張海艷（北京吉友佳檢測技術有限公司，北京 100028）

1 緒論

水泥檢測作為建筑工程實驗室材料檢驗中非常重要的一項檢測項目,其檢測質量的水平直接關系到在建筑施工中水泥材料的正確使用以及工程結構的質量。水泥強度是水泥物理性能的基本指標,水泥強度既是評定水泥質量好壞的一個重要指標,又是建筑工程設計混凝土配合比的重要依據,因此,對影響水泥強度檢測結果的因素進行分析并提出相應的控制措施,意義重大。

2 水泥強度檢測

2.1 含義

水泥強度是硬化的水泥石能夠承受外力破壞的能力，是水泥重要的物理力學性能之一，是判定水泥合格與否的主要指標。根據受力形式的不同,水泥強度的表示方法通常有抗壓強度和抗折強度兩種,它們之間有著內在的聯系。由于在水泥混凝土中主要使用抗壓強度,因此水泥強度一般由水泥的28 天抗壓強度來表示。水泥強度等級由水泥兩個齡期的強度指標來劃分,水泥達到某一強度等級,除要求該水泥的28 天抗壓強度達到規(guī)定的強度值外,還要求達到其他齡期規(guī)定的強度值。通過檢驗水泥強度,一方面可確定水泥強度等級,評定水泥質量的好壞,另一方面可為設計水泥混凝土標號提供依據。

3 影響水泥強度檢測結果因素

3.1 儀器設備的影響

3.1.1 計量器具的影響

GB/17671-1999 規(guī)定，稱量天平的精度為±1g，加水器精度±1ml，如檢驗用天平和加水器的精度不夠，會使水泥用量和加水量不準確，導致水泥膠砂的水灰比和灰砂比誤差較大，必然影響水泥強度檢驗結果。試驗表明，加水量波動1%，抗壓強度相應波動2%左右。

3.1.2 行星式水泥膠砂攪拌機攪拌

行星式水泥膠砂攪拌機攪拌時間可自動控制：低速30s±1s，再低速30s±1s，同時自動加砂開始(30s±1s 內全部加完)，高速30s±1s，停90s±1s，高速60s±1s。攪拌時間不足時強度偏低，超時時則強度偏高［1］。

行星式水泥膠砂攪拌機的葉片與鍋壁、鍋底之間的間隙標準要求為3 mm±1 mm。若不達標，則水泥強度相差甚遠。當間隙大于4mm 時，在加砂前鍋底的水泥不能全部攪起來，即水泥漿未攪勻，加砂后鍋底仍有未攪起的料，導致水泥膠砂攪不勻，使得強度偏低，而且3 條試體強度離散性較大。當間隙小于2mm 時，強度會偏高，且在攪拌過程中葉片容易與鍋底、鍋壁產生摩擦而被磨損。因此，為了保證水泥強度檢測結果的準確，最好3個月檢驗一次葉片與鍋壁、鍋底的間隙，校一次快慢攪拌時間。

表1 加水量波動對抗壓強度的影響

3.1.3 振實臺

需用地腳螺絲固定在高約400mm的混凝土基座上，混凝土體積約為0.25m3，重約600kg。安裝后設備必須成水平狀態(tài)，儀器底座與基座之間要鋪一層砂漿以保證它們完全接觸，啟動振實臺振動60 次；接著再按上述方法裝第2 層，裝好后用小播料器播平，再振60 次。在實際操作中若2 層裝砂量不同，會導致膠砂中氣泡的排放情況不同，從而振實效果不同，強度結果離散性大。

3.1.4 試模

有相當一部分試驗室忽略對試模的管理，不對其腔體尺寸進行校驗，從而有可能使用已變形的，不符合JC/T762-1997 要求的試模，使得砂漿在振實成型時可能滲透出來，成型的試體不規(guī)則，直接影響水泥強度檢驗結果。

JC/T762-1997 規(guī)定試模凈重6～6.5kg，試模的質量大小也會影響振實臺的振幅，從而影響水泥強度檢驗結果。

3.1.5 電動抗折儀

如某試驗室水泥抗折強度的比對結果屢屢偏低，經考查分析，發(fā)現抗折機安裝水平度不好，杠桿比小于規(guī)定值，導致抗折強度偏低。所以，電動抗折儀要定期進行計量檢定，確保檢驗結果的準確性?？拐蹔A具合格與否，也影響抗折強度的準確性。如果球座不靈活，不能自由調整，會使試體受到扭力作用，從而使抗折強度偏低；夾具圓柱靈活性差，會使抗折強度偏高等。

3.1.6 壓力試驗機

如果壓力試驗機的壓板不平，會使試體產生局部受壓，降低抗壓強度的檢驗結果。抗壓夾具應符合JC/T683-1997 要求，并應定期進行校驗，如果用不合格的抗壓夾具，會使抗壓強度偏低2%～10%。

3.2 試驗條件的影響

3.2.1 水泥成型及破型時試驗室溫度

GB/T17671-1999 規(guī)定成型試驗室：溫度(20±2)℃，相對濕度不低于50%。試驗數據表明成型時試驗室溫度低于標準規(guī)定時，水泥強度變化不大。

