影响水泥强度检测结果的因素及控制措施

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施工技术
影响水泥强度检测结果的因素及控制措施
王蕴吉 苏州交通工程试验检测中心有限公司,江苏 苏州 215011
摘要:在建筑工地上,施工人员对水泥材料的正确使用以及该项工程的质量与水泥强度检测的结果之间有直接的关系,社会 的发展推动建筑行业的快速发展,在各方面水泥都有较大范围的应用,并且在国民经济中水泥的地位不断的提高。水泥强度 的检测是在建筑工程的试验中重要的检测项目之一,检测水平的高低对整个建筑工程质量有直接的关系,本文主要浅谈影响 水泥检测强度的因素以及如何能避免这些影响作出明确的指导以及策略,加强在水泥检测强度过程中的管理和质量控制,保 证水泥在各方面的使用中不出现质量问题。 关键词:强度;检测结果;因素;措施 中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1671-5659(2015)15-0148-02 1 水泥强度检测 水泥检测是一项技术性很强、很细的试验工作,稍不熟 练或不细心极易产生试验结果不准确以至试验数据不可靠。 水泥强度指的是水泥胶沙硬化试体能够承受外界破坏的能 力, 是判定水泥合格与否的主要指标。 根据受力形式的不同, 水泥强度的表示方法通常有抗压、抗折二种,它们之间有着 内在的联系。由于在水泥混凝土中主要使用抗压强度,因此 水泥强度一般由水泥的 28 天抗压强度来表示。 通过检验水泥强度,一方面可确定水泥强度等级,评定 水泥质量的好坏,另一方面可为设计水泥混凝土标号提供依 据。 在检测过程中,影响水泥强度的因素有多种,从检测人 员、养护设备、操作方式、加荷速度、不同胶砂比、不同试 验室、不同振动方式等方面都可以总结出相关的影响因 素。 2 影响水泥强度检测结果的因素 2.1 仪器设备的影响 2.1.1 计量器具 称量天平的精度为±1g,加水器精度±1ml。如果胶砂 试件成型时所用的电子天平和 225ml 定量加水器的精密度不 能满足要求,这样就导致每次试件成型时的水胶比的误差不 可控制。水胶比是直接影响水泥的强度,不可控制的误差会 引起测得值的偏差。 .2.1.2 行星式水泥胶砂搅拌机 行星式水泥胶砂搅拌机搅拌时间一般为低速 30±1s, 再 低速 30±1s,同时自动加砂开始(30±1s 内全部加完) ,高 速 30±1s,停 90±1s,高速 60±1s。搅拌时间不足时强度 偏低,超时时则强度偏高;叶片和搅拌锅锅壁的垂直距离应 该是 2-4mm。如果磨损严重,叶片和搅拌锅锅壁的间距没有 及时调整,间距大于 4mm,这样在搅拌过程中,会有部分胶 砂沉在搅拌锅底部,得不到充分的搅拌。不均匀搅拌的胶砂 成型后,测得的强度也会有偏差。如果磨损之后,调整间距 不准确,间距小于 2mm,那么在胶砂搅拌的过程中,粒径在 1.6mm 的标准砂在通过该间距的时候会被磨碎。这样会改变 标准砂的级配,从而影响胶砂的强度。 2.1.3 试模 使用已变形的,不符合要求的试模,会使砂浆在振实成 型时可能渗透出来,成型的试体不规则而直接影响水泥强度 检验结果。 2.1.4 电动抗折仪及压力试验机 电动抗折仪要定期进行计量检定,确保检验结果的准确 性。抗折夹具合格与否,也会影响抗折强度的准确性。如球 座不灵活,不能自由调整,会使试体受到扭力作用,从而使 抗折强度偏低;夹具圆柱灵活性差,会使抗折强度偏高等。 压力试验机的压板必须平整,如果不平,会使试体产生 局部受压,降低抗压强度。抗压夹具应符合要求,如果用不 合格的抗压夹具,会使抗压强度偏低。 2.试验条件的影响 试验条件对水泥强度的影响也是不能忽视的,温度会影 响到水泥的水化速度,温度高,水化速度快,相同龄期下, 水泥的强度值就偏高,温度低,水化速度慢,相同龄期下, 水泥的强度值就偏低。湿度是通过影响水泥水化程度来影响 强度的。 2.1 成型及破型时试验室温度影响 成型试验室的温度为 20±2%,相对湿度不低于 50%。 破型试验室温度应控制在 18~22℃范围内。如控制不好,会 对试体强度有影响,尤其是短龄期的试体影响更大。为了增 强试验的准确性和可比性,破型时的温度应严格控制,且温 度越接近 20℃越好。 