水泥膠砂強(qiáng)度影響因素分析及操作注意要點(diǎn)

摘要：文章通過(guò)對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)過(guò)程，對(duì)計(jì)量器具、儀器設(shè)備、檢驗(yàn)條件、人員操作方法等各個(gè)影響因素分別具體分析，結(jié)合本人實(shí)踐體會(huì)，重點(diǎn)闡述檢驗(yàn)人員操作方法及每個(gè)崗位上操作注意要點(diǎn)。減少試驗(yàn)誤差，正確對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度評(píng)判，真正起到控制水泥產(chǎn)品質(zhì)量的作用。

關(guān)鍵詞：水泥膠砂強(qiáng)度；影響因素；操作要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：B222.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-1145（2009）11-0146-02

我國(guó)水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法采用的是GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO）法》，影響水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)因素很多，分別闡述各影響因素及每個(gè)操作崗位注意要點(diǎn)，減少試驗(yàn)誤差，正確對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度的評(píng)判。

一、計(jì)量器具及工具的影響

（一）電子天平

由于GB/T17671-1999標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度檢驗(yàn)水泥用量450g，誤差±1g，稱量天平精度要求±1g，如果水泥稱量精度不夠，對(duì)強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果影響較大。因此，天平定期檢定，在使用中進(jìn)行自校驗(yàn)，稱量水泥時(shí)進(jìn)行復(fù)核，減少因稱量不準(zhǔn)引起的計(jì)量誤差。

（二）加水器

加水量的控制在強(qiáng)度檢驗(yàn)中至關(guān)重要。加水量過(guò)少，強(qiáng)度偏高，加水量過(guò)多，強(qiáng)度偏低。因此加水器精度±1ml，如果電子天平和加水器的精度不準(zhǔn)，使水泥膠砂的水灰比和灰砂比誤差大，直接影響水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果。加水時(shí)以彎月低面為準(zhǔn)，避免因視覺(jué)誤差造成的影響。

（三）膠砂試模

膠砂試模應(yīng)符合JC/T762-1997規(guī)定，試模凈重6kg~6.5kg，試模的質(zhì)量大小會(huì)影響振實(shí)的振幅，檢驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行校驗(yàn)其質(zhì)量和密貼情況，避免振實(shí)成型砂漿滲透，成型的試體不規(guī)則，直接影響水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果。

（四）抗壓、抗折夾具

抗壓夾具應(yīng)符合JC/T683-1997要求，并應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)，如使用不合格的抗壓夾具會(huì)影響抗壓強(qiáng)度的準(zhǔn)確性。抗折夾具合格與否，直接影響抗折強(qiáng)度；球座不靈活，不能自由調(diào)整，因試體受到扭力作用，使抗折強(qiáng)度降低；夾具圓柱靈活性差，會(huì)使抗折強(qiáng)度偏高等。

（五）成型用播料器

GB/T17671-1999規(guī)定在振實(shí)成型時(shí)分兩次裝填膠砂，且膠砂在三條試槽中均勻裝入，大小播料器是影響振實(shí)因素之一，故此播料器要按標(biāo)準(zhǔn)制作，確保振實(shí)效果。

二、儀器設(shè)備的影響

（一）星式水泥膠砂攪拌機(jī)

工作程序：慢速30s→慢速30s（同時(shí)加砂并加完）→快速30s→停90s→快速60s。攪拌機(jī)伴隨著慢速和快速旋轉(zhuǎn)完成攪拌過(guò)程，攪拌葉片高速與低速時(shí)的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度高低直接影響水泥膠砂拌和的勻質(zhì)性。

JC/T681-1997規(guī)定，葉片與鍋底、葉片與鍋壁之間的間隙（3±1）mm，也就是說(shuō)，必須執(zhí)行“2過(guò)4不過(guò)”原則。（GB/T17671-1999實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)砂粒度范圍0.08mm~2.0mm），間隙＜2mm，攪拌時(shí)會(huì)擠碎砂粒，間隙＞4mm，膠砂漿體攪拌不均勻，試體強(qiáng)度跳差大。所以水泥膠砂攪拌機(jī)要定期檢定，檢驗(yàn)人員定期校驗(yàn)。

（二）ISO膠砂振實(shí)機(jī)

工作程序：一次播料后振60次→二次播料后振60次。

JC/T682-1997規(guī)定，臺(tái)盤(pán)裝上空試模后包括臂桿、模套和卡具總重量為（20±0.5）kg，振實(shí)振幅為（15±0.3）mm、振動(dòng)頻率60次/60s±2s。振動(dòng)部分重量是影響振幅大小的最主要因素，而振幅大小又直接影響到試體的密實(shí)程度，從而影響到強(qiáng)度的檢驗(yàn)結(jié)果。振動(dòng)部分的重量增加，會(huì)使振幅變小，使試體中的空氣不能充分排出，致使試體不密實(shí)，導(dǎo)致強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果偏低，反之會(huì)偏高。所以振實(shí)機(jī)定期檢定，檢驗(yàn)人員定期校驗(yàn)。

