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分析与控制影响水泥强度的因素

李瑞英

（吕梁高等专科学校建筑系,山西吕梁 033000）

摘要：影响水泥胶砂强度检测结果的因素较多,经过逐一分析提出控制措施,从而确保检测部门所出数据的真实

性、公正性.

关键词：水泥胶砂强度;影响因素;控制措施

中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1008-7834（2008）02-0066-02

随着水泥工业的发展,特别是全球经济一体化的全面推进,到目前为止,绝大多数水泥生产国采用了国际标准,统一了检验

方法.为了和国际接轨,促进我国与各国间的交流与贸易往来,自2001年4月1日起,我国也正式实施了水泥产品新标准,采用GB⁄T17671—1999的新方法—ISO法来检验六大通用水泥强度.

水泥是极其重要的建筑材料,它不仅大量应用于工业与民用建筑,还广泛应用于公路、桥梁、铁路和国防等工程.随着建筑业的发展,水泥在国民经济建设中的地位日益提高,使用日益广泛.水泥强度既是评定水泥质量好坏的一个重要指标, 又是混凝土配比设计的重要依据.因而有必要对水泥强度检验中的影响因素进行分析, 并对这些因素进行控制,从而确保ISO水泥胶砂强度检验结果的准确性和可靠性.

1 试验条件对水泥胶砂强度的影响因素及控制

1.1 环境温、湿度条件的波动必然会影响水泥强度

水泥是一种粉末状材料,其水化与环境的温、湿度有着直接的关系,当温度升高时, 水泥的水化加快, 当温度降低时,水泥的水化减缓,强度增长缓慢.保持一定的温、湿度能保证水泥进行充分地水化和凝结硬化, 促进其强度的发展.因此,环境条件对水泥的检测至关重要.在当前检测机构中,总的情况是比较好的,但是也存在着一些问题,有些试验室的温、湿度控制的硬件还不够完善,环境条件还不能满足试验要求,这是形成水泥强度检测结果较大误差的重要原因之一.

（1）当试验室的空气温度和养护水的温度低于标准规定时会导致水泥强度明显下降.如所有温度相差6℃～7℃,则强度可相差一个等级.当温度偏高,则强度也明显偏高.

（2）养护箱的温度从控制标准提高5℃左右,不同龄期的抗折抗压强度就相应偏高.温度对水泥的早期强度比后期强度影响更大一些.

（3）试验室的空气湿度和养护箱的湿度或高或低都会降低水泥的强度.

1.2 控制方案

建立标准养护室,保证试体成型试验室的温度应在20±2,

℃相对湿度不低于50%;试体带模养护的养护箱或雾室温度保持在20±1,

℃相对湿度不低于90%;养护试体的水池温度控制在20±1℃范围内;试验室空气温度和相对湿度及养护池水温在工作期间每天至少记录一次;养护箱或雾室温度与相对湿度至少每4 h记录一次,在自动控制的情况下记录次数可以酌减至一d记录二次.在温度给定范围内,控制所设定的温度应为此范围中值.

2 试验所用材料的状态对水泥胶砂强度的影响与控制

2.1 水泥、标准砂、试验用水及试验用具均会影响水泥的强度

（1）有些检测部门,为了满足施工进度的要求,在水泥送样后,未进行材料的温度调节立即进行试验, 此时水泥样品温度与环境温度不一致,从而影响水泥检测结果的准确性.

（2）某些试验室在进行水泥试验时,直接从水龙头取用自来水作为试验用水,水温不能满足试验要求, 同样会影响试验的准确性.

2.2 控制方案

试验前应对水泥、水、标准砂以及各种模具的温度进行24 h调节,从而使试验材料、用具与试验环境温度保持一致,保证收稿日期：2008-03-25试验结果的准确性.

3 试验操作过程对水泥胶砂强度的影响因素及控制

水泥检验是一项复杂而又精细周密的工作,因此要求检验人员应具有良好的素质:工作耐心、细心、严谨.有一定操作水平和对工作认真负责的态度.

水泥试验从来样处理、振实成型、试体刮平、养护脱模到破型整个过程的每个环节, 对强度结果都会有影响.

3.1 水泥来样要用0.9 mm 方孔筛过筛, 筛后要将试样充分搅拌均匀,否则其检验结果无代表性.