2.2 养护箱温湿度对强度的影响 养护箱的温度 20±1℃,相对湿度不低于 90%。试验表 明,如果养护箱温度比要求的标准温度提高 5℃左右,不同 龄期的抗折、抗压强度就相应偏高 2%~5%。 2.3 检测过程中人员操作对结果影响 检测过程中,大部分的操作都是由仪器自动完成,这样 就避免了人为操作带来误差。但是,整个强度试验过程中, 还是有部分操作是由试验人员用手动操作来完成的。虽然规 范详细描述了操作手法,但是试验人员对规范的理解不可能 都是一致的。特别是一些细微的操作环节,往往会被一些试 验人员忽视。例如,胶砂试件成型时,应分两层装入试模, 但是第一层胶砂装多少, 如何装, 有的试验人员就没有重视。 规范中规定,第一层应加大约 300g 胶砂,然后用大播料器 垂直来回一次性播平。如果第一层胶砂加的过多或者过少, 振实时排出的气泡就会不同,影响振实效果,使得试件内部 的均匀性变差,检测得到的强度值波动会增加。振实过后应 用一金属直尺,以近似 90°的角度架在试模模顶的一端,然 后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动,一次 将超过试模部分的胶砂刮去,并用同一直尺近乎水平的情况 下将试体抹平。有的试验人员由于操作手法不熟练,在做横 向锯割动作时移动偏快,这样会导致在抹平的时候,很难一 次性抹平。为了将试体抹平,往往会来回抹好几次。这样的 操作手法,强制改变了试体表面的胶砂比例,使得表面标准 砂偏少,偏细,水泥浆偏多,在完成湿气养护过后,试件表 面会有起皮现象。这样的试件所得到结果误差比较大。这些 都是试验人员不规范的操作造成的误差,我们应当尽量避免 这种情况发生。 3 水泥强度控制措施 3.1 加强对仪器的管理
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中文科技期刊数据库(引文版)工程技术
由于检测水泥强度所用到的仪器有很多,而仪器规范对 于水泥强度的检测的影响也非常的大,所以应该加强对于仪 器的管理。首先是仪器在选择使用时,应建立一个仪器供应 商的档案,这个档案旨在使一个企业所提供的仪器质量是否 能够达到我们对于某产品质量的要求。拥有了仪器供应商的 档案,在我们需要大量的仪器的时候就会了解这个企业是否 有能力及时的提供我们所需要的仪器产品。在这个仪器供应 商的档案中我们对于一些相关的管理信息都要有很好的记 录,在我们购买仪器之前,就明确自己的需求和方向。而对 于我们已经具有的仪器来说,在进行仪器的使用之前都要进 行一些必要的仪器的检查,这对于水泥强度的检测来说非常 的重要,检查的内容也包括了很多的方面: 首先要对仪器进行了解,是否能够正常的运行,在矫正 的时候需要注意游标卡尺是否零点对齐,仪器设备的金属棒 是否能够自由的滑动。 应经常检查试模的尺寸,不符合规定的要及时更换。每 次拆模后应将其清理干净,用黄油或凡士林等密封材料涂于 接缝处,而后在试模内表面涂一层隔离剂。 定期检查胶砂搅拌机叶片与锅壁间隙的尺寸,如果不符 合要求,应对叶片及时调整。每次使用结束后应立即仔细清 洗搅拌叶片,若清理不及时,叶片上的水泥浆会越积越厚, 影响胶砂搅拌尺寸。 采用杠杆式试验机时,抗折夹具应保证三根抗折支点能 自由转动。试件放入前,使杠杆成平衡状态,放入后,调整 夹具,使杠杆在试体折断时保持平衡位置,以防调整过高, 砝码冲击,强度不准;使用恒应力试验机,精度不大于 1% 且速率控制为 2400±200N/s,在接近破坏时更要严格控制 加荷速度。抗压夹具应能保证试体在夹具内平均受压且球座 可以自由转动。 3.2 加强工作人员的管理 对于检测人员的管理也非常的重要,有些检测人员并不 把试验当成一件多么严肃的事情,但是如果不按照标准的操 作要求进行操作,就会造成试验的误差,试验误差的可信度 也会降低,所以加强对于操作人员的管理非常重要,要求操 作人员按照规定的操作步骤进行检测,减少由于人为的误差 产生的检测结果的误差,从而提高检测结果的准确性。 (上接第 147 页) 3.3 加强试验环境的条件控制 试验的环境条件直接的影响到试验的结果的准确性,所 以要尽可能的使试验的环境标准化,首先是对温度和湿度两 方面的控制,这两个方面对于试验的准确性影响很大,所以 在实验操作的过程中要求以标定的水银温度计的温度作为 计数的依据,不能使用仪器显示器上的所显示的温度,而且 在进行试验的过程中每个环节,只要用到设备的温度计就应 该进行定期的调整,以保证试验中的温度条件具有真实性和 及时性。