水泥強度檢測要點及誤差研究

陳志凌 王京宏

（金華市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院，浙江 金華 321001）

1 前言

材料作為工程項目的實體，決定了工程的質(zhì)量。在建設(shè)工程中，水泥的質(zhì)量檢測必不可少，其檢測工作質(zhì)量的高低對水泥在施工現(xiàn)場中的正確使用有著重要影響。在水泥檢測過程中，其誤差控制也是檢測過程中的一項重要內(nèi)容，因此，在檢測過程中要注意對誤差進行分析并采取相應(yīng)的措施以減小誤差。只有嚴(yán)格的控制水泥材料質(zhì)量，才可以提高建筑施工質(zhì)量。

2 水泥強度檢測

水泥膠砂硬化試體所能夠承受的外力破壞的能力就是水泥的強度，其主要是由熟料的細度和礦物成分決定。水泥強度不僅是判定水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)，還是在建筑工程中設(shè)計混凝土配合比時一個很重要的依據(jù)。水泥強度是水泥重要的物理力學(xué)性能之一，它的表示方法可以根據(jù)受力形式的不同劃分為抗壓、抗折兩種，兩者之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。由于在水泥混凝土中抗壓強度使用的較多，因此一般用水泥的28d抗壓強度來表示水泥強度。通過對水泥強度的檢測，可以判斷水泥的強度等級，從而評斷水泥質(zhì)量的好壞。水泥強度的檢測過程如下：

2.1 材料準(zhǔn)備

水泥檢測的首要環(huán)節(jié)就是水泥取樣。水泥取樣的數(shù)量要符合有關(guān)規(guī)定，而且取樣要具有代表性，可以從袋中的不同部位取等量樣品的水泥。近幾年來對水泥攪拌的新標(biāo)準(zhǔn)如：GB/T249-2005、GB/T17671-1999、JC/T738 -204GB/T1346-2002并沒有要求水泥一定要過篩，因此一般可以不過篩（樣品中顆粒狀物較多時便需要過篩）。與此同時，為了保證水泥檢測結(jié)果的正確性，所使用的標(biāo)準(zhǔn)砂要符合《水泥強度試驗用標(biāo)準(zhǔn)砂》的質(zhì)量要求，因此標(biāo)準(zhǔn)砂要從正規(guī)渠道購買，并向銷售商索取合格證書與銷售授權(quán)書。在攪拌時所用的水必須是潔凈的引用水，待攪拌均勻后稱取質(zhì)量不少于12kg的水泥作為樣品。

2.2 儀器設(shè)備

只有高質(zhì)量的儀器設(shè)備才可以有高質(zhì)量的檢測數(shù)據(jù)。儀器設(shè)備的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到水泥質(zhì)量的評定是否可靠。在進行水泥強度檢測時，首先要準(zhǔn)備膠砂攪拌機、振實臺、下料漏斗、試模、刮平刀、抗折試驗機及抗折夾具、抗壓試驗機及抗壓夾具等試驗器材。振實臺的安裝要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在砂攪拌機的葉片與鍋壁之間留有一定的間隙，間隙過大或過小，都不能保證水泥被充分?jǐn)嚢?。對于分體式抗折機，則要注意檢查抗折夾具支座處的滾動桿是否能自由滾動，滾動桿上是否有附著物等。而對抗壓夾具的檢查重點則是上下壓面表面的光潔度檢查，它的表面光潔度直接影響試件的受壓面積，從而影響最終結(jié)果。

2.3 環(huán)境要求

在試驗的前一天就應(yīng)該把水泥、試驗用水、標(biāo)準(zhǔn)砂放入成型室。試驗開始時，首先要測量它們的溫度是否相同，然后做下記錄。溫度的控制是保證試驗結(jié)果精確的重要條件。環(huán)境的溫度對水泥強度的影響是最為明顯的，特別是早期溫度。當(dāng)溫度越高時，水泥的凝結(jié)硬化速度就越快，這樣強度也就偏高，因此對實驗室以及養(yǎng)護箱的溫度一定要嚴(yán)格控制。實驗室溫度一般控制在20±2℃，相對濕度要大于50%，而水泥試樣、拌和水、標(biāo)準(zhǔn)砂及試模的溫度都應(yīng)與室溫相同。常溫養(yǎng)護箱的溫度則要控制在20±1℃，相對濕度不低于90%。

