保持养护水的温度20℃±1℃，每天用温度计测定三次，每个养护箱的小盒中只能养护同类型水泥试件，在养护期间小盒里不得随意更换水，保持养护适当的恒定水位。

7 误差因素

任何试验都会存在误差,误差是不可避免的。在水泥胶砂强度试验中，造成试验误差的环节很多，存在于试验的各个环节，大致可以分为两类，一是人为操作失误造成的误差，二是机器设备的误差。其中，最重要的是检验人员操作技能的影响，在人为操作失误造成的误差方面，比如天平秤是否水平抗折机的球座是否灵活，做成型时的填料是否合理，没有及时发现温湿度异常现象等等，都会使水泥胶砂强度试验存在误差，影响试验结果的准确性。而机器产生的误差,比如仪器设备异常出现的故障、机器的零部件坏了没有及时发现、机器没有及时校对等等，都不能起到控制进场水泥产品质量的作用。

为了使检验结果更具有真实性、客观性，尽可能减少误差对水泥胶砂强度的影响，应优化试验人员素质和定期检查仪器设备。在具体做法上，优化试验人员素质，要加强对每一位试验人员都要进行培训考核, 树立起严格执行标准的观 念，特别是新上岗的人员，要加强自身业务学习，提高水泥胶砂检测技能，用较高的职业道德和责任心要求自己，按照标准规范进行试验操作，对影响水泥胶砂强度的不确定因素进行排除，不放过每一个细节，严把水泥胶砂强度检测关，平时加强实验室内部的对比验证试验，积极参与外部的试验比赛，总结问题查找不足。与此同时，还要熟悉水泥胶砂强度试验设备的仪器性能，养成定期检查和维护设备的习惯，做好周期性排查工作，减少因为机器设备产生的误差，一旦发现异常数据，应立即停止试验,分析原因,及时解决。

8 结束语

总之，水泥胶砂强度对于建筑的质量以及安全性是非常重要的，影响水泥胶砂强度的因素较多，对水泥胶砂强度的控制是一项综合的系统工程，在水泥胶砂强度操作过程中，每一个环节都必须严格按照规范操作，注意每项细节，是每位试验人员应该持有的工作态度。通过积极开展不同试验室之间和试验室内部人员之间的比对试验来实现。定期组织试验室项目负责人进行检查，以减少工作误差，从而提高水泥胶砂强度试验的准确度和精确性。只有这样，才能提高检验水平,使其真正起到控制进场水泥产品质量的作用。

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