劉軍,張平,王琴,劉洋,王希明,吳雄,王軍
(1. 中建西部建設(shè)新疆有限公司,新疆 烏魯木齊 830000;2. 中建商品混凝土有限公司,湖北 武漢430000;3. 中建西部建設(shè)股份有限公司,四川 成都 610000)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)全球化以及建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,混凝土的需求量與日俱增,水泥作為混凝土最主要的膠凝材料,其用量之大、應(yīng)用面之廣,以及難以替代性在混凝土中顯得尤為重要。水泥的強(qiáng)度是評(píng)價(jià)水泥質(zhì)量的重要指標(biāo),是劃分水泥強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。然而,由于各國(guó)水泥生產(chǎn)原材料、工藝、標(biāo)準(zhǔn)的差異以及質(zhì)量檢測(cè)及等級(jí)劃分的不同,影響混凝土生產(chǎn)及施工進(jìn)度,不利于中方建筑企業(yè)海外業(yè)務(wù)拓展。
水泥強(qiáng)度等級(jí)劃分的主要依據(jù)是水泥膠砂強(qiáng)度,本文重點(diǎn)考察中歐標(biāo)準(zhǔn)在水泥膠砂強(qiáng)度測(cè)試方面的差異,分析中歐標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)范圍、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果處理方面的異同點(diǎn),總結(jié)中歐水泥強(qiáng)度測(cè)試及等級(jí)劃分的差異性,為我國(guó)建筑企業(yè)海外拓展降低業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。
表 1 水泥膠砂強(qiáng)度測(cè)試中歐標(biāo)準(zhǔn)
關(guān)于水泥膠砂強(qiáng)度的測(cè)定歐洲標(biāo)準(zhǔn)為 BS EN 196-1:2005 水泥測(cè)試方法——第 1 部分:強(qiáng)度的測(cè)定。其內(nèi)容涉及:儀器設(shè)備、膠砂的制備和養(yǎng)護(hù)以及結(jié)果評(píng)價(jià)等。而與之對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo) GB/T 17671—2009《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO 法)》,囊括行標(biāo) JC/T 682—2005《水泥膠砂試體成型振實(shí)臺(tái)》、JC/T 681—2005《行星式水泥膠砂攪拌機(jī)》、JC/T 724—2005《水泥膠砂電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)》,其中規(guī)定了水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法的儀器、材料、膠砂組成、試驗(yàn)條件、操作步驟和結(jié)果計(jì)算等。
中歐標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于實(shí)驗(yàn)室溫度的要求一致,都為(20±2)℃,相對(duì)濕度不低于 50%;霧室和養(yǎng)護(hù)箱的溫度應(yīng)保持在 (20±1)℃,相對(duì)濕度不低于 90%;養(yǎng)護(hù)池的水溫應(yīng)保持在 (20±1)℃;對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的溫濕度每天至少記錄一次,對(duì)養(yǎng)護(hù)箱和霧室的溫度和相對(duì)濕度都是至少每 4h 記錄一次。但國(guó)標(biāo)中另有補(bǔ)充,在自動(dòng)控制的情況下可以酌情減至一天記錄兩次。
中歐標(biāo)準(zhǔn)中使用的攪拌機(jī)都是由兩部分構(gòu)成:不銹鋼攪拌鍋和不銹鋼攪拌葉片,規(guī)定水泥膠砂攪拌鍋與葉片之間的間隙都為 (3±1)mm。對(duì)于攪拌鍋,歐標(biāo)規(guī)定深度約 180mm,內(nèi)徑約 200mm,國(guó)標(biāo)規(guī)定深度(180±2)mm,內(nèi)徑 (202±1)mm。對(duì)于攪拌葉片,中歐標(biāo)準(zhǔn)的相同之處在于,攪拌葉片的自轉(zhuǎn)速度均為高速(285±10)r/min,低速為 (140±5)r/min;公轉(zhuǎn)速度高速為 (125±10)r/min,低速為 (62±5)r/min。對(duì)于攪拌葉片的結(jié)構(gòu),中歐標(biāo)準(zhǔn)有較大差異,對(duì)比如表 2 所示。
表 2 中歐標(biāo)準(zhǔn)攪拌葉片的區(qū)別
中歐標(biāo)準(zhǔn)都使用由三個(gè)水平模槽組成的試模,可同時(shí)成型三條 160mm×40mm×40mm 的長(zhǎng)方體試塊。歐標(biāo)中對(duì)于試模內(nèi)部尺寸及公差要求中提到長(zhǎng)度為(160±1)mm、寬度 (40±0.2)mm、深度 (40±0.1)mm,而國(guó)標(biāo)則是 (160±0.8)mm、寬度和深度與歐標(biāo)一致。為方便裝填試模,歐標(biāo)中規(guī)定應(yīng)在試模上配裝一壁高20~40mm 的金屬質(zhì)送料斗,而國(guó)標(biāo)中對(duì)這個(gè)裝置描述為金屬模套,模套壁高為 20mm。
中歐標(biāo)準(zhǔn)對(duì)振實(shí)臺(tái)的要求對(duì)比見(jiàn)表 3。
中歐標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于加荷彎曲裝置的距離、尺寸的要求基本一致。歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)抗折試驗(yàn)機(jī)的載荷及承壓方式進(jìn)行了明確規(guī)定,抗折實(shí)驗(yàn)設(shè)備能加載至 10kN,至五分之四時(shí)載荷精度應(yīng)為 ±1.0%,加載速率為 (50±10)N/s。與之對(duì)應(yīng)的中國(guó)行標(biāo) JC/T 724—2005《水泥膠砂電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)》中對(duì)膠砂抗折試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等進(jìn)行了明確要求。示值相對(duì)誤差不超過(guò)±1%,加荷速度為 (50±10)N/s。
