水泥胶砂强度影响因素分析及操作注意要点

摘要：文章通过对水泥胶砂强度检验过程，对计量器具、仪器设备、检验条件、人员操作方法等各个影响因素分别具体分析，结合本人实践体会，重点阐述检验人员操作方法及每个岗位上操作注意要点。减少试验误差，正确对水泥胶砂强度评判，真正起到控制水泥产品质量的作用。

关键词：水泥胶砂强度；影响因素；操作要点

中图分类号：B222.2文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）11-0146-02

我国水泥胶砂强度检验方法采用的是GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO）法》，影响水泥胶砂强度检验因素很多，分别阐述各影响因素及每个操作岗位注意要点，减少试验误差，正确对水泥胶砂强度的评判。

一、计量器具及工具的影响

（一）电子天平

由于GB/T17671-1999标准强度检验水泥用量450g，误差±1g，称量天平精度要求±1g，如果水泥称量精度不够，对强度检验结果影响较大。因此，天平定期检定，在使用中进行自校验，称量水泥时进行复核，减少因称量不准引起的计量误差。

（二）加水器

加水量的控制在强度检验中至关重要。加水量过少，强度偏高，加水量过多，强度偏低。因此加水器精度±1ml，如果电子天平和加水器的精度不准，使水泥胶砂的水灰比和灰砂比误差大，直接影响水泥强度检验结果。加水时以弯月低面为准，避免因视觉误差造成的影响。

（三）胶砂试模

胶砂试模应符合JC/T762-1997规定，试模净重6kg~6.5kg，试模的质量大小会影响振实的振幅，检验人员应经常进行校验其质量和密贴情况，避免振实成型砂浆渗透，成型的试体不规则，直接影响水泥强度检验结果。

（四）抗压、抗折夹具

抗压夹具应符合JC/T683-1997要求，并应定期进行校验，如使用不合格的抗压夹具会影响抗压强度的准确性。抗折夹具合格与否，直接影响抗折强度；球座不灵活，不能自由调整，因试体受到扭力作用，使抗折强度降低；夹具圆柱灵活性差，会使抗折强度偏高等。

（五）成型用播料器

GB/T17671-1999规定在振实成型时分两次装填胶砂，且胶砂在三条试槽中均匀装入，大小播料器是影响振实因素之一，故此播料器要按标准制作，确保振实效果。

二、仪器设备的影响

（一）星式水泥胶砂搅拌机

工作程序：慢速30s→慢速30s（同时加砂并加完）→快速30s→停90s→快速60s。搅拌机伴随着慢速和快速旋转完成搅拌过程，搅拌叶片高速与低速时的自转和公转速度高低直接影响水泥胶砂拌和的匀质性。

JC/T681-1997规定，叶片与锅底、叶片与锅壁之间的间隙（3±1）mm，也就是说，必须执行“2过4不过”原则。（GB/T17671-1999实用的标准砂粒度范围0.08mm~2.0mm），间隙＜2mm，搅拌时会挤碎砂粒，间隙＞4mm，胶砂浆体搅拌不均匀，试体强度跳差大。所以水泥胶砂搅拌机要定期检定，检验人员定期校验。

（二）ISO胶砂振实机

工作程序：一次播料后振60次→二次播料后振60次。

JC/T682-1997规定，台盘装上空试模后包括臂杆、模套和卡具总重量为（20±0.5）kg，振实振幅为（15±0.3）mm、振动频率60次/60s±2s。振动部分重量是影响振幅大小的最主要因素，而振幅大小又直接影响到试体的密实程度，从而影响到强度的检验结果。振动部分的重量增加，会使振幅变小，使试体中的空气不能充分排出，致使试体不密实，导致强度检验结果偏低，反之会偏高。所以振实机定期检定，检验人员定期校验。

（三）电动抗折机

工作程序：调整零点——放上试体并启动——试体折断后记录结果。

抗折机安装是否水平是影响抗折强度的重要因素，因此抗折机要按标准规定安装在稳固的基础上，机座应处于水平位置，加荷应平稳均匀无冲击颤动，加荷速度50±10N/s。如果抗折机安装水平度不好，使得杠杆比小于规定值，会导致抗折强度偏低，抗折夹具合格与否，影响抗折的准确性，球座不灵活不能自由调整，会使试体受到扭力作用，而使抗折强度偏低，夹具灵活性差，会使抗折强度偏高。抗折机要定期检定，检验人员要定期校验。

（四）压力试验机

工作程序：正确摆放试体——启动机器均匀加荷——至极限值停止加荷并记录结果——清扫试体及其破碎颗粒。

标准要求加荷速率为2400N/s±200N/s，且整个加荷过程要均匀。使用时记录的荷载应有1%的精度。若手动控制加荷速度，在极限值需特别注意，因水泥在极限值的应变量很大，加荷速度较难控制，加荷速度过快使强度结果偏高，过慢使强度结果偏低。为确保抗压强度的准确性，压力试验机应定期检定，检验人员定期校验。

