影响水泥胶砂强度试验结果因素的分析

影响水泥胶砂强度试验结果因素的分析

郝丽君

新疆阜康天山水泥股份有限责任公司 新疆阜康市  831500

摘要：在建筑工程施工过程中，水泥是一种十分重要的原材料。因此，在工程建设施工之前，必须对水泥原材料进行检验，确保试验检测结果符合规范要求。在水泥试验检验项目中，胶砂强度是一项重要的技术指标，可以通过水泥胶砂强度试验方法得以现实；但在水泥胶砂强度试验过程中，由于试验人员操作水平、机械、原材料、试验环境等因素影响，最终会造成水泥砂胶强度结果偏高或降低。因此，本文则围绕水泥胶砂强度试验展开探讨，分析其中的几大影响因素。

关键词：水泥胶砂；强度；试验结果；因素

引言

水泥是建筑施工中极其重要的建筑材料，广泛应用于房建、路桥及国防建设等工程中，这就要求我们必须对水泥的质量进行严格把关。其中，水泥强度是水泥质量的最主要性能，也是混凝土配合比设计的重要依据。在进行水泥强度试验检测过程中发现影响强度的因素很多，在此，本人针对试验工程中的影响因素进行综述分析，并提出改善措施，尽可能降低影响以达到水泥胶砂强度结果的准确性和可靠性。

1.方法概要

我国水泥胶砂强度检验方法采用GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO）法》，本标准规定了水泥胶砂强度检验基准方法包括以下几个方面：仪器、材料、胶砂组成、试验条件、操作步骤和结果计算等。要使检验结果具有准确性和公正性，水泥检测人员应严格执行现行规范标准，熟练掌握每一项操作要领，熟悉仪器性能，减少对试验误差[1]。结合本人实践经验，以下重点阐述注意事项，正确的对水泥胶砂强度试验方法进行评判，真正起到严格控制水泥胶砂强度的准确性。

2.影响水泥胶砂强度试验结果因素的分析

2.1试验室环境温、湿度条件对水泥胶砂强度检验结果的影响

水泥，它是一种呈粉末状的材料，伴随着环境条件的改变，水化程度也不尽相同，对于高温环境而言，水化现象相对要快一些，当温度降低时，则会减缓水化速率。如果温、湿度都能处于相对稳定的状态，此时水泥便可以发生充分的水化现象，并达到凝结硬化的效果。标准水泥试验室，温度应保持控制在20℃±2℃，相对湿度大于50%，水泥试样、ISO标准砂、拌合水及试模等的温度应与室温相同，并经过了24h的温湿度调整。试验过程中应选用ISO标准砂以及饮用水（仲裁试验用蒸馏水）材料，如果采用不符合饮用标准的地下水或其他水源，会影响到了水泥胶砂强度结果的准确性，最终无法真实的反映出材料的实际情况。如果温、湿度两大指标均低于相关标准，此时水泥强度便会大幅降低，若差值达到了6℃~7℃，那么水泥强度的差值甚至达到了一个等级。养护箱的温度要求稳定在20±1℃范围内，同时湿度要大于90%，经试验后得知如果养护箱到的温度上升5℃，对应的抗压强度提升幅度则会达到2％~5％。试件拆模后将试件放置水槽养护，应控制好水槽水温，如果水温超出了特定的范围，无论是水泥的水化还是强度都会受到极大的影响。经试验得知，如果水温变动幅度达到了1℃，那么强度差值将达到1％~2％，相较于普通水泥而言；如果工程使用的是矿渣水泥，提高温度有利于水泥的水化反应，但温度过高会对矿渣水泥的性能带来不利的影响[2]。

