建筑工程水泥强度检测的影响原因分析与对策

2020-07-14梁进达

建材发展导向 2020年1期

关键词：试模试验室抗折

梁进达

（信宜市建设工程质量检测站，广东茂名 525300）

1 水泥强度检测

抗压强度是衡量水泥质量的关键，通常以28d龄期抗压强度为基本标准。水泥强度若要满足工程所提出的标准，就要满足3d、28d龄期强度要求。基于可行的方式对水泥强度进行检验，能够明确具体的强度等级，为后续混凝土配比提供参考。

2 水泥强度检测质量的影响因素探究

2.1 仪器设备的原因

1）计量器具，严格控制称量天平精准度，其误差必须在±1g之内，所使用的加水器误差必须在±1mL之内，若无法达到此要求，会带来水灰比与灰砂比误差，最终使强度检测结果偏离实际情况。

2）行星式水泥胶砂搅拌机搅拌，此设备以自动化的方式调节搅拌时间，首先以低速状态运转（30±1）s，然后低速（30±1） s，随后向其中加入适量砂材料，要求在（30±1） s内完成，经过高速（30±1） s后，给予（90±1） s的停滞时间，最后经过高速（60±1）s即可。若此过程中搅拌时间过短，会强度偏低的问题，反之则会加大强度。对行星式水泥胶砂搅拌机设备的各类结构提出精度要求，锅壁、锅底二者的间隙要满足（3±1）mm要求，否则也会影响强度。当间隙达到4mm时，锅底水泥可能无法有效搅拌，从而降低水泥胶砂的均匀性及所得强度。此外，如果间隙在2mm以内，强度结果则会偏高，且在搅拌时叶片极容易与锅底等区域发生持续性摩擦。对此，需要安排专员每3个月便做一次检测，并校正搅拌时间。

3）振实台，要求振实台达到足够稳定状态，利用地脚螺丝将其稳固于混凝土基座上，此后调节振实台的位置，使其保持在水平状态，为确保仪器底座与基座可达到连接状态，增设一层砂浆，启动振实台并使其振动达60次；基于上述流程进一步安装第二层，完成此项工作后利用小播料器以达到播平效果，再次振动60次。应当注意，若第2层装料量存在差异，将会加大砂胶气泡量，所带来的振实效果也与第一层存在差别，最终所得强度结果呈现明显的离散性。

4）试模，纵观当前大量试验工作，普遍存在试模管理不到位的问题，未做好对腔体尺寸的校验工作，所得试模出现变形等情况，在砂浆振实成型过程发生持续性渗透现象，试体未满足规则状要求，必然会出现水泥强度检验结果偏差问题。参考相关规定得知，要求所得试模总量介于6kg～6.5kg范围内，否则强度检测结果会有偏差。

5）电动抗折仪，经由试验室分析后，若所得水泥抗折强度出现持续性偏低状况，主要与抗折机安装水平度欠佳有着直接关联，所设置的杠杆未达到规定值标准，出现抗折强度偏低现象[1]。因此，有必要做好对电动抗折仪的计量检定工作，以保障所得检验结果的精确性。同时，抗折夹具的质量也会对最终检测结果带来影响。当球座灵活性欠佳时，会加大试体所承受的扭力，致使抗折强度大幅下降。

2.2 试验条件影响的原因

1）水泥成型及破型时试验室温度，参考相关规范可得知，必须严格控制成型试验室温度，以保持在（20±2）℃为宜，且要达到湿度至少为50%的标准。同时，在破型过程中也要合理控制试验室温度。值得注意的是，温度一方面会对水泥水化作用带来影响，另一方面则会作用于硬化状态，如果破型试验室温度未达到指定标准，必然会影响试体墙体，这一现象在短龄期试体中体现地更为明显。也会受到压力机油黏度的影响，主要作用于压力机加荷速度这一层面。

2）养护葙温湿度对强度的影响，需要将养护箱温度稳定在（20±1）℃范围内，且相对湿度必须达到90%及以上。实际结果表明，相较于标准温度而言，若养护箱温度比该值提升5℃，对应于抗折与抗压强度将会提升2%～5%，在影响水泥强度的种种因素中，以温度最为突出。

3）养护水，水泥水化热现象普遍存在，在构成水泥的所有矿物成分中，以铝酸三钙所释放的热量最高，同时速度也最快，紧随其次的是硅酸三钙，相较之下硅酸二钙的反应最为微弱[2]。水化热普遍集中在硬化初期阶段，在后续会持续减弱。除了水泥成分外，诸如养护温度以及所用水泥的细度等指标都会影响到水化热速度。若所处温度较高，颗粒较细，便会在早期释放出大量热量。基于养护要求，此环节水温要稳定在（20±1）℃，否则也会对检测结果造成影响。当试验室水温无法达到指定状态时，或是养护池温度分布不够均匀，都会直接作用于水泥试体水化速度，并进一步影响到水泥强度。大量数据表明，水温每变动1℃，最终产生的强度将相差1%～2%。同时，水温会对矿渣造成明显影响，这点明显超过了普通水泥，意味着在工作中水温控制显得尤为关键，具体见表1。

表1 泥试验成型时温度对水泥（P·S·A42.5）强度的影响

基于表1可知，当养护水温发生变化后，将直接作用于水泥强度，这点在早期强度中极为明显，若此阶段温度提升，会明显加快水泥凝结硬化速度，意味着强度提升；若温度在19℃以内，此时强度会出现明显下降趋势。

2.3 检测过程影响的原因

在整个检测过程中，受主观因素等方面的影响，操作人员所采取的方法存在差异，所得结果不可避免会存在误差。

1）刮平，刮平过程中，若操作水平欠佳，诸如用力不匀，当去除砂胶后极容易产生裂纹，带来实体强度偏低的问题。

2）加荷速度的影响，通常而言，伴随着破型加荷速度的提升，所产生的强度也随之增高，具体见表2。

表2 加荷速度对水泥强度的影响

基于表2可知，伴随加荷速度的提升，会直接作用于抗压强度，具体为3d差值达到13%，同时28d抗压强度差值也会达到5.4%多。总体来说，若加荷速度偏快，相较于标准加荷速度而言，实际所得抗压强度比其明显更高，且表现出龄期缩短的特性。

3 对策研究

1）改善环境条件。养护箱温度控制在（20±2）℃水平，相对湿度达90%，养护池水温需达到（20±1）℃；2）做好日常检查与记录工作，涉及到水泥检验室的温度、材料温度以及养护湿度三大方面；3）注重对试模尺寸的检验，一旦公差超过标准便采取更换措施。拆模时做好清理工作，可使用黄油均匀涂抹于接缝处；4）若使用到杠杆式试验机，必须确保抗折夹具的可靠性，需达到3根抗折支点具备自由移动特性的要求。在放置试件之前，使杠杆达到平衡状态，放入之后要合理调节夹具位置，在试体折断时可保障杠杆达到平衡状态，避免调整过高而引发砝码冲击的问题；5）需得到恒应力试验机的支持，严格将精度误差控制在1%以内，并保持速度（2400±200） N/s的要求；6）注重抗压夹具性能，需满足试体平均受压的要求，同时球座要具有灵活转动特性；7）合理控制胶砂比，其对水泥强度有着明显影响，且要注重水泥的使用量。