提高水泥强度检测准确性的对策方法

李斌

摘要:水泥是重要的建筑工程施工材料，水泥强度是判断水泥质量的主要指标，通过检测水泥强度可以确定水泥的质量，因此，提高水泥强度检测的准确性显得尤其重要。本文在阐述影响水泥强度检测准确性的因素上，对如何提高其检测准确性，提出有针对性的对策方法，进一步完善了水泥强度的检测工作。

关键词：强度检测；准确性；加荷速度；对策

中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：

众所周知，水泥是建筑工程中重要的材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥的质量直接影响到工程的质量，水泥强度是评价水泥质量的重要指标，它是水泥重要的物理力学性能，通过检测水泥强度，可以确定水泥强度等级，进而评定水泥质量的好坏。但是，在检测中往往存在不少不利因素影响到最终的检测结果的准确性，因此，必须对这些影响因素进行分析，找到提高检测准确性的对策方法。

1 影响水泥强度检测准确性的因素

1.1 仪器设备

1）计量器具

GB/17671-1999规定，称量天平的精度为±1g，加水器精度±1ml，如检验用天平和加水器的精度不够，会使水泥用量和加水量不准确，导致水泥胶砂的水灰比和灰砂比误差较大，必然影响水泥强度检验结果。试验表明，加水量波动1%，抗压强度相应波动2%左右。

表1 加水量波动对抗压强度的影响

2）行星式水泥胶砂搅拌机搅拌

行星式水泥胶砂搅拌机搅拌时间可自动控制：低速30s±1s，再低速30s±1s，同时自动加砂开始(30s±1s内全部加完)，高速30s±1s，停90s±1s，高速60s±1s。搅拌时间不足时强度偏低，超时时则强度偏高。

行星式水泥胶砂搅拌机的叶片与锅壁、锅底之间的间隙标准要求为3mm±1mm。若不达标，则水泥强度相差甚远。当间隙大于4mm时，在加砂前锅底的水泥不能全部搅起来，即水泥浆未搅匀，加砂后锅底仍有未搅起的料，导致水泥胶砂搅不匀，使得强度偏低，而且3条试体强度离散性较大。当间隙小于2mm时，强度会偏高，且在搅拌过程中叶片容易与锅底、锅壁产生摩擦而被磨损。因此，为了保证水泥强度检测结果的准确，最好3个月检验一次叶片与锅壁、锅底的间隙，校一次快慢搅拌时间。

3）振实台

需用地脚螺丝固定在高约400mm的混凝土基座上，混凝土体积约为0.25m3，重约600kg。安装后设备必须成水平状态，仪器底座与基座之间要铺一层砂浆以保证它们完全接触，启动振实台振动60次；接着再按上述方法装第2层，装好后用小播料器播平，再振60次。在实际操作中若2层装砂量不同，会导致胶砂中气泡的排放情况不同，从而振实效果不同，强度结果离散性大。

4）试模

有相当一部分试验室忽略对试模的管理，不对其腔体尺寸进行校验，从而有可能使用已变形的，不符合JC/T762-1997要求的试模，使得砂浆在振实成型时可能渗透出来，成型的试体不规则，直接影响水泥强度检验结果。JC/T762-1997规定试模净重6～6.5kg，试模的质量大小也会影响振实台的振幅，从而影响水泥强度检验结果。

5）电动抗折仪

如某试验室水泥抗折强度的比对结果屡屡偏低，经考查分析，发现抗折机安装水平度不好，杠杆比小于规定值，导致抗折强度偏低。所以，电动抗折仪要定期进行计量检定，确保检验结果的准确性。抗折夹具合格与否，也影响抗折强度的准确性。如果球座不灵活，不能自由调整，会使试体受到扭力作用，从而使抗折强度偏低；夹具圆柱灵活性差，会使抗折强度偏高等。

6）压力试验机

如果压力试验机的压板不平，会使试体产生局部受压，降低抗压强度的检验结果。抗压夹具应符合JC/T683-1997要求，并应定期进行校验，如果用不合格的抗压夹具，会使抗压强度偏低2%～10%。

1.2 试验条件

1）水泥成型及破型时试验室温度

GB/T17671-1999规定成型试验室：温度(20±2)℃，相对湿度不低于50%。试验数据表明成型时试验室温度低于标准规定时，水泥强度变化不大。

表2 水泥试验成型时温度对水泥（P•S•A 42.5）强度的影响

GB/T17671-1999规定破型试验室温度应控制在(18～22)℃范围内。温度不仅对水泥的水化有影响，而且对其硬化也有影响。破型试验室的温度控制不好，会对试体强度有影响，尤其是短龄期的试体影响更大。同时压力机油粘度与温度也有很大关系。机油粘度会影响压力机的加荷速度，从而影响水泥强度检验结果。为了增强试验的准确性和可比性，破型时的温度应严格控制，且温度越接近20℃越好。

