王佳祥，梁亞鑫，孫 偉，李月梅

(1.黑龍江省質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院，哈爾濱 150050;2.齊齊哈爾市第五十九中學，黑龍江齊齊哈爾 161005)

1 實驗室條件的影響

1.1 成型實驗室

成型實驗室按GB/T17671-1999規(guī)定:環(huán)境溫度20℃±2℃，相對濕度不低于50%。保持水泥試樣、標準砂、水及試模等的溫度與室溫相同，故在水泥檢測前一天將水泥、標準砂、試驗用水放入成型室，進行狀態(tài)調(diào)節(jié)。試驗時，應先測量它們的溫度是否一致，并予以記錄。當室內(nèi)溫濕度都低于標準規(guī)定時，會導致水泥強度明顯下降，室溫、材料溫度、養(yǎng)護水溫相差6℃ ～7℃時，則強度可相差一個等級。

1.2 破型試驗室

溫度不僅對水化有影響，而且對其硬化也有影響。破型試驗室的溫度如不加控制，會對試體強度產(chǎn)生一定的影響，尤其是對養(yǎng)護齡期短的膠砂試體更明顯。同時，壓力機油黏度與溫度也有很大關系，黏度會影響加荷速度，從而影響水泥強度檢驗結果。所以為了增加試驗的準確性和可比性，破型試驗室的溫度應控制在17℃ ～25℃范圍內(nèi)，且溫度越接近20℃越好。

1.3 養(yǎng)護箱

溫度和濕度的高低對水泥試體的水化速度有著直接的影響。如果養(yǎng)護箱溫度高、濕度大，水泥試體的水化速度快、早期強度就高，反之則水化速度慢、早期強度低，因此養(yǎng)護箱溫度應控制在20℃ ±1℃，濕度應大于90%。要保證養(yǎng)護箱密封的良好性，養(yǎng)護箱里濕氣與養(yǎng)護試塊充分接觸。并且養(yǎng)護箱內(nèi)的隔板或架子狀態(tài)應該保持水平。只有這樣，未成型水泥膠砂試件才能一直保持水平狀態(tài)，否則會容易變形或流漿，導致水泥質(zhì)量的檢測結果不準確。

1.4 養(yǎng)護水池

目前，養(yǎng)護水池一般是采用室溫控制，最有效的就是在養(yǎng)護室安置空調(diào)，這樣就能保證養(yǎng)護水池溫度的平穩(wěn)。以表1為例，就可以看出養(yǎng)護水溫對強度的影響很明顯，特別是對早期強度。養(yǎng)護池水溫度的高低直接影響水泥試塊的水化速度，水化速度又影響水泥強度的增長，水泥水化速度快，水泥強度增長也快，反之，強度增長慢［1］。試驗證明:水溫每相差1℃，強度相差1% ～2%，養(yǎng)護水的溫度應控制在20±1℃范圍以內(nèi)。在水中養(yǎng)護水泥膠砂試件時，最好使用水泥試件的專用塑料養(yǎng)護箱，這樣可以保持水泥膠砂試件養(yǎng)護條件的一致性。還有，不同類型的水泥試塊要放入不同的養(yǎng)護池中，避免它們之間的組分不同，化學成分不同，產(chǎn)生相互影響，這也會使試塊的強度產(chǎn)生偏差。

2 儀器設備的影響

2.1 計量器具的影響

2.1.1 電子天平

GB/17671—1999規(guī)定，稱量天平的精度要求為±1g，如果水泥稱量精度不夠，對強度檢驗結果影響較大。因此，天平在使用中要進行自校，并定期檢定。稱量水泥時進行復檢，減少因稱量不準而引起的計量誤差。

表1 養(yǎng)護水溫對強度影響Tab.1 The effect of conservation water temperature on the strength

2.1.2 加水器

加水量的控制在強度檢驗中至關重要。加水器精度±1mL，如檢驗加水器的精度不夠，會使加水量不準確，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。表2是加水量波動對抗壓強度的影響試驗數(shù)據(jù)，從表2可以看出加水量波動1%，抗壓強度相應波動2%左右。直接影響水泥強度檢驗結果。

表2 加水量波動對抗壓強度的影響Tab.2 The effect of addingwater fluctuations on the compressive strength

