浅谈影响水泥检验结果准确性的因素

杨文莉

摘 要：随着经济高速发展，人类空间越来越小，建筑物不断攀升，对水泥质量的要求也越来越高，应用越来越广泛，水泥作为胶凝材料，是建设工程重要组成部分，并起着关键性作用，通过对水泥质量的检验，能科学鉴定建筑物质量，评判施工质量，检验结果的准确性，是水泥质量的保证，为确保检验结果的准确性，在水泥检验的过程中，有很多影响水泥检验结果准确性的因素。根据多年从事检验工作的经验，认为主要影响因素有环境条件、仪器设备、人员操作三个因素。现针对以上因素谈谈对水泥强度、凝结时间检验结果准确性的影响。

关键词：环境条件；仪器设备；人员操作

1 环境条件的影响

因水泥是水硬性胶凝材料，其水化、凝结硬化过程中必须有足够的水份，养护期间注意保持潮湿状态，才有利其早期强度的发展，为了保证水泥在不同试验室的温湿度下检测结具有可比性。

国家标准对试验室温湿度和养护箱温度、湿度以及养护池温度都有明确的规定，即GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》及GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量，》规定了试验室温度20±2℃，湿度大于50%，养护箱温度控制在20±1℃，湿度大于90%，养护池水温控制在20±1℃。

这是因为温度、湿度对水泥的水化、凝结硬化影响很大，一般来说，温度愈高，水泥水化凝结硬化就愈快，而且在不同的温度下水化产物的形态和性质也不同；若湿度过低水泥水化也会受影响，水泥净浆或砂浆会产生干缩、裂纹，引起表面破坏若水泥熟料中矿物组成含量不同时，水泥水化速度不一样，测定结果误差会更大。

综合表1、表2：温度越高，水泥水化速度越快，强度结果越高，凝结时间就越短；温度越低，强度越低，试验结果表明，温度每降低 1℃，强度约相差1%-2%，当温度相差6-7℃时，28天强度可相差一个等级。温度每提高1-2℃时，凝结时间要短10-15分钟，因温度高时湿度相应降低，水泥凝结硬化越快，检验结果偏低，且环境温度对检验结果的影响不止以上因素，还有试验室的温、湿度控制、材料温度等因素的影响，因此，为保证水泥检验结果的准确性应按标准要求严格控制温、湿度。

2 仪器设备的影响

仪器设备是保障水泥检测结果准确性的关键，为了保证检验结果的稳定，对不同的仪器设备都制定了相关标准，规范了设备的管理及要求；如JC/T982-2005《水泥胶砂试体成型振实台》、JC/T681-2005《行星式水泥胶砂搅拌机》、JC/T683-2005《40mm×40mm水泥抗压夹具》、JC/T729-2005《水泥胶砂试模》、JC/T727-2005《水泥净浆标准稠度与凝结时间测定仪》、JC/T729-2005《水泥净浆搅拌机》等设备的标准要求，因不合格的仪器设备，是影响检验结果的关键因素。

2.1 仪器设备对水泥强度结果的影响

水泥胶砂试体成型振实台台盘重量大于或小于标准值13.75kg±0.25kg时，检验结果均不同，大于时会影响结果偏高，反之偏低。

振实台的振幅标准要求15.0mm±0.3mm，当振幅增大时，强度偏高，振幅减小时，因气体不易被排除，强度偏低；但振幅过大时，砂浆要分层离析，降低强度。因此必须经常校验，保证振幅在标准要求的范围内。

振实台的安装要符合标准要求，安装在高40mm，0.25m3，重约600kg的混凝土基座上。需防外部振动影响效果时，在整个混凝土基座下放一厚约5mm天然橡胶弹性衬垫，但不能在混凝土基座上放橡胶垫，否则会影响强度偏低6-10个Mpa左右，因在振实过程中有缓冲作用；如曾经在某标段实验室出过此现象，重新把橡胶垫取出后，强度结果与水泥厂家相一致。

胶砂搅抖机叶片与锅壁、锅底的间隙标准要求为3±1mm。若间隙大于4mm时，胶砂浆体不均匀，试体强度跳差大，强度结果偏低；若小于2mm时，特别是0.5mm-1mm时，搅拌机会挤压砂粒，早期强度（尤其是3天）会显明增加，其28天抗压强度会有所下降。因此每月应对间隙进行检查，及时调整。还有搅拌时间不够时，强度会偏低，如减少30s，强度会下降2%左右，反之增加30s，早期抗压强度略有增加，但后期强度无明显影响，搅拌叶片的尺寸和形状对强度检验结果有明显影响，叶片断面的厚度和宽度不同，水泥强度检验平均值约相差3.2%。

水泥胶砂试模标准要求为6.0-6.5kg，如试模重量大6.5kg，每增加5kg时，就会导致强度明显下降，抗折强度的下降约2.5%左右，抗压强度可下降2%-4%，反之会影响强度值偏高。试模组装不合格，也会导致强度值波动；若隔板高出试模表面，不平整时，成型试体不规则，直接影响水泥强度检验结果；底板间隙大时，会漏浆，使强度降低；因此使用前应检查试模。

