試驗(yàn)室測定水泥強(qiáng)度的要素控制

李春苗

（張家口市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心，河北 張家口075000）

1 引 言

試驗(yàn)室是向社會出具具有證明作用的數(shù)據(jù)和結(jié)果的檢測機(jī)構(gòu)，應(yīng)保證其出具的數(shù)據(jù)和結(jié)果公正，準(zhǔn)確，穩(wěn)定，可靠.水泥作為試驗(yàn)室的一項(xiàng)常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目，通過這一具體的工作反映整個試驗(yàn)室的技術(shù)能力和管理水平.從開始檢測前的準(zhǔn)備工作到檢測完畢出具報告，對整個質(zhì)量活動影響的因素是很多的，包括人員，設(shè)備，環(huán)境條件，檢測方法，抽樣及樣品的處置等.檢測結(jié)果準(zhǔn)確與否，是質(zhì)量體系運(yùn)行中對各種因素控制好壞的綜合反映.

2 儀器設(shè)備

試驗(yàn)室所用的設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和功能應(yīng)滿足要求，量程和精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定.試驗(yàn)室應(yīng)對儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，使在用儀器設(shè)備始終處于完好狀態(tài).

影響水泥強(qiáng)度試驗(yàn)的主要儀器設(shè)備有膠砂攪拌機(jī)，水泥膠砂振實(shí)臺，抗折試驗(yàn)機(jī)，抗壓試驗(yàn)機(jī)，抗壓夾具等.

2.1 行星式水泥膠砂攪拌機(jī)

攪拌葉片與攪拌鍋底、鍋壁的工作間隙為3 mm±1 mm，間隙偏大，鍋底粘住的水泥膠砂得不到充分?jǐn)嚢?；間隙偏小，攪拌葉容易碰鍋或打碎砂粒，影響檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性.在使用一定時間后應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行必要的調(diào)整.

2.2 振實(shí)臺

振實(shí)臺用地腳螺絲固定在基座上，安裝后用水平儀測量確保儀器水平.振實(shí)臺振幅為15 mm±0.3 mm若太大會使強(qiáng)度結(jié)果偏高，太小強(qiáng)度結(jié)果偏低.臺盤裝上空試模后包括臂桿，模套和卡具總質(zhì)量為20±5 kg，若重量超重會使膠砂下落時沖擊增大，使其振動過密實(shí)，使強(qiáng)度偏高，反之會使強(qiáng)度結(jié)果偏低.

為達(dá)到良好的振實(shí)效果.應(yīng)定期用標(biāo)準(zhǔn)塊檢定振實(shí)臺的振幅.當(dāng)凸輪能通過，證明下落的高度增大，此時檢驗(yàn)結(jié)果就會偏大.

2.3 抗折機(jī)

可能出現(xiàn)的問題：兩個支撐圓柱不在同一水平面上，與試體長度方向不垂直或加荷圓柱未處于兩支撐圓柱中央，與其平行.支撐圓柱不活動要比活動支撐圓柱的試驗(yàn)結(jié)果有偏離.

2.4 全自動壓力機(jī)

加荷速度以2400±200 N／S的速度保持恒定，直至破壞.應(yīng)使用恒應(yīng)力抗壓試驗(yàn)機(jī)，以保持加荷速度穩(wěn)定.在操作時要注意觀察加荷速率的指令范圍是否滿足需要.

2.5 抗壓夾具

要經(jīng)常檢查球座是否靈活，是否能夠自由轉(zhuǎn)動，特別是在試驗(yàn)加荷時不能使上壓板發(fā)生移動.有條件的試驗(yàn)室最好配置一個經(jīng)過仔細(xì)檢驗(yàn)而又不常用的對比抗壓夾具，隔一定時間用它來與常用的抗壓夾具進(jìn)行對比，以發(fā)現(xiàn)常用夾具存在的問題.

要定期對儀器設(shè)備進(jìn)行計量檢定或自檢，以保證儀器設(shè)備性能指標(biāo)始終處于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求范圍.若儀器設(shè)備出現(xiàn)任何偏離或異常，應(yīng)立即停止使用該儀器設(shè)備，直至修復(fù)后，經(jīng)檢定，校準(zhǔn)等方式證明功能指標(biāo)已恢復(fù)方可投入使用.