2.2 水泥膠砂攪拌機

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，同時自動加沙開始(30s±1s內(nèi)全部加完)，高速30s±1s，停 90s±1s，高速 60s±1s［2］。攪拌時間不足時強度偏低，攪拌時間超標則強度偏高。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3mm±1mm，若不達標水泥強度相差甚遠。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，強度偏高，而且3條試體強度較穩(wěn)定，但在攪拌過程中葉片與鍋底、鍋壁容易摩擦，葉片易磨損。因此，為了保證水泥強度檢測結果的準確，試驗操作人員應定期對儀器設備檢查調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

2.3 振實臺

振實臺應安裝在高度約400mm的混凝土基座上，混凝土體積約為0.25 m3，重約 600kg［3］，儀器底座與基座之間要鋪一層砂漿以保證它們完全接觸，設備的安裝達不到水平狀態(tài)，從而影響強度結果或使結果超差。振動部分重量是影響振幅大小的主要因素，臺盤上裝上空試模后包括臂桿、模套和卡具的總質(zhì)量要符合JC/T682-1997規(guī)定:20kg±0.5kg。幅度大小又直接影響到試體的密實程度，會影響到強度的檢驗結果。振動部分的重量增加，會使振幅變小，使試體中的空氣不能充分排出，導致試體不密實，強度檢驗結果偏低，反之會偏高。所以，振實臺必須定期進行計量檢定和校檢。

2.4 跳桌

跳桌即水泥膠砂流動度測定儀是檢測水泥強度用水灰比的關鍵儀器。根據(jù)試驗的累計經(jīng)驗，水灰比相差0.01，強度可以相差5MPa。跳桌轉動軸的轉速為60r/min，要在25s±1s內(nèi)完成 25次跳動。跳動落差為 10.0mm±0.2mm。跳動部分總重量為 4.35kg±0.15kg。水泥基座容重至少為2 240kg/m3。重混凝土水泥澆筑而成，尺寸不小于400mm×400mm×690mm。如果上述條件不滿足，會影響水灰比，進而影響強度產(chǎn)生較大偏離。

2.5 電動抗折機

影響電動抗折機的重要因素，就是安裝抗折機時是否水平。如安裝水平度不好，杠桿比小于規(guī)定值，會導致抗折強度偏低。所以，電動抗折儀要進行定期計量檢定，確保檢驗結果的準確性?？拐蹔A具合格與否，影響抗折強度的準確性?？拐矍皺z查游砣杠桿是否平衡，抗折夾具應注意三個加荷圓柱的直徑、平行度，上下同心度及能否轉動。如夾具靈活性差，會使試體抗折強度偏高。

2.6 壓力試驗機

壓力試驗機的壓板不平，抗壓夾具小球座不靈活都會使水泥試件產(chǎn)生局部受壓，降低檢驗結果。所以夾具要保持清潔、靈敏、潤滑，以便使其剛接觸到試件就能適應試體的形狀。如果用不合格的抗壓夾具會使抗壓強度偏低2%～10%。壓力機的加荷速度也對強度有著重要的影響，如表3所示［4］，必須按GB/T17671-1999規(guī)定的加荷速度2 400n/s±200n/s，檢測精度1%進行檢測。如加荷速度過快會使強度結果偏高，反之偏低。為了抗壓強度的準確性，應定期校檢。檢測操作應認真注意控制加荷速度在標準加荷速度范圍內(nèi)。

3 檢驗操作的影響

3.1 攪拌、振實

開始攪拌前要用擰干的濕毛巾擦鍋和攪拌機葉片。先加水后再加入水泥，在攪拌機停90s時將鍋壁和葉片上的膠砂刮入鍋中間。更換樣品時應將攪拌機的葉片和裝料鍋擦干凈。成型要及時，尤其是在第一料層振實60下之后要立即裝第二層，裝第二層時，不要破壞第一層原有的振實狀態(tài)，以免造成試體分層，保證每次裝料約300g左右，確保料層的均勻程度。若兩次裝料不均勻，振實過程中會使膠砂中氣泡排出情況不同，影響振實效果，這對水泥膠砂強度影響很大。