表 3 中歐標(biāo)準(zhǔn)振實(shí)臺(tái)對(duì)比
中歐標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)的要求基本相似,在五分之四量程范圍使用時(shí)的載荷精度為±1%,加載速率為 (2400±200)N/s,壓力機(jī)壓板最好是由碳化鎢制成,厚度不小于 10mm、寬度為 (40±0.1)mm、長(zhǎng)不小于 40mm。
中歐標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于水泥膠砂組成的規(guī)定是一致的,都是由 (450±2)g 水泥、(1350±5)g 標(biāo)準(zhǔn)砂和 (225±1)g 水配制而成,水膠比為 0.50。
中歐標(biāo)準(zhǔn)中試驗(yàn)步驟基本相同,細(xì)微差別如下:
(1)在攪拌過(guò)程中,歐標(biāo)在攪拌機(jī)運(yùn)行 90s,停轉(zhuǎn)后在首 30s 里用橡膠或塑料鏟將粘附于鍋壁和鍋底的膠砂刮至攪拌鍋中間,而國(guó)標(biāo)中是在攪拌機(jī)停轉(zhuǎn)后 15s內(nèi)用一膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂,刮入攪拌鍋中間。
(2)在脫模前的處置與儲(chǔ)存過(guò)程中,歐標(biāo)在試模放入濕氣室或養(yǎng)護(hù)箱前,還需將一塊規(guī)格為 210mm×185mm×6mm 與水泥不發(fā)生反應(yīng)的磨邊玻璃板或鋼板或其它防滲材料板蓋于試模上。
(3)在水中養(yǎng)護(hù)時(shí),歐標(biāo)中特別規(guī)定除非可以確認(rèn)水泥成分不會(huì)交叉影響水泥強(qiáng)度的發(fā)展,否則試件在水中養(yǎng)護(hù)時(shí)必須單獨(dú)存放,氯離子含量超過(guò) 0.1% 的水泥試件必須單獨(dú)存放。
(4)在試件養(yǎng)護(hù)期間,歐標(biāo)規(guī)定一次性換水的換水量不得超過(guò)總養(yǎng)護(hù)水量的 50%,而國(guó)標(biāo)規(guī)定不允許在養(yǎng)護(hù)期間全部換水。
對(duì)于膠砂試塊抗壓、抗折強(qiáng)度的測(cè)定取值,中歐標(biāo)準(zhǔn)只有細(xì)微差別,在數(shù)據(jù)不超差的情況下,抗折數(shù)據(jù)取三個(gè)試塊抗折強(qiáng)度算數(shù)平均值,抗壓數(shù)據(jù)取六個(gè)試塊算數(shù)平均值,精度為 0.1MPa。而國(guó)標(biāo)在抗折強(qiáng)度上有特殊要求,當(dāng)三個(gè)值中有超出平均值范圍±10% 的數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)先剔除再取平均值。國(guó)標(biāo)與歐標(biāo)在抗壓強(qiáng)度的取值要求一致,都是當(dāng)有一個(gè)測(cè)定值超出六個(gè)強(qiáng)度平均值±10% 時(shí),剩下五個(gè)強(qiáng)度值取平均值;當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上超出平均值±10% 時(shí),此組數(shù)據(jù)無(wú)效。
通過(guò)對(duì)比分析中歐水泥膠砂強(qiáng)度測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)在儀器設(shè)備、測(cè)試方法以及實(shí)驗(yàn)原理之間存在諸多相通之處,但在儀器設(shè)備尺寸、精度,試驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)以及結(jié)果判定上存在些許差異。國(guó)標(biāo)與歐標(biāo)對(duì)于水泥膠砂強(qiáng)度的測(cè)試方法均具有各自獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和側(cè)重點(diǎn)。
目前,我國(guó)建設(shè)大潮方興未艾,在國(guó)家的大力支持下,建筑企業(yè)走出國(guó)門(mén)的步伐正逐漸加快。標(biāo)準(zhǔn)作為企業(yè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等方面的依據(jù),有必要得到進(jìn)一步重視及加強(qiáng)?;诖?,特提出如下建議:
(1)加強(qiáng)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比研究,查漏補(bǔ)缺,使中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)在體系上更加完善,在細(xì)節(jié)上更充實(shí)。
(2)組織力量盡快將相關(guān)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)英譯化,為中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)走出國(guó)門(mén)奠定基礎(chǔ)。
(3)鼓勵(lì)中國(guó)建筑企業(yè)在條件適合時(shí),多采用中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。原因有二,一是中國(guó)建筑企業(yè)對(duì)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)深刻,便于應(yīng)用;二是通過(guò)采用此方式,使國(guó)外建設(shè)部門(mén)逐步接受中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。