水泥膠砂流動(dòng)度試驗(yàn)影響因素的分析

張飲飲

（山東省鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)建材質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，山東 泰安 271000）

水灰比對(duì)水泥強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)有直接影響，加水量過(guò)多，游離水分揮發(fā)增加了空隙率，水泥強(qiáng)度降低，加水量過(guò)少，水泥水化反應(yīng)不完全，強(qiáng)度也降低，而水泥膠砂成型水灰比并不是固定不變的，GB/T17671-1999水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法中規(guī)定了水泥強(qiáng)度以0.5固定的水灰比進(jìn)行檢驗(yàn)，但是不包含火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥和摻火山灰質(zhì)混合材的普通硅酸鹽水泥，以上幾種水泥需要通過(guò)水泥膠砂流動(dòng)度確定加水量，因此如何通過(guò)流動(dòng)度試驗(yàn)確定加水量成為水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)的前提條件。目前，國(guó)家每年都會(huì)舉行全國(guó)水泥大對(duì)比以及能力驗(yàn)證等活動(dòng)，水泥膠砂流動(dòng)度檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比情況差強(qiáng)人意，需要檢驗(yàn)工作人員的進(jìn)一步重視。

1 水泥膠砂流動(dòng)度檢驗(yàn)方法及原理

目前，水泥膠砂流動(dòng)度試驗(yàn)使用的方法標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 2419-2005《水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定方法》，該標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)原理是通過(guò)測(cè)量一定配比的水泥膠砂在規(guī)定振動(dòng)狀態(tài)下的擴(kuò)展范圍來(lái)衡量其流動(dòng)性，其中膠砂制備按GB/T 17671-1999規(guī)定進(jìn)行。

