影响水泥强度检验结果的几个因素

王永平

水泥是一种非常重要且应用广泛的建筑材料，与人们的生活密切有关。我们在对水泥进行监督检验和比对实验时，发现不同的实验室之间水泥强度检验结果存在较大差异的情况时有发生，超出了水泥质检试验允许误差的范围。那么，是什么原因造成这些差异的呢？笔者认为影响水泥强度结果的因素主要有以下几个方面：

1 试样存放条件和试样封存条件

试验表明，如水泥在4层纸袋中存储15天后，强度会明显下降，存储28天抗压强度比原来下降10%左右。这就说明，试样受潮后强度将明显下降。常温下的水泥试样装入白铁桶封存3个月，水泥强度下降不明显，而热水泥装入白铁桶封存3个月，抗压强度降低7%左右。采用聚氯乙烯塑料包装的水泥试样，将使水泥强度有较大幅度的下降；采用食品塑料袋封存水泥试样，则水泥强度无明显影响。因此，试样应保存在干燥的环境中，并采用适当措施加以封存。

2 制样成型

2.1 加水量

GB/T 17671-1999规定，称量天平精度±1%，加水滴管精度±1mL。试验表明，加水量波动1%，抗压强度相应波动2%左右。因此，在实际操作中，加水量一定要准确（最好用自控加水装置加水），而且在向搅拌锅中注水时，要将水倒干净，以免影响测试结果的准确性。

2.2 标准砂的作用

标准砂质量的波动会带来强度试验的误差。试验表明，用单袋标准砂检验可导致强度偏高或偏低，而多袋搭配使用就可减少偏差，将5袋以上标准砂混合均匀，然后按标准均匀分为每份1350g使用，就可避免误差。

2.3 振实台的基础

振实台要求袋在混凝土基座上，以统一各实验室的试体成型效果，基座必须是实心的，不能建成空心台子，同时应注意安装的设备应成水平状态。如果将混凝土基座改为砖砌基座或砂浆基座，试体强度会偏低约5%。

2.4 胶砂振实台的频率，振幅及振动时间

胶砂振实台的频率是由电机的转速决定的，只要电机型号正确，电源电压稳定，对实验结果不会产生大的影响。胶砂振实台的振幅应该经常校核，只要按标准控制好振动部分的总重量和各部位的重量，一般都能符合标准要求。振动时间对振动结果的影响最为明显，当振动时间不足2min（120s）时，强度会偏低；当振动时间超过2min时，则强度偏高。因此，必须将振动时间按标准要求控制在120s±5s内刹车。

2.5 试模涂油液数量和均匀性

试模内表面涂油主要是为了防止试模生锈，并使试体脱模容易。试模上涂油过多，试体在成型时会留下空间，降低试体密度，同时，试体表面将形成一层不易透水的包裹层，减少试体与水的接触面积，影响水泥的水化反应；油液过少，将造成脱模困难，如强行脱模，易使试体内部损伤。可见涂油过多或过少都会降低试体强度，使试验结果偏低。所以试模上的油液必须涂抹均匀、适当。建议采用宽度为3cm的2号油板刷，将会方便操作一些。

2.6 装料

成型装料下模，若两次装料不均匀，则振实过程中使胶砂中气泡排出情况不同，振实效果也不同，引起试体强度波动大。

2.7 试体刮平

在成型过程中，若刮平操作不当，使试体的刮平面存在毛刺，表面不平、不光洁现象，在进行抗折试验时，试体容易出现不规则变形，产生扭力。进行抗压试验中，由于受力不均匀，形成局部受力，试体将会先局部破坏，导致强度结果偏低。可见，刮平操作会对强度检验结果产生较大的影响。刮平操作时，切动胶砂必须顺势翻动，使高出试模的胶砂松动，切削成10段～12段，防止刮去胶砂时松动试体表面，削平次数2刀～3刀为宜，最多不能超过4刀，尤其是抹平时必须是一刀完成。

3 试体养护

3.1 养护箱的环境条件

标准规定养护箱温度为20℃±1℃，湿度≥90%，若养护箱的温度比控制标准高5℃左右，不同龄期的抗折抗压强度就会相应偏高2%～5%，且温度对水泥早期强度的影响比对后期强度的影响更大一些。若养护温度太低，会导致强度明显下降，特别是在停电的时候要注意观察养护箱的温度变化，发现问题及时采取补救措施。

3.2 养护池的换水

GB17671-1999规定“不允许在养护期间全部换水”。这一规定的目的就是要保持试体在水养护期间水质没有大的变化。因为养护水质对强度检验结果是有影响的，同时要注意的是，养护池的水在试体养护期间会蒸发一些，要及时补水，不能让试体露出水面。水面需高出试体5cm，水温保持在20℃±1℃，若试体养护不完全，强度检验结果则会降低。有关试验证明，水温每升高或降低1℃，强度约相差1%～2%，水温对矿渣水泥的影响要比对普通水泥更为敏感，所以，在实际工作中应引起特别注意。

4 试体破型

4.1 设备状况

（1）抗压夹具的完好性。当抗压夹零部件有碰伤或有划伤，压板工作面光洁度、平整度不能达到规定要求时，将会造成试体局部受力，强度检验结果偏低。

（2）球体的灵活性。球座是否灵活对试验结果有很大影响。润滑油不同，效果也不一样，加黄油试验结果比加机油偏低约2%，不加油试验结果比加机油低约10%。

（3）上下压板的影响。压板不平，会对试块形成局部受力，使试验结果偏低。经试验证明，压板轻微磨损，就会使强度下降10%。因此需经常检查压板，发现问题立即处理。

4.2 破型室的环境温度

破型室的温度应控制在20℃±2℃内，若温度相差6℃～7℃，则强度可相差一个等级，当温度偏高时，强度也明显偏高。破型温度控制不好，会对试体强度有影响，尤其对短龄期的试体影响很大。

4.3 加荷速度

加荷速度对试体强度有较大影响。当试体开始受力时，加荷速度一般小于规定速度，以使工作的油缸活塞缓慢上升。抗压夹具的球座能自动调整压板水平，使试体受力均匀。如果加荷速度一开始就接近规定速度，则球座无法调整水平，导致局部先受力，加荷速度过快，造成强度结果偏高，过慢则偏低。人工手动操作的压力要控制好加荷速度比较困难。为了减少人为因素对试验结果的影响，建议使用全自动恒压应力试验机。

[1]石常军.水泥质量检测常见疑难问题与对策 [M].中国建材工业出版社.

[2]姚燕.实施水泥新标准技术资料汇编[M].中国标准出版社.

[3]水泥物理检验[M].中国建筑工业出版社.

[4]李明豫，丁卫东.地方水泥企业化验室工作手册[M].