3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

水泥試驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)砂作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，應(yīng)做好驗(yàn)收工作，并建立供貨驗(yàn)收記錄，注意正確地處置，存儲和使用，防止設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的任何缺陷對檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的影響.GB17671規(guī)定用的標(biāo)準(zhǔn)砂每盤用量為1350±5 g，有時砂袋包裝不嚴(yán)密有漏砂現(xiàn)象，因此每次使用之前都要進(jìn)行稱量并符合要求后再使用，不能使用質(zhì)量不在標(biāo)準(zhǔn)范圍的標(biāo)準(zhǔn)砂.另外，砂的濕含量標(biāo)準(zhǔn)里也有要求，不能超過0.2%.因此要防止標(biāo)準(zhǔn)砂受潮，否則的話濕砂會卡在加砂漏斗里下不去，造成砂量不夠，影響水泥強(qiáng)度.

4 環(huán)境條件

試驗(yàn)室環(huán)境溫度和濕度對水泥強(qiáng)度影響很大.GB17671規(guī)定試驗(yàn)室環(huán)境溫度為20±2℃，濕度應(yīng)大于50%；養(yǎng)護(hù)箱溫度20±1℃，濕度大于90%；養(yǎng)護(hù)水溫20±1℃.

1）溫度的影響：溫度是決定水泥水化作用速度快慢的重要條件.養(yǎng)護(hù)溫度高，水泥早期水化速度快，早期強(qiáng)度就高，而后期強(qiáng)度增長率會低.相反，在較低溫度養(yǎng)護(hù)下水泥水化緩慢，早期強(qiáng)度低，但因后期水化產(chǎn)物較致密均勻，從而可獲得較高的后期強(qiáng)度.

2）濕度的影響：試驗(yàn)室環(huán)境濕度適宜，水泥水化反應(yīng)能順利進(jìn)行，水泥強(qiáng)度得以充分發(fā)展.若環(huán)境濕度較低，水泥不能正常進(jìn)行水化作用，就會嚴(yán)重影響水泥強(qiáng)度的形成.試驗(yàn)室應(yīng)具備相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施，監(jiān)測和控制環(huán)境條件，使環(huán)境條件始終保持在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的范圍內(nèi)，避免影響檢測結(jié)果的質(zhì)量和準(zhǔn)確性.對環(huán)境條件的監(jiān)控應(yīng)及時予以記錄，并保證記錄的真實(shí)有效.

5 抽樣及樣品的處置

用于水泥強(qiáng)度試驗(yàn)的樣品應(yīng)按照抽樣原則進(jìn)行抽樣.抽樣要有代表性，可以連續(xù)取，也可以從20個以上不同部位取等量樣品.抽取的樣品應(yīng)攪拌均勻后分成兩份.一份作為試驗(yàn)樣，一份作留樣備用，樣品應(yīng)儲存在密閉干燥的容器中，防止接觸空氣受潮結(jié)塊.水泥樣品的保存不要超過三個月，超過三個月的水泥強(qiáng)度會隨著時間的推移而下降.

6 檢驗(yàn)方法

檢驗(yàn)人員應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求，操作規(guī)程進(jìn)行操作.在水泥試驗(yàn)過程中，一些細(xì)節(jié)性的操作對結(jié)果質(zhì)量存在影響.

6.1 成型過程

檢驗(yàn)水泥強(qiáng)度等級時，各種不規(guī)范的操作方法對水泥強(qiáng)度等級的檢驗(yàn)結(jié)果均有一定的影響，其中攪拌鍋升不到位，攪拌葉片與攪拌鍋間隙過大對水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的結(jié)果影響較大.攪拌機(jī)使用一段時間后，由于機(jī)械部分的磨損，使攪拌鍋常常升不到位，攪拌機(jī)葉片與攪拌鍋間隙逐漸變大，在振實(shí)成型的過程中未被攪起的膠砂料往往裝在試模第2層上表面，最終被刮抹掉，實(shí)際裝入試模中的膠砂料中用水量增大，水泥量減小，導(dǎo)致強(qiáng)度降低；或鍋底未攪起的膠砂料不均勻地裝入三聯(lián)試模中，使試體強(qiáng)度離散性變大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無效.

水泥膠砂試樣振實(shí)后，用一金屬直尺以橫向鋸割動作慢慢將高出試模膠砂刮去，并以近乎水平的情況下一次將試體表面抹平.若在此操作過程中多次抹平會在試樣表面施加了力的作用，對試塊強(qiáng)度將產(chǎn)生影響.刮平時，若在此時用力不均，可能使試體中出現(xiàn)裂紋或缺損，導(dǎo)致強(qiáng)度偏低.當(dāng)鋼尺斜刮水泥膠砂試體時，鋼尺變形向上鼓起，導(dǎo)致試體尺寸偏大，鋼尺斜刮試體測得強(qiáng)度偏高.