（三）電動(dòng)抗折機(jī)

工作程序：調(diào)整零點(diǎn)——放上試體并啟動(dòng)——試體折斷后記錄結(jié)果。

抗折機(jī)安裝是否水平是影響抗折強(qiáng)度的重要因素，因此抗折機(jī)要按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上，機(jī)座應(yīng)處于水平位置，加荷應(yīng)平穩(wěn)均勻無(wú)沖擊顫動(dòng)，加荷速度50±10N/s。如果抗折機(jī)安裝水平度不好，使得杠桿比小于規(guī)定值，會(huì)導(dǎo)致抗折強(qiáng)度偏低，抗折夾具合格與否，影響抗折的準(zhǔn)確性，球座不靈活不能自由調(diào)整，會(huì)使試體受到扭力作用，而使抗折強(qiáng)度偏低，夾具靈活性差，會(huì)使抗折強(qiáng)度偏高?？拐蹤C(jī)要定期檢定，檢驗(yàn)人員要定期校驗(yàn)。

（四）壓力試驗(yàn)機(jī)

工作程序：正確擺放試體——啟動(dòng)機(jī)器均勻加荷——至極限值停止加荷并記錄結(jié)果——清掃試體及其破碎顆粒。

標(biāo)準(zhǔn)要求加荷速率為2400N/s±200N/s，且整個(gè)加荷過(guò)程要均勻。使用時(shí)記錄的荷載應(yīng)有1%的精度。若手動(dòng)控制加荷速度，在極限值需特別注意，因水泥在極限值的應(yīng)變量很大，加荷速度較難控制，加荷速度過(guò)快使強(qiáng)度結(jié)果偏高，過(guò)慢使強(qiáng)度結(jié)果偏低。為確?？箟簭?qiáng)度的準(zhǔn)確性，壓力試驗(yàn)機(jī)應(yīng)定期檢定，檢驗(yàn)人員定期校驗(yàn)。

三、檢驗(yàn)條件的影響

檢驗(yàn)條件是影響水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的重要因素之一。

（一）成型檢驗(yàn)室

GB/T17671-1999規(guī)定：溫度20℃±2℃，相對(duì)濕度不低于50%，室內(nèi)溫濕度低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，導(dǎo)致強(qiáng)度明顯下降。反之會(huì)使強(qiáng)度偏高。

（二）標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱

GB/T17671-1999規(guī)定：溫度20℃±1℃，相對(duì)濕度不低于90%，否則試體易干縮變形影響強(qiáng)度增長(zhǎng)。

（三）破型檢驗(yàn)室

溫度應(yīng)控制在17℃~25℃范圍內(nèi)。溫度不僅對(duì)其水化有影響，而且對(duì)其硬化也有影響，破型檢驗(yàn)室的溫度控制不好，尤其對(duì)短齡期的試體強(qiáng)度影響更大。同時(shí)壓力機(jī)的機(jī)油粘度與溫度有很大關(guān)系，粘度會(huì)影響加荷速度，從而影響強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果。綜上所述，試驗(yàn)條件對(duì)膠砂強(qiáng)度影響很大，因此要嚴(yán)格控制管理。

（四）養(yǎng)護(hù)水

養(yǎng)護(hù)水溫度控制在20℃±1℃范圍內(nèi)，可見(jiàn)新的水泥標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行后，對(duì)養(yǎng)護(hù)池水溫提出了更嚴(yán)格的要求，說(shuō)明了養(yǎng)護(hù)水溫的重要性。水溫的高低直接影響水泥試體的水化速度，水化速度的快慢又影響到水泥強(qiáng)度增長(zhǎng)的快慢。因此養(yǎng)護(hù)水要經(jīng)常測(cè)量溫度并有測(cè)溫記錄，應(yīng)引起特別注意。

四、檢驗(yàn)人員操作注意要點(diǎn)

（一）攪拌崗位注意要點(diǎn)

1．開(kāi)始攪拌前用擰干的濕布擦鍋和攪拌機(jī)葉片；

2．先加水后加水泥；

3．把鍋放在固定架上升至固定位置，然后立即開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)；

4．低速攪拌30后，第二個(gè)30s開(kāi)始的同時(shí)均勻地將砂子加入，高速攪拌30s；

5．停90s時(shí)在前15s時(shí)將葉片和鍋壁上的膠砂刮入鍋中間；

6．更換樣品時(shí)應(yīng)將攪拌機(jī)的葉片與鍋擦干凈。

（二）振實(shí)崗位注意要點(diǎn)