第二个方面就是对水泥胶砂的养护,需要使用专用 的养护箱,在进行养护的时候需要保证每个试件处于相同的 养护条件,养护箱内的结构也应该满足将未硬化的试件在养 护箱中处于水平,不应该出现流浆或者变形的情况,这样会 使试验的结果不准确。第三个方面就是试样水泥的采样和验 收应该有一个统一的规定,在进行采样和验收时需要有人见 证和监督。第四个方面是在进行实验的过程中需要对于每一 个步骤的操作和数据的检测进行详细的记录,而试验完成后 还需要对误差进行分析和总结,提出一些改进的方法和意见。 4 结束语 无论是建筑施工还是公路的应用,总之现如今是一个水 泥的使用比较广泛的社会,水泥的质量问题也关系着人们的 安全问题,关乎社会和谐。所以建筑的质量问题需要受到我 们的关注,在建筑中起到关键作用的水泥的质量问题也非常 的重要,而水泥强度的检测是水泥质量的重要的指标。所以 检测人员需要承担起很大的责任,需要承担检测工作的结果 是否准确的责任,而且还得对结果进行公平客观的评价和总 结,水泥强度检测试验需要很强的技术,所以需要工作人员 具有耐心同时还要细心操作人员需要在平时就多加规范自 己的操作,以避免或减少在进行试验时所出现的误差,从而 得到更加准确的检测结果。 参考文献 [1]刘瑾.浅谈影响水泥强度检验结果的因素[J].中国高新 技术企业,2011(21). [2]陶建权.水泥颗粒形状和大小对水泥强度的影响[J].技 术与市场,2011(07).
5 结语 (1)PHC 管桩在适宜条件下用作基坑支护桩是可行的, 但应该使用单节桩,而不要使用接桩。采用 PHC 管桩作为支 护桩对提高施工效率和缩短工期工作。 (2)为控制支护结构的变形,减少桩身所受弯矩,可 与内支撑和拉锚结合使用。同时为减少压桩的挤土效应,桩 底可不设桩尖。 (3)当土质较差时,且塔吊部位土方提前开挖时,应 有必要的支护措施,方可开挖,塔吊部位的土方开挖宜与整 体开挖同步,防止因局部开挖导致涌土导致工程桩的破坏。 (4)支护桩长以单节桩为宜,压桩时桩周围土体以侧 向挤压为主,地面隆起变形不大,与工程桩保持 3d 以上的 间距后,压桩对工程桩变位影响很小;基坑支护桩应与工程 桩同步设计,同步施工,施工时应考虑施工的顺序,靠近密 度大的支护桩的最近一排工程桩应在支护桩施工完毕以后 施工,防止因挤压导致工程桩偏位严重。 参考文献 [1]混凝土结构设计规范(GB50010-2002)[S].北京:中国 建筑工业出版社,2002. [2]江苏省结构构件标准图集, 先张法预应力混凝土管桩 (苏 G03-2002)[S]. 2015 年 15 期
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(3)
式中,A 为环形截面面积;Ap 为全部纵向预应力钢筋 的截面面积;f py 、f †py 为预应力钢筋的抗拉、抗压强 度设计值;Ρp 0 为预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等 于零时的预应力钢筋应力; 4 管桩的挤土效应问题 桩按照成桩对环境的影响可分为 3 类:挤土桩、部分挤 土桩和非挤土桩。闭口管桩属于挤土桩,而开口管桩属于部 分挤土桩。管桩成桩时的挤土效应是非常明显的,周围土体 受到桩体的挤压作用,土中超孔隙水压力增长,土体发生隆 起,对周围环境造成严重的损害。管桩的压入对桩周土产生 强烈的挤压、剪切扰动。打桩的强烈扰动将导致桩周土产生 重塑区,对于打入桩,重塑区范围为离桩表面约 0.5d(d 为 桩径) 。管桩作为支护桩时,为密排线状排列,桩间间隔一 般为 20~ 30 cm,压桩时土体以向基坑内外两侧位移为主, 在桩轴线内外一倍桩径范围内土体强烈扰动,随着距离增加 土体扰动逐渐减少。 将管桩作为支护桩时,一般采用单节桩,其长度为 10~ 15 m,入土深度较小,土体以侧向挤压为主,施工时若不使 用桩尖,进土可达到桩长的 2/5,从而大大减小挤土效应, 地表隆起不明显。
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