2 影響因素

2.1 人員操作

試驗(yàn)影響因素中，人員操作是第一重要的因素。實(shí)驗(yàn)室的工作人員必須具有相應(yīng)的專業(yè)素質(zhì)，并且通過(guò)專業(yè)培訓(xùn)取得相關(guān)的上崗證，確保工作人員的能力滿足檢測(cè)工作的要求。水泥膠砂流動(dòng)度試驗(yàn)中人員操作占相當(dāng)大的部分，主要體現(xiàn)在幾個(gè)環(huán)節(jié)：（1）攪拌。樣品拌和攪拌是試驗(yàn)最開(kāi)始的環(huán)節(jié)，按照標(biāo)準(zhǔn)要求準(zhǔn)確稱量水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂和拌和水，調(diào)節(jié)攪拌鍋與攪拌葉片的間隙為（3±1）mm，間隙過(guò)大，攪拌不充分，會(huì)使流動(dòng)度偏小，間隙太小，會(huì)引起膠砂二次粉磨，不僅會(huì)影響流動(dòng)度檢測(cè)數(shù)據(jù)，而且也會(huì)降低水泥膠砂強(qiáng)度。攪拌開(kāi)始前，應(yīng)用濕棉布擦拭攪拌葉片和攪拌鍋，防止吸附水份，引起流動(dòng)度減小。攪拌間歇時(shí)間，應(yīng)拿下攪拌鍋，用勺子將攪拌葉片上的料漿撥入鍋內(nèi)，撥下鍋壁以及鍋底上砂漿，反復(fù)攪拌混合，保證砂漿拌和均勻。（2）膠砂裝模前，需將跳桌桌面、試模、搗棒、勺子等工具用濕棉布擦拭，不得有明水，擦拭后用濕棉布覆蓋，等待試驗(yàn)進(jìn)行。（3）跳桌若長(zhǎng)時(shí)間未使用，試驗(yàn)前應(yīng)空轉(zhuǎn)25次一個(gè)循環(huán)，檢查設(shè)備有無(wú)異響等異?，F(xiàn)象。（4）裝模。將拌好的砂漿分兩層迅速裝入試模，第一層裝至截錐圓模高度約三分之二處，用小刀在相互垂直的方向各劃5次，用搗棒由邊緣至中心均勻搗壓15次，隨后裝第二層膠砂，裝至高出截錐圓模約20mm，用小刀劃5次再用搗棒由邊緣至中心均勻搗壓10次。搗壓深度，第一層搗至膠砂高度的二分之一，第二層搗實(shí)不超過(guò)已搗實(shí)底層表面，裝膠砂和搗壓時(shí)，用手扶試模，不要使其移動(dòng)[2]。裝模過(guò)程中有三個(gè)重要細(xì)節(jié)：①裝料時(shí)不得分料，用勺子混合均勻，一次性裝入，分料的話，不能完全代表砂漿的流動(dòng)性，如果干料偏多，則流動(dòng)度數(shù)值偏小，如果濕料偏多，則流動(dòng)度數(shù)值偏大。②搗棒插搗力度應(yīng)保持一致，并且大小要適當(dāng)，第一層應(yīng)搗至膠砂高度的二分之一，第二次插搗不能破壞第一層的結(jié)構(gòu)，搗壓位置應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求均勻分布。一般情況下，根據(jù)膠砂流動(dòng)度的大小確定搗壓力度，流動(dòng)度偏小的砂漿一般搗壓力度要大，相反搗壓力度要小，但是搗壓的深度要保證固定不變。③插搗方向，搗壓第一層時(shí)，搗棒應(yīng)沿試模壁方向傾斜插搗，以保證試模邊緣搗壓密實(shí)，搗壓第二層時(shí)，搗棒應(yīng)沿豎直方向插搗。（5）刮平。搗壓完畢，取下模套，用刮平刀輕輕拍打表面幾下，從中間向邊緣分兩次以近似水平的角度抹去高于截錐圓模的膠砂，并擦去落在桌面上的膠砂。一定要注意刮平角度，刮平角度根據(jù)膠砂流動(dòng)度大小確定，一般膠砂流動(dòng)度偏大，則刮平角度增大，膠砂流動(dòng)度偏小，則刮平應(yīng)近似水平，以保證刮平面的平整，不得高于截錐圓模表面，也不得低于截錐圓模表面。（6）提起截錐圓模時(shí)應(yīng)豎直向上，不得偏移，否則提起后的試樣上部中心會(huì)發(fā)生偏移，振動(dòng)后試樣形狀會(huì)表現(xiàn)為橢圓或者不規(guī)則狀。（7）擴(kuò)散直徑測(cè)量。跳桌跳動(dòng)完畢，應(yīng)用游標(biāo)卡尺及時(shí)測(cè)量，防止流動(dòng)度較大的試樣振動(dòng)完畢后繼續(xù)擴(kuò)散。一般以兩個(gè)互相垂直的直徑的長(zhǎng)度的平均值作為試驗(yàn)結(jié)果，如果試樣振動(dòng)后形狀不規(guī)則，應(yīng)盡可能的多測(cè)量幾條直徑取平均值。測(cè)量時(shí)應(yīng)杜絕用鋼直尺測(cè)量，振動(dòng)后的砂漿試樣為中間凸兩邊低的圓餅狀，鋼直尺無(wú)法準(zhǔn)確讀取直徑的尺寸，某些檢驗(yàn)人員將鋼直尺嵌入砂漿內(nèi)測(cè)量，這種情況會(huì)將砂漿試樣擠壓變大，測(cè)得的流動(dòng)度數(shù)值是偏大的，此種情況應(yīng)堅(jiān)決杜絕。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)設(shè)備是影響檢測(cè)數(shù)據(jù)正確性和可靠性的重要因素，水泥膠砂流動(dòng)度試驗(yàn)的設(shè)備有水泥膠砂流動(dòng)度測(cè)定儀（簡(jiǎn)稱跳桌）、試模、搗棒、游標(biāo)卡尺、水泥膠砂攪拌機(jī)等。標(biāo)準(zhǔn)中明確給出了設(shè)備的量程、精度等要求，因此設(shè)備必須滿足技術(shù)要求，并且通過(guò)計(jì)量檢定合格才能用于檢驗(yàn)。其中最主要的設(shè)備是跳桌，跳桌除了本身技術(shù)指標(biāo)滿足要求外，安裝也必須符合要求，跳桌底座有3個(gè)直徑為12mm的孔，以便與基座連接，底座要求用容重不小于2240kg/m3的重混凝土澆筑而成，基部約為400mm×400mm見(jiàn)方，高度為690mm，而且不得靠墻建造，防止震動(dòng)影響。跳桌應(yīng)定期檢定（檢定周期為一年），保證試驗(yàn)用設(shè)備在檢定有效期內(nèi)，為了保持設(shè)備性能的穩(wěn)定性，除了檢定以外，一般在檢定周期內(nèi)還需要至少一次期間核查和定期的維護(hù)保養(yǎng)，設(shè)備高頻率的使用，有可能會(huì)引起測(cè)試數(shù)據(jù)的漂移，為了保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的可溯源性，一般可以通過(guò)留樣再測(cè)、實(shí)驗(yàn)室對(duì)比、參加能力驗(yàn)證、同精度設(shè)備對(duì)比等方式核查設(shè)備性能的穩(wěn)定性，保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一般跳桌期間核查采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)核查的方式。