表3 不同加荷速度對強度影響Tab.3 The effect of different loading speed on the strength

3.2 試模［5］

試模內(nèi)表面涂油主要是為了防止試模生銹，并使試體容易脫模。試模上涂油過多，在成型時會留下空洞，降低試體密度。同時，涂油過多將使試體表面形成一層不易透水的包裹層，減小試體與水的接觸面積，影響水泥的水化反應。涂油過少，將造成脫模困難，如強行脫模易使試體內(nèi)部損傷，涂油過多或過少都會降低試體強度，使試驗結果偏低。

3.3 刮平

刮平時要注意輕輕鋸割，用一金屬直尺以近似90°的角度架在試模模頂?shù)囊欢耍缓笱卦嚹ｉL度方向以橫向鋸割，動作慢慢向另一端移動，一次將多余的膠砂刮去，并用同一直尺近似水平的情況下將試體表面抹平。如手法掌握不當，用力不均，往往會使試體中出現(xiàn)裂紋或缺陷，對成型好的膠砂，攪動較大會使其強度降低。操作者應在不破壞試體原有振實狀態(tài)的前提下，以合理的速度將多余的膠砂刮去并抹平。刮平時不得扒料，抹平次數(shù)也不宜過多。過多則會使膠砂試體中的水分過多地由內(nèi)部向表層滲透，使膠砂試體表面泌水脫皮，影響表層密實度，并影響強度結果的準確性。

3.4 脫模

脫模不當會損傷試體，特別是對低標號水泥的強度影響更為明顯，此時膠砂試體強度較低，因此脫模時動作要輕。防止損傷膠砂試體，要用橡膠錘輕輕側擊隔板端處脫下隔板，注意不能圖快用力敲打端板或隔板。尤其不能敲打隔板，瞬間受力易使膠砂試體受到損傷，影響檢測結果的強度。

3.5 破型

水泥膠砂試件按編號和齡期從養(yǎng)護水槽取出后，必須與原始記錄本上的編號、日期一致，在強度試驗前應用濕布覆蓋，防止水分蒸發(fā)，要在規(guī)定的時間內(nèi)進行強度試驗?？拐墼囼灂r，應抹去試件表面附著的水分和沙粒，然后擺正到抗折夾具上，刮平面橫向擺放?？拐墼囼灆C夾具的三個受荷圓柱軸不能銹蝕，要靈活轉動，這樣抗折機在施加荷載時，通過杠桿傳遞的靈敏度會加大，同時也會提高檢測結果的準確性?？箟涸囼灂r，壓力機要正確地調(diào)整到零點，并選擇正確的加荷速度?？箟簥A具的滑動部分和球頭部分應能保持良好的潤滑?？箟簥A具要擺放在試驗盒壓板中心，清除試體受壓面上下壓板間的砂?；螂s物，以試體側面為受壓面。每測試一塊要用毛刷將上下壓板刷凈，避免砂粒等殘留在壓板上。

3.6 數(shù)字計算

在抗折試驗結果中，當三個強度值中有超出平均值±10%的結果，應剔除后再取平均值作為抗折強度試驗結果。在六個抗壓強度測定值中有一個超過六個平均值的±10%時，就應剔除這個結果，而剩下的五個測定值中再有一個超過它們平均數(shù)的±10%，則此組結果作廢。

4 結束語

水泥強度的檢測是水泥物理特性的重要指示試驗，在影響強度試驗的諸多因素中，養(yǎng)護環(huán)境、儀器設備、人員操作、檢驗方法等尤其重要。在檢測試驗時必須對這幾方面進行重點控制，減少因人員、環(huán)境、方法、設備等造成的系統(tǒng)誤差，提高實驗室的水泥質(zhì)量檢測工作，真實、準確地反映受檢水泥的質(zhì)量。

［1］張妙蓮.影響水泥強度檢測結果的因素［J］.同煤科技，2006，(4):26-27.

［2］JC/T681-1997，行星式水泥膠砂攪拌機［S］.北京:中國建材工業(yè)，2005.

［3］GB/T17671-1999，水泥膠砂強度檢驗方法(ISO)［S］.北京:中國標準出版社 ，1999.

［4］王福增.水泥檢測中影響水泥強度因素的試驗研究［J］.工業(yè)建筑，2008，(S1):874-877.

［5］蘭亞芬，何廷樹.影響水泥強度檢測的因素及應對措施［J］.中國產(chǎn)業(yè)，2011，(2):71-72.