3.2 试体振实成型时,胶砂要用小勺均分成二份分两层装填,装第一层时, 将其中1份再均分成3小份每份约300 g ,分别装进三个试槽里,用大播料器垂直架在模套顶部沿每个槽来回一次将料播平,启动振实台振动60次, 接着再按上述方法装第二层,装好后用小播料器播平,再振60次.而在实际操作过程中若不细心就会使两层装胶砂量不同,会使胶砂中气泡的排放情况不同,从而导致振实效果不同, 强度结果离散性大.另外虽然两大份分匀了,但两次三小份分装不匀, 会使三条试体振实后密度不同, 从而强度结果也相差很大.

3.3 试体振实后要进行刮平操作,如果操作人员手法掌握不当,用力不均匀,则极易使试体胶砂密度不一致,进而导致试体尺寸不标准,试体成型面出现缺陷和裂纹,或高或低都会影响强度检验结果的准确性.刮平时抹面次数过多,则会使试体胶砂中的水分过多地由内部向表层渗透,使试体表面泌水脱皮,影响表层密实度,同样也会影响强度结果的准确性.

3.4 试体养护时,养护箱的温度、湿度和养护水的温度要控制在标准规定的范围内,同时要检查养护箱的蓖板是否水平,如果不水平要及时调平,以防养护期间试模中的胶砂向低的一边流动,使试体高低不平,影响水泥强度.

脱模不当也会影响强度,试体养护20～24 h 后脱模, 此时试体强度较低, 脱模时动作要轻,防止损伤试体,要用橡胶榔头轻轻敲击隔板侧端处脱下隔板, 注意不能因追求速度而用力敲打端板或隔板,尤其不能敲打隔板,瞬间受力易使试体受到损伤,影响检测结果的强度.

3.5 破型:试体按编号和龄期从水中取出后,必须与原始记录上编号日期一致,在强度试验前应用湿毛巾覆盖,并在规定时间内进行强度试验.在抗压强度试验时,抗压夹具应摆在试验机的压板中心,清除试体受压面与上下压板间的砂粒或杂物,试体成型面不能作为受压面,操作时特别注意加荷速度要控制在(2400±200) N/s范围内,但在试体刚开始受力时, 应小于规定的速度,以使球座有调整的余地,使加压板均匀压在试体上面,在接近破坏时, 加荷速度应严格控制在规定范围内,不能突然冲击加压或停顿加荷.加荷速度越快强度越高,加荷速度越慢强度越低.

4 仪器设备对水泥胶砂强度的影响因素及控制

试验仪器的故障对检验结果也会产生较大影响.

4.1 当抗压夹具传压柱与衬套间混入异物时摩擦力变大,使结果偏高.抗压夹具球座长时间未加润滑剂,球座不能自由调节;或加入黄油作润滑剂都会使结果偏高.如果压力机测力油缸下面的传动皮带脱落,当压力机工作时,测力油缸下的传动装置不动,测力活塞就会由滚动摩擦变成静摩擦.摩擦力增大,压力机消耗功多,测得强度偏低.当压力机上下压板稍微受损不平,同样会使抗压强度降低.

4.2 当胶砂搅拌机的叶片与锅底、锅壁间的间隙超过2～4 mm时也会影响胶砂强度的结果.间隙过宽会造成搅拌不均匀,过窄易将标准砂磨碎.一般认为间隙增大,抗压强度下降,反之会增高.另外,搅拌时要严格控制搅拌时间,以4 min为准,不足4 min 强度明显下降,一般减少30 s抗压强度下降2%.对时间的分配要掌握准,开动机械进行搅拌,低速搅拌30 s,在第二个30 s开始的同时均匀地加入砂子,再高速搅拌30 s,停90 s,高速60 s .搅拌要均匀,要不断地用小刀将锅壁上粘着的胶砂刮下再搅拌.拌和4 min 后,机器自动停止,提起叶片后将叶片上的胶砂刮入锅内,同时将锅内胶砂拌和5次,使其均匀.

为了避免仪器产生的故障对水泥强度的影响,试验操作人员要经常对仪器设备进行检查调试,发现问题及时处理.

上述对影响水泥胶砂强度因素的分析探讨认为,影响水泥胶砂强度的因素较多,要达到控制这些因素的目的,试验检测人员要从试验准备阶段就开始重视,只要认真、负责地去对待,做到严格按照标准规程进行操作,并定期校验仪器设备的各项技术参数,使其符合标准规定,定期与质检机构做比对检验,同时检测部门要经常对检验人员进行培训, 从而不断提高操作技能.只有这样才能从源头上、根本上消除水泥胶砂强度检测结果的误差,保证水泥强度检验结果的真实性和准确性.

参考文献：

[1]白燕,刘玉波.建筑工程材料检测[M].北京:机械工业出版社,2006.

[2]石常军.水泥质量检测常见疑难问题及对策[M].北京:中国建材工业出版社,2002.

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