1．成型前

（1）成型時(shí)防止試?；瑒?dòng)必須柔和地將模套卡緊于試模上，嚴(yán)禁敲打以免卡具損壞；

（2）使用前三聯(lián)試模的隔板、端板和底座要擦凈，在其接觸面均勻涂一層黃油，達(dá)到緊密配合，防止漏漿。水泥漿體和試模的接觸面要均勻涂一層薄機(jī)油；

（3）使用過(guò)程中應(yīng)注意運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。

2．成型過(guò)程中

成型裝料入模時(shí)，若兩次裝料不均勻，振實(shí)過(guò)程中使膠砂中氣泡排出情況不同，影響振實(shí)效果，引起試體強(qiáng)度波動(dòng)大。

（1）膠砂制備后立即進(jìn)行成型，成型時(shí)用勺子從攪拌鍋中將膠砂分兩層裝入試模；

（2）第一層每個(gè)槽里約放300g膠砂；用大播料器垂直架在模套頂部沿每個(gè)槽來(lái)回將料播平，振實(shí)60次；

（3）第二層三個(gè)槽的膠砂更要均勻，用小播料器播平，再振實(shí)60次。

（三）刮平崗位注意要點(diǎn)

1．從振實(shí)臺(tái)上取下試模，刮平過(guò)程注意輕輕鋸割；

2．用金屬直尺以近似90度的角度架在試模頂?shù)囊欢?，然后沿試模長(zhǎng)度方向以橫向鋸割動(dòng)作慢慢向另一端移動(dòng)一次，將超過(guò)試模部分膠砂刮去；

3．用同一直尺近似水平的情況下將試體表面抹平；

4．刮平時(shí)不得扒料，抹平次數(shù)不宜過(guò)多，否則會(huì)使?jié){體泌水；

5．刮平后端平試模平穩(wěn)放入養(yǎng)護(hù)箱中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

（四）抗折崗位注意要點(diǎn)

1．水泥膠砂試件從養(yǎng)護(hù)池中取出后，要用濕布覆蓋；

2．抗折時(shí)用抹布擦去試體表面的附著水分和砂粒然后擺正于抗折夾具上，刮平面?zhèn)认驍[放，試體折斷時(shí)杠桿應(yīng)盡量接近于零點(diǎn)，防止因振動(dòng)引起指針滑動(dòng)而影響讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

3．讀取數(shù)據(jù)和記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確無(wú)誤，并進(jìn)行復(fù)核，避免因視差或書(shū)寫(xiě)的失誤而造成的錯(cuò)誤，記錄精度至0.1MPa。

（五）抗壓崗位注意要點(diǎn)

1．抗壓試件要放在試驗(yàn)壓板的中間，刮平面?zhèn)认蚩箟簥A板面；

2．每壓完一塊應(yīng)及時(shí)記錄，記錄的精度至0.1MPa；

3．每壓完一塊應(yīng)用毛刷將上下壓板刷凈，避免砂粒等殘留于壓板上對(duì)下一塊結(jié)果產(chǎn)生影響。

（六）試體養(yǎng)護(hù)注意要點(diǎn)

1．脫模前

（1）將標(biāo)識(shí)好的試模放入霧室或溫濕箱的水平架子上，濕空氣能與試模各邊接觸；

（2）試模單獨(dú)擺放，不能將試模放在其他試模之上。

2．脫模后

（1）將標(biāo)記好的試件立即水平或垂直放在養(yǎng)護(hù)水中養(yǎng)護(hù)，水平放置時(shí)將刮平面朝上，試體上表面的水深應(yīng)大于5mm。

（2）試件之間保持一定間距，讓水與試件的六個(gè)面接觸；

（3）每個(gè)養(yǎng)護(hù)池只養(yǎng)護(hù)同類型的水泥膠砂試件。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，結(jié)合本人實(shí)踐體會(huì)，在影響水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)諸多影響因素中，重要因素是檢驗(yàn)人員操作的影響，必須進(jìn)行重點(diǎn)控制，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)計(jì)量器具、儀器設(shè)備的管理，加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的管理，減少因人員、設(shè)備、環(huán)境、方法等方面造成的系統(tǒng)誤差。提高檢驗(yàn)水平，真正起到控制進(jìn)場(chǎng)水泥產(chǎn)品質(zhì)量的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法．GB/T17671-1999．

[2]行星式水泥膠砂攪拌機(jī)．JC/T681-1997．

[3]水泥膠砂試體成型振實(shí)臺(tái)．JC/T682-1997．

作者簡(jiǎn)介：王秀蘭（1960- ），女，天津人，中鐵六局集團(tuán)天津鐵路建設(shè)有限公司工程師，研究方向：水泥膠砂強(qiáng)度的檢驗(yàn)控制。