6.2 養(yǎng)護(hù)過程

應(yīng)嚴(yán)格控制試驗(yàn)溫度及濕度，溫濕度對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性影響非常大.養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)放置試模的篦板要保持水平，可用水平儀進(jìn)行測量，若有傾斜會造成試塊分布不均勻現(xiàn)象，從而影響試塊的強(qiáng)度值及其均勻性.試體在養(yǎng)護(hù)水槽中彼此應(yīng)保持一定間距，試體上表面水深不得小于5 mm.同時要保持一定水位，并隨時添加水量.用恒溫水保持恒定水位，不允許在養(yǎng)護(hù)期間全部換水.當(dāng)水泥膠砂試體從養(yǎng)護(hù)池中取出，不用濕抹布覆蓋，又未及時破型，干燥收縮使其產(chǎn)生微裂紋，導(dǎo)致抗折強(qiáng)度下降.

6.3 破型過程

脫模時一定要小心，不可用錘敲打試模側(cè)壁，以防振動對試體造成損壞.膠砂試體1 d強(qiáng)度較低，用榔頭脫模時若用力過大，就會造成試體產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致抗折強(qiáng)度嚴(yán)重下降.所以拆模最好采用脫模器.抗折時應(yīng)抹去試體表面附著的水分和砂粒，根據(jù)水泥強(qiáng)度等級來抬高杠桿.加荷應(yīng)平穩(wěn)，均勻無沖擊顫動；絲桿運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，無卡住現(xiàn)象，使試體折斷時杠桿應(yīng)盡量接近觸點(diǎn).經(jīng)常檢查抗折機(jī)夾具是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，檢查杠桿的靈敏度，杠桿靈敏感度越高，越能正確反映抗折強(qiáng)度.

折斷后的試塊抗壓時，先將水泥夾具放在抗壓機(jī)中心座上，試塊側(cè)面緊靠夾具的定位銷，棱柱體露在壓板外的部分約有10 mm.保證在2400±200 N／S速率均勻的加荷直至破壞.在進(jìn)行抗壓試驗(yàn)時，每壓完一塊應(yīng)先用毛刷把抗壓夾具里上下壓板清理干凈，試塊用濕毛巾擦拭清潔后，再放入抗壓夾具中，避免砂粒等殘留于壓板上的物質(zhì)影響下一塊抗壓結(jié)果的準(zhǔn)確性.

7 檢測人員及試驗(yàn)室管理

在影響水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)的諸多因素中，檢驗(yàn)人員的操作技能及知識技能對檢測結(jié)果的影響很重要，所以必須進(jìn)行重點(diǎn)控制.要想使檢驗(yàn)結(jié)果具有公正性，水泥檢驗(yàn)室人員應(yīng)相對固定，以老帶新，樹立起嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的觀念，精讀標(biāo)準(zhǔn)，熟練掌握每一項(xiàng)操作要領(lǐng)，熟悉所用儀器設(shè)備性能，了解儀器設(shè)備易常出現(xiàn)的故障，養(yǎng)成在使用儀器之前應(yīng)當(dāng)先檢查儀器正常與否，發(fā)現(xiàn)問題及時處理.發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)應(yīng)立即停止試驗(yàn)，分析原因，及時解決.水泥檢驗(yàn)室溫度、材料溫度、養(yǎng)護(hù)溫濕度等，應(yīng)保證每天至少記錄1次，確保能及時發(fā)現(xiàn)溫濕度異?，F(xiàn)象.

試驗(yàn)室應(yīng)對從事抽樣，檢測和標(biāo)準(zhǔn)簽發(fā)報告以及操作設(shè)備等工作人員，進(jìn)行相應(yīng)的教育，培訓(xùn)，要求技術(shù)人員持證上崗，培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)與其所承擔(dān)的任務(wù)相適應(yīng).對使用正在培訓(xùn)中及新上崗的人員，應(yīng)對其進(jìn)行監(jiān)督，確保其不會對檢測結(jié)果質(zhì)量造成不利影響.

8 結(jié) 論

為確保檢測結(jié)果的有效性，試驗(yàn)室還應(yīng)經(jīng)常利用技術(shù)手段，如采取人員比對，設(shè)備比對，試驗(yàn)室間比對，以及進(jìn)行盲樣檢測，留樣檢測等方法驗(yàn)證檢測工作的準(zhǔn)確性，確保檢測工作公正可靠，檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效.

［1］實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定工作指南，中國計量出版社.2010年3月

［2］建筑材料，化學(xué)工業(yè)出版社.2011年1月

［3］GB／T17671-1999水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO），中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.1999年2月