影響水泥凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度檢驗(yàn)的主要因素

劉秋海

1 前言

水泥性能檢測(cè)是對(duì)水泥產(chǎn)品質(zhì)量的綜合鑒定方法。水泥檢驗(yàn)人員不但要具備專業(yè)的水泥檢驗(yàn)理論知識(shí)，還要熟悉各標(biāo)號(hào)水泥的性能與強(qiáng)度屬性等基本常識(shí)。目前，國(guó)內(nèi)很多建筑施工單位、混凝土生產(chǎn)企業(yè)普遍缺乏專業(yè)的水泥試驗(yàn)技術(shù)人員與檢測(cè)設(shè)備，在水泥檢測(cè)中，經(jīng)常遇到水泥凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度方面的問(wèn)題。因此，本文主要闡述在水泥檢驗(yàn)中，影響水泥凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度的主要因素。

2 影響水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)的主要因素

2.1 水泥溫度對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)的影響

現(xiàn)在很多水泥生產(chǎn)企業(yè)普遍存在出廠水泥溫度高的現(xiàn)象，夏天尤為明顯，水泥溫度高達(dá)70℃左右。GB/T1346-2011《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》中規(guī)定：水泥試樣與試驗(yàn)室環(huán)境溫度20℃±2℃一致時(shí)，方可用于試驗(yàn)。一些水泥使用單位在水泥運(yùn)輸罐車進(jìn)廠取樣后，沒(méi)有按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，而是直接使用溫度較高的水泥做凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確。水泥溫度對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)的影響見(jiàn)表1。

由表1可知，水泥溫度高時(shí)，進(jìn)行凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)，其標(biāo)準(zhǔn)稠度大，凝結(jié)時(shí)間短，膠砂流動(dòng)度偏低。

2.2 操作手法對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)的影響

一些水泥試驗(yàn)人員由于缺乏專業(yè)的培訓(xùn)，對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1346-2011《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》中凝結(jié)時(shí)間測(cè)定操作不熟悉，水泥凈漿裝入錐模后，未將錐模內(nèi)部填滿，致使錐模中存在空隙，嚴(yán)重影響凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定。

2.3 恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)的影響

恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱：溫度控制20℃±1℃，濕度≥90%。溫度過(guò)高，凝結(jié)時(shí)間短；溫度過(guò)低，凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)。另外，很多養(yǎng)護(hù)箱中帶有風(fēng)扇，水泥凝結(jié)時(shí)間測(cè)定時(shí)，水泥試模放置時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離養(yǎng)護(hù)箱中的風(fēng)扇。否則，由于風(fēng)扇對(duì)著試模表面吹，導(dǎo)致水泥凈漿表面水分蒸發(fā)過(guò)快，測(cè)出的水泥凝結(jié)時(shí)間偏短。

3 影響水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的主要因素

3.1 ISO標(biāo)準(zhǔn)砂對(duì)水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的影響

ISO標(biāo)準(zhǔn)砂是水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)中的主要材料，標(biāo)準(zhǔn)砂的真假直接影響水泥強(qiáng)度檢測(cè)。假ISO標(biāo)準(zhǔn)砂與真標(biāo)準(zhǔn)砂相比，砂顆粒分布不均勻，砂中含雜質(zhì)較多，一般水泥膠砂各齡期強(qiáng)度均偏低。

3.2 水泥膠砂攪拌機(jī)對(duì)水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的影響

GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》中規(guī)定：水泥膠砂行星式攪拌機(jī)的葉片與鍋底、鍋壁間的距離為3mm±1mm。間隙過(guò)寬會(huì)導(dǎo)致膠砂攪拌不均勻，造成水泥強(qiáng)度偏低；間隙過(guò)窄易將ISO標(biāo)準(zhǔn)砂擠碎，造成水泥膠砂強(qiáng)度偏高。同時(shí)嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間，以標(biāo)準(zhǔn)攪拌程序4min為準(zhǔn)，不足4min會(huì)導(dǎo)致膠砂攪拌不均勻，強(qiáng)度明顯下降。

3.3 振實(shí)臺(tái)對(duì)水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的影響

JC/T682-2005《水泥膠砂試體成型振實(shí)臺(tái)》規(guī)定：振實(shí)臺(tái)頻率60次/60s±2s，振幅15.0mm±0.3mm。振實(shí)臺(tái)振動(dòng)頻率高，水泥膠砂強(qiáng)度偏高，反之強(qiáng)度偏低。振幅增大，強(qiáng)度偏高，振幅減小，氣體不易排出，強(qiáng)度偏低。因此振實(shí)臺(tái)必須經(jīng)常校驗(yàn)。另外，很多單位使用振動(dòng)臺(tái)代替振實(shí)臺(tái)成型，兩者對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度的影響有一定區(qū)別，振實(shí)臺(tái)與振動(dòng)臺(tái)對(duì)水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的影響見(jiàn)表2。

