影响检测水泥胶砂强度结果的原因

影响检测水泥胶砂强度结果的原因

摘要：水泥强度是水泥质量重要的品质指标之一，其质量会对混凝土乃至工程整体带来直接影响。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；因素分析

引言

水泥胶砂强度检验按GB/T17671-1999《ISO水泥胶砂强度检验方法》进行。水泥胶砂强度检测过程分成型、脱模、破型三大步骤，其中成型是水泥胶砂强度检验关键的环节，本文从水泥胶砂强度成型对检验结果影响几个因素；搅拌叶与搅拌锅底、壁之间间隙，试模刮平，养护箱的温度、湿度，试模等四个方面进行论述。

1实验室环境条件的影响

水泥水化反应的速度与环境的温度息息相关，只有处于适当温度条件下，水泥的水化、凝结、硬化才能进行。一般而言，温度较高时，水泥的水化、凝结、硬化速度就较快；湿度越大，则越有利于强度的发展。

1.1试件成型实验室应保持实验室温度为20℃±2℃（包括强度实验室），相对湿度大于50％。同时，本试验用的水泥试样、ISO标准砂、拌和用水及试模等需在同样条件下状态调整24小时。否则，会影响水泥的水化速度，造成水泥胶砂强度的极大误差，影响到检测结果的准确性。有实验数据表明，所有材料温度相差7℃左右，试件强度就会相差一个标号。因此，试件成型实验室的空气温度和相对湿度在工作期间每天至少记录一次。

1.2养护箱的温度为20℃±1℃，相对湿度大于90％，对养护池水温也有严格要求，有研究表明，若养护用水温度偏低时，水泥胶砂强度会偏低1％-2％；当养护用水温度偏高时，水泥胶砂强度则会偏高2％-5％。通过实验室不同养护温度下的标准试件进行28d的抗折强度的测定，水温对水泥早期强度的影响要比对水泥后期强度的影响更大。因此，养护箱或雾室温度和相对湿度在工作期间至少每4h记录一次。

2计量器具，仪器设备对水泥胶砂强度检验结果的影响

（1）天平：要求其精度达到±1g，加水器的精度则需要达到±1mL，如果上述两种器材不能满足检验精度需求，会造成试验结果产生误差，最终削弱水泥强度检验的可靠性。

（2）行星式水泥胶砂搅拌机：从搅拌结构组成的角度分析，有叶片以及搅拌锅两大构件，二者的间隙宽度为（3±1）mm，进一步分析得知，如果间隙小于

2mm，设备在运行过程中便会对砂粒造成挤压，此时水泥抗压强度结果会高于实际值；反之，如果间隙大于了4mm，将会出现水泥胶砂搅拌不均匀，成型后试件抗折、抗压强度会有较大偏差。除此之外，水泥胶砂搅拌机的搅拌运行速度会对拌制材料的均匀性带来一定的影响。

（3）振动台：必须确保振动台安装稳固，严格控制振幅和振动次数，否则将会对试件成型的密实性造成影响，最终使得水泥强度检验结果与实际情况出现较

大偏差。如果振幅过小，那么试件中会残留大量的空气，从而导致试件密实度不足，造成强度降低。

（4）试模：如果试验过程中所使用的试模尚未达到规范要求，则会导致试件尺寸不符合规范要求，从而影响水泥强度检验结果。

（5）抗压夹具：经过长期的试验使用，如果抗压夹具没有适当保养，球座和伸缩轴未得到足够的润滑，会产生一定的阻力，对球座的调节造成阻碍，此时试

验检验结果也会偏高。

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。

（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。用刮平尺对水泥胶砂试件进行刮平处理，在此操作过程中应缓慢进行。如果在刮平操作

时出现了用力不均等问题，则极容易引发试体开裂等质量问题，如果刮平尺处于

倾斜的状态，那么会致使试件的尺寸偏大，经分析得知，如果进行斜刮操作，那

么将会比标准试模高出1.6~2.4mm，最终胶砂强度结果会偏高。

（4）经过刮平处理后的试件连同试模移动到养护箱内，此时应确保整个操作处于水平的状态，要求养护箱内放置成型后的试件连同试模处于水平状态，避免

倾斜使试件成型固化后产生变型，造成试件作废。试件脱模时注意不能用力过猛

敲击试模，防止试件引发裂纹现象或是导致断裂，进而对抗折抗压强度造成影响，严重时甚至还会导致试件作废。水泥胶砂试件在进行抗折和抗压强度试验时，将