2.2仪器设备、计量器具的影响

（1）称量用天平的感量要求为±1g，加水器则为±1ml；实验材料准备时应严格按照三份标准砂、一份水泥、半份水的材料配比。如果材料用量不准确，造成水灰比或灰砂比有偏差，势必会影响到最终实验结果。通过试验测定，当标准砂和用水量不变情况下，水泥用量减少10％时，3d抗折强度减少11％，3d抗压强度减少22％；当水泥用量增加10％时，3d抗折强度增加7.3％，3d抗压强度增加19％当标准砂和水泥用量不变情况下，加水量分别采用多加1.0～2.0ml和少加1.0～2.0ml进行3d、7d和28d的抗折强度试验测定。（2）试模制造质量应符合JC/T726-1997《水泥胶砂试模》的规定，试模重量满足6-6.5kg.通过实验室测定不同重量试模条件下的试件强度值，结果发现两个重量相差0.5kg的试模测得的强度值相差3%左右。若出现砂浆在振实成型过程中渗漏出来或成型不规则也都会影响到结果。同时，试模所涂抹的润滑油对实验结果也会有影响，过少会造成脱模困难，强行脱模还会造成试件内部损伤，强度降低；过多则会影响水泥的凝结，还会造成试件出现空洞。（3）搅拌机与振实台均应符合JC/T726-1997的规定，搅拌机会影响拌合的均匀性，搅拌机叶片与锅底、锅壁的间隙为（3±1）mm，若小于2mm时叶片会挤压砂粒；若大于4mm时，搅拌不均匀，两者都会影响到水泥胶砂强度的测定。如果出现搅拌锅升不到位，会造成搅拌机叶片与搅拌锅的间隙过大，也会使搅拌不均匀，影响水泥强度。有实验数据表明，测定的28d抗折强度会降低10％左右，28d抗压强度同样会降低10％左右。振实台的振实过程中振幅大小会直接影响到试件的密实程度，振实小不能完全排出试件中的空气，造成试件密实度差，强度偏低；反之，则偏高。同时，振动时间为2分钟，不足2分钟的会造成结果偏低，超过的则会造成结果偏高。所以，应定期进行检验以确保设备符合要求。

2.3人员操作方法对水泥胶砂强度检验结果的影响

水泥胶砂强度试验在操作过程中必须严格按照规范要求执行，不规范的操作必然会对检验结果造成不良影响。（1）往搅拌锅中置入225mL±1mL的水，然后将称好450g±2g的水泥置入到搅拌锅之中，在此操作中需要遵循缓慢的原则，不可出现水泥溅出的现象，否则将会对水灰比造成影响，并进一步影响胶砂强度。胶砂的水灰比的大小会给强度带来不同的影响，如果水灰比偏大，则会降低强度，反之强度会偏高。制作水泥胶砂试件过程中的加砂方式有自动和手动两种，如果是采用手动加砂的方式而进行，若提前关闭加砂漏斗，部分标准砂会被截留住，导致1350g±5g的标准砂不能完全加入搅拌，造成水泥和标准砂的比例变化，当截留量达到20g时，会明显减少胶砂试件中的骨料成分，水灰比增大的同时便会对试件强度造成影响，从而降低水泥胶砂强度[3]。（2）上述已经提到，搅拌叶片与搅拌锅之间的间距尤为关键，在成型过程中需要密切关注这一问题，一旦间距超出合理范围均会对水泥的搅拌质量带来影响。受机械磨损的影响，有时会出现搅拌锅提升高度不足的情况，因此会加大间距，当二者达到7mm时，会使得未被搅起胶砂料所对应的水灰比减小，通常会处于0.5以内，而在成型阶段此部分胶砂料往往会位于试模的第二层表面处，在操作过程中这部分通常会被刮去。若胶砂料用水量进一步增加，此时水泥材料的使用量将会减小，进而削弱整体强度。应当明确，如果叶片与搅拌锅间距偏大，那么3d抗折强度将会受到明显影响，这一降幅甚至达到了24%左右，对应的抗压强度则会降低12%左右。（3）振实台进行成型作业时，必须确保播料的均匀性。对于任何一个槽而言其单层用料量以300g左右为宜，在展开第二层的播料作业时，需要对锅内的胶砂料进行拌和处理，此后方可进行正式播料。就胶砂料的使用量而言，如果首层的胶砂料使用量比第二层多1/3，此时胶砂中会残留一些气孔，水泥水化现象不足，部分气孔难以被水化物而良好的填充，就3d抗折强度而言，其比标准状态下降低了5％~8％，与此同时对应的抗压强度也会出现一定程度的下降，幅度一般为2％~3％；但需要明确的是，28d水泥水化现象良好，总体强度略有提升。

3.结束语

总之，水泥胶砂强度对于建筑的质量以及安全性是非常重要的，影响水泥胶砂强度的因素较多，对水泥胶砂强度的控制是一项综合的系统工程，在水泥胶砂强度操作过程中，每一个环节都必须严格按照规范操作，注意每项细节，是每位试验人员应该持有的工作态度。通过积极开展不同试验室之间和试验室内部人员之间的比对试验来实现。定期组织试验室项目负责人进行检查，以减少工作误差，从而提高水泥胶砂强度试验的准确度和精确性。

参考文献

[1]质量控制图在水泥胶砂强度检验中的应用[J].赵一勋.中国建材科技.2016,(02).

[2]用正交试验法分析外掺料掺量对水泥胶砂强度的影响[J].申彩华.中国高新技术企业.2012,(01).

[3]试验室测定水泥强度的要素控制[J].李春苗.河北建筑工程学院学报.2012,(01).

作者简介：

郝丽君，1985.3.8，女，汉族，甘肃武威人，大学专科。主要研究方向：水泥检测。