表2 水泥試驗成型時溫度對水泥（P·S·A 42.5）強度的影響

3.2.2 養(yǎng)護箱溫濕度對強度的影響

GB/T17671-1999 規(guī) 定：養(yǎng) 護 箱的 溫 度(20±1)℃，相對濕度不底于90%。試驗表明，如果養(yǎng)護箱溫度比要求的標準溫度提高5℃左右，不同齡期的抗折、抗壓強度就相應偏高2%～5%。溫度對水泥早期強度的影響比對水泥后期強度的影響更大一些。

3.2.3 養(yǎng)護水

水泥與水作用不斷放出熱量，這種熱量稱為水化熱。在水泥的礦物組成中，鋁酸三鈣放熱量最多，也最快，硅酸三鈣次之，硅酸二鈣放熱量最少，最慢。水化熱主要在硬化初期放出，以后逐漸減少。水化熱的大小與放出速度除決定于水泥成分外，還與水泥的養(yǎng)護溫度，水泥細度等有直接關系。水溫高，顆粒小，早期放熱量較多較快。GB/T17671-1999 要求養(yǎng)護水溫度控制在(20±1)℃范圍內，說明了養(yǎng)護水溫的重要性。如果試驗室對水溫的控制不達標，特別是養(yǎng)護池的溫度均勻性控制不好，會直接影響水泥試體的水化速度，而水化速度的快慢又直接影響到水泥強度增長的快慢。試驗表明，水溫每升高或降低1℃，強度約相差1%～2%。水溫對礦渣水泥的影響比對普通水泥的影響更為明顯，所以在實際工作中要特別注意水溫的控制[2]。

表3 養(yǎng)護水溫對水泥（P·S·A 42.5）強度的影響

從表2 可以看出養(yǎng)護水溫度對強度的影響很明顯，特別是對早期強度，溫度越高，水泥凝結硬化速度越快，強度也就偏高；當溫度低于19℃時，凝結硬化速度較緩慢，強度就會偏低。

3.3 操作的影響

不同的操作人員，雖按標準采用同一操作方法，但也會帶來一定的誤差。

3.3.1 刮平

脛骨平臺骨折是累及膝關節(jié)的關節(jié)內骨折，臨床上治療原則是做到關節(jié)面的解剖復位，恢復下肢正常負重力線，故多采用切開復位內固定治療。近些年隨著3D打印技術在骨科臨床中的廣泛應用，通過3D打印實體模型，臨床醫(yī)生對脛骨平臺骨折具體情況能夠有更加直觀的理解，對手術計劃的制定有更加準確的判斷。我們將該技術應用到骨科臨床實習教學中，將3D打印骨折模型真實的呈現在學生面前，能夠讓學生在掌握理論知識的同時，對骨折的發(fā)生、骨折的類型能夠有理性的認識，有助于理論與實踐相結合，提高對脛骨平臺骨折的認識及學生實習質量。

刮平時，如果手法掌握不當，用力不勻，刮去膠砂后，就可能使試體中出現裂紋或缺陷，導致試體強度偏低。

3.3.2 加荷速度的影響

破型時的加荷速度的影響，一般情況下破型加荷速度快，強度偏高。

表4 試驗材料為盾石牌P·O42.5的水泥。

從表4 可見，如果提高加荷速度，3d 抗壓強度相差9.3%，28d 抗壓強度相差3.1%。綜合分析，抗折強度不受加荷速度影響，試驗相差在0～2%的范圍，加荷速度加快，其抗壓強度值比標準加荷速度值要高。

表4 加荷速度對水泥強度的影響

4 控制措施探討[3]

4.1 環(huán)境條件要符合要求。試件帶模養(yǎng)護時養(yǎng)護箱內或霧室溫度應保持(20±2)℃,相對濕度不低于90%,養(yǎng)護池水溫控制在(20±1)℃。

4.2 水泥檢驗室溫度、材料溫度、養(yǎng)護溫濕度應保證每天記錄不少于2 次,確保能及時發(fā)現溫濕度異常現象。

4.3 應經常檢查試模的尺寸,公差超過規(guī)定時就應更換。在每次拆模后應將其清理干凈,然后用黃油或凡士林等密封材料涂于接縫處,而后在試模內表面涂一層隔離劑。

4.4 采用杠桿式試驗機時，抗折夾具應保證三根抗折支點可以自由轉動。試件放入前，使杠桿成平衡狀態(tài)，放入后，調整夾具，使杠桿在試體折斷時保持平衡位置，以防調整過高，砝碼沖擊，強度不準。

4.5 應使用恒應力試驗機,精度不大于1%且速率控制為(2400±200)N/s，在接近破壞時應嚴格控制。

4.6 抗壓夾具應能保證試體在夾具內平均受壓且球座可以自由轉動。

4.7 膠砂比對水泥的強度影響顯著,在水泥膠砂成型時,應嚴格控制水泥和標準砂的加入量。

5 結論

水泥強度是水泥質量的重要指標。水泥質量關乎企業(yè)生命、建筑質量、社會和諧。面對水泥強度檢驗中諸多的影響因素，應加強試驗室的質量管理，對試驗人員進行培訓考核的同時，增強其責任心，加強對比驗證檢驗，真正起到控制和提高水泥產品質量的作用，為建筑施工提供準確可靠的檢測報告。

[1]張大同.GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》[S].國家質量技術監(jiān)督局，1999.

[2]沈建惠.淺談水泥檢測中的影響因素和控制［J］.中國建設信息,2009,(10).13-15

[3]廖曉斌.淺談影響水泥檢測的因素及其控制措施［J］.科技與生活,2010,(7).10-12