2.4 檢測

2.4.1 膠砂的制做及成型。膠砂一般由水泥（450±2g）、標(biāo)準(zhǔn)砂（1350±5g）、水（225±1ml）構(gòu)成，在制作過程中，將水倒進膠砂攪拌鍋中，加入水泥，將鍋的位置固定，然后開始攪拌。膠砂制作好后要立即用振實臺成型。在成型時，播料的操作對試驗結(jié)果的影響非常關(guān)鍵，因此播料一定要均勻。在試驗時，應(yīng)將膠砂分兩層裝入試模，其中第1層料約為300克，填裝時要保證填裝料均勻、充足。在播第2層料前，應(yīng)該用勺子將鍋內(nèi)的料攪拌幾次，然后再將膠砂均勻播入試模中，在填裝時注意不要破壞第一層原有的振實狀態(tài)。填裝好后沿試模長度方向以橫向鋸割動作緩慢的向另一端移動，一般刮平過程要一次完成。

2.4.2 膠砂的養(yǎng)護及脫膜。將裝好膠砂的試模放入養(yǎng)護箱中養(yǎng)護，在移動試模時要注意將試模保持水平狀態(tài)，而且養(yǎng)護箱內(nèi)放置試模的蓖板也必須保持水平，否則會造成試體表面不平，從而出現(xiàn)一條試體強度不一致的結(jié)果。按養(yǎng)護標(biāo)準(zhǔn)中要求，每個養(yǎng)護池只可以養(yǎng)護同類型的水泥試件。不同品種的水泥如果屬于同一水泥大類則不需要分池養(yǎng)護，比如硅酸鹽類、硫鋁酸鹽類、鋁酸鹽類等水泥大類。對于不同時間成型的試件，也需進行分池養(yǎng)護。水池的溫度主要是通過空氣溫度來保持的，因此當(dāng)養(yǎng)護室空間比較大時，離空調(diào)較近處和較遠處的水池溫度都要要保持在要求允許的范圍之內(nèi)。一般在養(yǎng)護24±3h后便可以取出脫膜，脫膜時應(yīng)小心操作，以防試體損傷而對實驗結(jié)果造成影響。對于硬化較慢的水泥，可以延期脫膜，但是要記錄脫膜時間。試體在脫膜后要立即放入水槽中養(yǎng)護，在試體之間留有一定的間隙，水面要高出試體至少2cm，養(yǎng)護水可以15天更換1次。

2.4.3 加荷速度的控制。在測試抗折強度時，要先將試體表面附著的水分和砂粒抹去，加荷面選取試體氣孔較多的一面，而把氣孔較少那一面向下作為受拉面。而測試抗壓強度時，要保證整個過程都是以2400N/s±200N/ s的速率均勻加荷直至試體破壞。在進行破型試驗時，加荷速度對膠砂強度影響較大，所以應(yīng)該優(yōu)先選用微機控制自動壓力機，從而減少人為因素造成的誤差。

3 水泥強度的合格判斷

檢測之后，取1組3個棱柱體上所得到的6個抗壓強度檢測值的算術(shù)平均值為抗壓強度的試驗結(jié)果。如果這6個測定值中，有一個數(shù)值是超出平均值的±10%，那么就剔除這個數(shù)值，用剩下5個數(shù)值的平均數(shù)作為結(jié)果。如果剩下的5個測定值中依然有超過它們平均數(shù)±10%的，那么此組結(jié)果就作廢。

4 檢測過程中的誤差分析

在對水泥強度進行檢測的過程中常常因為以下原因產(chǎn)生誤差：

4.1 操作人員造成的誤差。雖然操作人員在檢測過程中按標(biāo)準(zhǔn)采用統(tǒng)一的操作方法，但還是會產(chǎn)生一定的誤差。如果試驗人員的操作不規(guī)范，那么誤差就會更大。因此操作人員的規(guī)范操作與穩(wěn)定性對檢測結(jié)果有一定的影響。

4.2 水泥強度試驗中成型模具的影響。許多檢驗室對所用試模的重視不夠，對所用試模裝配精度、尺寸沒有進行必要的校驗，這樣便會有很多不符合要求的試模仍在使用，造成成型后試體不規(guī)范，對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接的影響。

4.3 成型設(shè)備的校準(zhǔn)對強度試驗的影響。成型設(shè)備主要有振實臺和攪拌機，振實臺是對強度試驗影響最大的檢驗設(shè)備，攪拌機和攪拌鍋之間的間隙也必須按標(biāo)準(zhǔn)要求在使用一定時間后進行必要的校準(zhǔn)調(diào)整，以免間隙過大或過小。

4.4 抗壓夾具對水泥強度檢測結(jié)果的影響。不少實驗室都忽視了抗壓夾具對試驗結(jié)果的影響，認(rèn)為只要抗壓機檢定是準(zhǔn)確的，就不會對試驗產(chǎn)生影響。實際上雖然抗壓機在檢定時是不用抗壓夾具的，但抗壓夾具的好壞對試驗結(jié)果卻有直接的影響。

結(jié)語

總之，水泥檢測人員要在樣品、環(huán)境條件、檢測方法過程等方面進行多方位、多環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，只有這樣，水泥檢測才能為社會提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)，為建筑工程質(zhì)量提供有力的保障。

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