2）养护箱温湿度对强度的影响

GB/T17671-1999规定：养护箱的温度(20±1)℃，相对湿度不底于90%。试验表明，如果养护箱温度比要求的标准温度提高5℃左右，不同龄期的抗折、抗压强度就相应偏高2%～5%。温度对水泥早期强度的影响比对水泥后期强度的影响更大一些。

3）养护水

水泥与水作用不断放出热量，这种热量称为水化热。在水泥的矿物组成中，铝酸三钙放热量最多，也最快，硅酸三钙次之，硅酸二钙放热量最少，最慢。水化热主要在硬化初期放出，以后逐渐减少。水化热的大小与放出速度除决定于水泥成分外，还与水泥的养护温度，水泥细度等有直接关系。水温高，颗粒小，早期放热量较多较快。GB/T17671-1999要求养护水温度控制在(20±1)℃范围内，说明了养护水温的重要性。如果试验室对水温的控制不达标，特别是养护池的温度均匀性控制不好，会直接影响水泥试体的水化速度，而水化速度的快慢又直接影响到水泥强度增长的快慢。试验表明，水温每升高或降低1℃，强度约相差1%～2%。水温对矿渣水泥的影响比对普通水泥的影响更为明显，所以在实际工作中要特别注意水温的控制。

表3 养护水温对水泥（P•S•A 42.5）强度的影响

从表2可以看出养护水温度对强度的影响很明显，特别是对早期强度，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，强度也就偏高；当温度低于19℃时，凝结硬化速度较缓慢，强度就会偏低。

1.3 操作人员

不同的操作人员，虽按标准采用同一操作方法，但也会带来一定的误差。

1）刮平

刮平时，如果手法掌握不当，用力不匀，刮去胶砂后，就可能使试体中出现裂纹或缺陷，导致试体强度偏低。

2）加荷速度的影响

破型时的加荷速度的影响，一般情况下破型加荷速度快，强度偏高。

表4试验材料为盾石牌P•O42.5的水泥。

表4 加荷速度对水泥强度的影响

从表4可见，如果提高加荷速度，3d抗压强度相差9.3%，28d抗压强度相差3.1%。综合分析，抗折强度不受加荷速度影响，试验相差在0～2%的范围，加荷速度加快，其抗压强度值比标准加荷速度值要高。

2 提高检测准确性的对策方法

(1)环境条件要符合要求。试件带模养护时养护箱内或雾室温度应保持(20±2)℃,相对湿度不低于90%,养护池水温控制在(20±1)℃。

(2)水泥检验室温度、材料温度、养护温湿度应保证每天记录不少于2次,确保能及时发现温湿度异常现象。

(3)应经常检查试模的尺寸,公差超过规定时就应更换。在每次拆模后应将其清理干净,然后用黄油或凡士林等密封材料涂于接缝处,而后在试模内表面涂一层隔离剂。

(4)采用杠杆式试验机时，抗折夹具应保证三根抗折支点可以自由转动。试件放入前，使杠杆成平衡状态，放入后，调整夹具，使杠杆在试体折断时保持平衡位置，以防调整过高，砝码冲击，强度不准。

(5)应使用恒应力试验机,精度不大于1%且速率控制为(2400±200)N/s，在接近破坏时应严格控制。

(6)抗压夹具应能保证试体在夹具内平均受压且球座可以自由转动。

(7)胶砂比对水泥的强度影响显著,在水泥胶砂成型时,应严格控制水泥和标准砂的加入量。

3 结束语

总而言之，水泥在建筑工程施工中的应用十分广泛，水泥强度能否达到要求直接影响着工程的顺利竣工。一旦无法保证水泥强度检测的准确性，不仅影响着工程的工期，还给工程埋下质量隐患。因此，必须加强对影响水泥强度检测准确性的相关因素进行分析，制定出更加具体的操作方法，不断提高检测人员的专业素质，以使检测结果能够更加准确，更好的为建筑工程服务。

参考文献

[1] 兰亚芬 何廷树，影响水泥强度检测的因素及应对措施[J].中国产业,2011.02

[2] 兰亚芬,影响水泥强度检测结果的因素分析及试验研究[D].西安建筑科技大学, 2011.05

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