2.3 物料的處理

該項(xiàng)試驗(yàn)主要涉及的物料包含待檢水泥樣品、標(biāo)準(zhǔn)砂以及拌和水。待檢樣品是被檢測(cè)的對(duì)象，如何處理好樣品是檢測(cè)出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的前提，待檢樣品不得立即進(jìn)行試驗(yàn)，首先要先通過(guò)0.9mm方孔篩，篩除樣品中的雜質(zhì)和大顆粒，并且充分混合均勻；其次需要進(jìn)行試驗(yàn)前的狀態(tài)調(diào)整，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)條件為（20±2）℃、相對(duì)濕度不小于50%，沒(méi)有明確規(guī)定養(yǎng)護(hù)時(shí)間，但是為了保證樣品達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件，一般試驗(yàn)前至少養(yǎng)護(hù)24h，還有一個(gè)非常關(guān)鍵的細(xì)節(jié)，一定要注意防潮，水泥試驗(yàn)室相對(duì)濕度比較大，存儲(chǔ)和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中一定要密封保存，防止受潮發(fā)生水化反應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)砂是該項(xiàng)試驗(yàn)的重要拌和材料，應(yīng)嚴(yán)格檢查標(biāo)準(zhǔn)砂是否符合要求，市面上甚至存在假冒的標(biāo)準(zhǔn)砂，因此購(gòu)置的標(biāo)準(zhǔn)砂必須嚴(yán)格確認(rèn)。拌合水一般采用自來(lái)水，隨著地域的不同水質(zhì)也不同，水質(zhì)對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果也有很大的影響，一般仲裁試驗(yàn)、對(duì)比驗(yàn)證試驗(yàn)要優(yōu)先選用蒸餾水。

2.4 檢驗(yàn)環(huán)境

檢驗(yàn)環(huán)境也是影響檢測(cè)數(shù)據(jù)的重要因素，試驗(yàn)室應(yīng)配備監(jiān)控溫濕度的溫濕度計(jì)（檢定合格）和控制房間溫濕度的工業(yè)空調(diào)（或其他替代設(shè)備），有條件的情況下可以建造恒溫恒濕室，更好的保證檢驗(yàn)環(huán)境的符合性。試驗(yàn)前，應(yīng)提前控制檢驗(yàn)環(huán)境溫濕度，使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相關(guān)設(shè)備、工具、物料都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件后再進(jìn)行試驗(yàn)，每天應(yīng)至少4次記錄實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)。

2.5 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法是試驗(yàn)操作的綱領(lǐng)性文件，不同的產(chǎn)品應(yīng)選擇合適的試驗(yàn)方法，不同的試驗(yàn)方法會(huì)有不用的檢驗(yàn)結(jié)果，因此應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)方法操作，操作方法的一致性才能保證檢驗(yàn)結(jié)果的可比性和判定性。另外不同人員的理解程度和工作能力不同，會(huì)引入很大的不確定度，實(shí)驗(yàn)室工作人員應(yīng)集體培訓(xùn)學(xué)習(xí)，深層次理解方法標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容及注意事項(xiàng)，統(tǒng)一檢驗(yàn)操作手法，才能不斷減小誤差。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，水泥膠砂流動(dòng)度試驗(yàn)方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但是影響因素很多，主要來(lái)源于人員操作、試驗(yàn)設(shè)備、物料的處理、檢驗(yàn)環(huán)境及試驗(yàn)方法等幾個(gè)方面，在現(xiàn)實(shí)工作中，該項(xiàng)試驗(yàn)的對(duì)比驗(yàn)證也是讓很多檢驗(yàn)人員苦惱，有時(shí)候檢驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差較大，所以需要工作中嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，嚴(yán)抓每個(gè)細(xì)節(jié)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性， 本文通過(guò)對(duì)試驗(yàn)各個(gè)影響因素的分析并提出注意事項(xiàng)，希望能為相關(guān)實(shí)驗(yàn)室工作人員的檢測(cè)工作提供一定的技術(shù)參考，減小試驗(yàn)誤差，提高工作質(zhì)量，取得準(zhǔn)確、可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)。