三、检验条件的影响

检验条件是影响水泥强度检验的重要因素之一。

（一）成型检验室

GB/T17671-1999规定：温度20℃±2℃，相对湿度不低于50%，室内温湿度低于标准规定时，导致强度明显下降。反之会使强度偏高。

（二）标准养护箱

GB/T17671-1999规定：温度20℃±1℃，相对湿度不低于90%，否则试体易干缩变形影响强度增长。

（三）破型检验室

温度应控制在17℃~25℃范围内。温度不仅对其水化有影响，而且对其硬化也有影响，破型检验室的温度控制不好，尤其对短龄期的试体强度影响更大。同时压力机的机油粘度与温度有很大关系，粘度会影响加荷速度，从而影响强度检验结果。综上所述，试验条件对胶砂强度影响很大，因此要严格控制管理。

（四）养护水

养护水温度控制在20℃±1℃范围内，可见新的水泥标准执行后，对养护池水温提出了更严格的要求，说明了养护水温的重要性。水温的高低直接影响水泥试体的水化速度，水化速度的快慢又影响到水泥强度增长的快慢。因此养护水要经常测量温度并有测温记录，应引起特别注意。

四、检验人员操作注意要点

（一）搅拌岗位注意要点

1．开始搅拌前用拧干的湿布擦锅和搅拌机叶片；

2．先加水后加水泥；

3．把锅放在固定架上升至固定位置，然后立即开动搅拌机；

4．低速搅拌30后，第二个30s开始的同时均匀地将砂子加入，高速搅拌30s；

5．停90s时在前15s时将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中间；

6．更换样品时应将搅拌机的叶片与锅擦干净。

（二）振实岗位注意要点

1．成型前

（1）成型时防止试模滑动必须柔和地将模套卡紧于试模上，严禁敲打以免卡具损坏；

（2）使用前三联试模的隔板、端板和底座要擦净，在其接触面均匀涂一层黄油，达到紧密配合，防止漏浆。水泥浆体和试模的接触面要均匀涂一层薄机油；

（3）使用过程中应注意运转是否正常，凸轮转动是否灵活。

2．成型过程中

成型装料入模时，若两次装料不均匀，振实过程中使胶砂中气泡排出情况不同，影响振实效果，引起试体强度波动大。

（1）胶砂制备后立即进行成型，成型时用勺子从搅拌锅中将胶砂分两层装入试模；

（2）第一层每个槽里约放300g胶砂；用大播料器垂直架在模套顶部沿每个槽来回将料播平，振实60次；

（3）第二层三个槽的胶砂更要均匀，用小播料器播平，再振实60次。

（三）刮平岗位注意要点

1．从振实台上取下试模，刮平过程注意轻轻锯割；

2．用金属直尺以近似90度的角度架在试模顶的一端，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，将超过试模部分胶砂刮去；

3．用同一直尺近似水平的情况下将试体表面抹平；

4．刮平时不得扒料，抹平次数不宜过多，否则会使浆体泌水；

5．刮平后端平试模平稳放入养护箱中进行养护。

（四）抗折岗位注意要点

1．水泥胶砂试件从养护池中取出后，要用湿布覆盖；

2．抗折时用抹布擦去试体表面的附着水分和砂粒然后摆正于抗折夹具上，刮平面侧向摆放，试体折断时杠杆应尽量接近于零点，防止因振动引起指针滑动而影响读取数据的准确性；

3．读取数据和记录试验数据要准确无误，并进行复核，避免因视差或书写的失误而造成的错误，记录精度至0.1MPa。

（五）抗压岗位注意要点

1．抗压试件要放在试验压板的中间，刮平面侧向抗压夹板面；

2．每压完一块应及时记录，记录的精度至0.1MPa；

3．每压完一块应用毛刷将上下压板刷净，避免砂粒等残留于压板上对下一块结果产生影响。

（六）试体养护注意要点

1．脱模前

（1）将标识好的试模放入雾室或温湿箱的水平架子上，湿空气能与试模各边接触；

（2）试模单独摆放，不能将试模放在其他试模之上。

2．脱模后

（1）将标记好的试件立即水平或垂直放在养护水中养护，水平放置时将刮平面朝上，试体上表面的水深应大于5mm。

（2）试件之间保持一定间距，让水与试件的六个面接触；

（3）每个养护池只养护同类型的水泥胶砂试件。

五、结语

综上所述，结合本人实践体会，在影响水泥胶砂强度检验诸多影响因素中，重要因素是检验人员操作的影响，必须进行重点控制，同时加强对计量器具、仪器设备的管理，加强对环境的管理，减少因人员、设备、环境、方法等方面造成的系统误差。提高检验水平，真正起到控制进场水泥产品质量的作用。

参考文献

[1]水泥胶砂强度检验方法．GB/T17671-1999．

[2]行星式水泥胶砂搅拌机．JC/T681-1997．

[3]水泥胶砂试体成型振实台．JC/T682-1997．

作者简介：王秀兰（1960- ），女，天津人，中铁六局集团天津铁路建设有限公司工程师，研究方向：水泥胶砂强度的检验控制。