由表2可知，振動(dòng)臺(tái)成型的水泥膠砂各齡期強(qiáng)度均比振實(shí)臺(tái)高，28d抗壓強(qiáng)度高1.5MPa左右。

3.4 恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱對(duì)水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的影響

恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱：溫度控制20℃±1℃，濕度≥90%。溫度過(guò)高，水泥膠砂強(qiáng)度偏高，反之，強(qiáng)度偏低。溫度對(duì)水泥早期強(qiáng)度的影響比后期強(qiáng)度影響更大。養(yǎng)護(hù)箱中的養(yǎng)護(hù)架應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行水平校準(zhǔn)，保證水泥試模放置時(shí)呈水平狀態(tài)，否則，容易導(dǎo)致試體兩端密度不一樣，影響水泥膠砂強(qiáng)度。

表1 水泥溫度對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間檢驗(yàn)的影響

表2 振實(shí)臺(tái)與振動(dòng)臺(tái)對(duì)水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)影響對(duì)比

3.5 壓力試壓機(jī)對(duì)水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的影響

目前，一些單位仍使用人工手動(dòng)控制壓力機(jī)加荷速度，加荷速度難以控制在（2400±200）N/s范圍內(nèi)。壓力機(jī)加荷速度過(guò)快過(guò)慢都會(huì)嚴(yán)重影響水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)。加荷速度過(guò)慢，水泥膠砂強(qiáng)度偏低；過(guò)快，水泥膠砂強(qiáng)度偏高。

3.6 水泥抗壓夾具對(duì)水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的影響

當(dāng)抗壓夾具傳壓柱襯套間混入異物時(shí)摩擦力變大，抗壓夾具球座長(zhǎng)時(shí)間未加潤(rùn)滑劑，球座不能自由調(diào)節(jié)會(huì)使水泥抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果偏高。上下壓板稍微受損不平時(shí)，會(huì)使水泥抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)偏低，因此水泥抗壓夾具必須經(jīng)常校驗(yàn)，出現(xiàn)磨損時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。

3.7 操作手法對(duì)水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的影響。

（1）水泥待檢樣過(guò)0.9mm方孔篩，并將過(guò)篩樣品混合均勻。膠砂試體振實(shí)成型時(shí)，保證加樣均勻，否則三條試體振實(shí)后密度不一樣，強(qiáng)度結(jié)果偏差大。

（2）水泥膠砂試體振實(shí)后表面刮平時(shí)，金屬直尺沿試模長(zhǎng)度方向以橫向鋸割動(dòng)作慢慢向另一端移動(dòng)。鋸割的刀數(shù)不宜過(guò)多，一般在10～12刀左右。刀數(shù)過(guò)多，會(huì)使試體中的水分過(guò)多地由內(nèi)部向外表層滲透，造成試體表面泌水脫皮，影響表層密度，從而影響水泥膠砂強(qiáng)度。

（3）試體經(jīng)過(guò)恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)后，用塑料錘或橡皮榔頭或?qū)ｉT的脫模器脫模。脫模時(shí)，手法不宜過(guò)重，否則會(huì)造成試體受傷，從而導(dǎo)致水泥膠砂試體抗折強(qiáng)度偏低。

（4）試體放入養(yǎng)護(hù)池養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)池水溫宜控制在20℃±1℃，水溫過(guò)高，水泥膠砂試體強(qiáng)度高，反之，偏低。試體豎直或水平放置，水平放置時(shí)刮平面朝上。試體放在不易腐爛的篦子上，彼此間保持一定間距，使水與試體的六個(gè)面接觸，養(yǎng)護(hù)期間試體之間間隔或試體上表面水深不得小于5mm。每個(gè)養(yǎng)護(hù)池只能養(yǎng)護(hù)同類型的試體，不允許在養(yǎng)護(hù)期間全部換水。每天兩次記錄水池溫度變化情況。

4 結(jié)語(yǔ)

水泥的凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度是水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)。水泥檢測(cè)單位在面對(duì)影響水泥凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度檢驗(yàn)的諸多因素時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)檢驗(yàn)人員水泥物理檢驗(yàn)理論與操作的專業(yè)培訓(xùn)，同時(shí)應(yīng)配置專業(yè)的水泥檢測(cè)設(shè)備，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)與校正，保證建筑施工中水泥材料質(zhì)量檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性。