40mm×40mm抗压夹具，新夹具的强度值：低→高→低，新旧夹具差的较大4-5Mpa、2-3Mpa不等，因夹具在使用过程中，壓板会不断磨损使强度偏低，新夹具在使用时，由于材质的原因，球座压板会不平，使强度偏低；当磨合一段时间后，表面光滑，强度会升高。因此，夹具对强度的影响较大，应按照标准要求严格检查，并选择一副好的夹具作为校验夹具，定期对使用夹具进行校验。

总之，仪器设备影响强度检验结果的因素还有很多；如天平的稳定性、播料器的尺寸、抗折机安装、压力机的加荷速度、力值的漂移等；因压力机配套电脑主机属专用程序不能作为其他用途，否则会使程序产生漂移，使力值改变。如省内某实验室，因在电脑上做资料，程序产生漂移，改变了力值参数，导致3天强度下降3个Mpa，28天强度下降5个Mpa左右，后请技术监督局技术人员重新对力值进行标定后，强度结果与水泥厂家相一致。还有抗折机安装水平度不好，杠杆比小于规定值，抗折机的三根圆柱直径平行度、上下同心度、两支撑圆柱的间距、夹具尺寸等；均影响抗折强度的准确性，因球坐不灵活，不能自由调整，会使试体受到扭力作用，而使抗折强度偏低，夹具圆座灵活性差，会使抗折强度偏高等。故在使用时，应仔细检查，不定期用酒精清洗刀口及刀槽，去除灰尘，以勉影响抗折机灵敏度。

2.2 检测设备对水泥凝结时间测定的影响

水泥浆搅拌机叶片与锅壁、锅底的间隙标准要求为2±1mm，当间隙大于3mm时，在搅拌中，底部及边沿搅拌不均匀，使浆体的水灰比不一致，导致凝结时间结果不稳定。

水泥标准稠度与凝结时间测定仪的滑动部分重量要求300±1g，在重量大于301g时，测定时所受的阻力小，用水量偏低，凝结时间偏短；小于299g时反之。测定仪与试杆、试针凝结的滑动杆表面光滑，能靠重力自由下浇，不得有紧涩和旷动现象，否则影响测定结果，如滑动杆上下滑动不自由，有紧涩感时，试杆所测结果偏高，即凝结时间偏短；因此，在使用前应检查滑动杆的滑动部分，保障滑动杆的滑动部分上下滑动自如标准要求初凝针的直径为Ф1.13mm±0.05mm，长度为50.0mm±1.0mm，试针针头呈平头，其平面垂直轴心，初凝试针在使用中容易弯曲，而影响凝结时间检验结果，使初凝时间偏短，因此在使用中用应注意观察试针，主要看初凝测定时针孔的形状小而圆时，说明试针正常，若针孔大且成椭圆时，表示试针已弯曲，应立即更换。终凝试针针头直径为Ф1.13mm±0.05mm，长度为30.0mm±1.0mm，试针针头呈平头，其平面垂直轴心针头带有环形附件，环形附件带有排气孔，环形附件平面与针头的距离为0.50mm，并且环形附件与试针应焊接牢固，在测试终凝时间时，应注意检查环形附件上浆迹会附满整个环形附件，导致终凝时间偏短或无法测试。

总之，检测设备对凝结时间的影响因素还很多，如：圆模的尺寸不符合标准要求，直边刀变形、刮平时会高出圆模太多或下陷不平、搅拌机的搅拌时间既控制程序不符合标准要求等，都会影响凝结时间的检验结果。

3 人员操作对检验结果的影响

同样的操作方法，不同人员操作，其检验结果仍有差异。若不规范的操作方法对水泥强度、凝结时间检验结果的影响更大，操作人员的技能是直接影响检测结果的关键。

3.1 在水泥强度检验操作过程中

强度成型削平时用力不均匀，手法掌握不当，浆体高出试模表面太多，导致强度结果偏高，或刮去胶砂后，就可能使试体中出现裂纹或缺陷，导至强度偏低。

破型时的加荷速度快慢对强度的影响很大，加荷速度快时，强度偏高，反之偏低。

试体脱模时用力过重，试体的密实度被破坏，使强度结果偏低，特别是影响3天强度检验结果，水中养护时，没按规定要求排放，试体之间没有间隙，养护水高度小于标准要求的5mm等等；都会使强度偏低或超差作废。如某高速路修建时某标段实验室，因实验室人员对标准不熟悉，在养护试体时，水只淹到试体的一半，检验出的结果跳差大，超差，使检验结果作废；因水泥要完全与水直接接触才能充分水化发挥强度。因此，应严格按标准要求操作养护试体。

3.2 在凝结时间操作检验过程中

用于凝结时间的测定的净浆必须是标准稠度净浆；因标准稠度净浆的合格已否直接影响凝结时间的检验结果；如测定标准稠度时，没有对零点或整个操作过程没有按标准1.5min内完成，都是影响检验结果的因素，由于操作时间过长，水份蒸发，会导致凝结时偏短。

测定标准稠度时，因水泥标准稠度净浆对标准试杆的沉入具有一定阻力。通过试验不同含水量水泥净浆的穿透性，以确定水泥标准稠度净浆中所需加水量的。所以，试杆接触浆体表面高低均影响测定结果，若试杆接触浆体表面过多时，由于浆体有粘性，导致试杆下降时，受到阻力的影响，测定结果会偏高，试杆高出浆体表面过多时，所受阻力小，又会使测定结果偏低，因此在测定时，试杆应刚好接触浆体表面，拧紧螺丝1s-2s后，突然放松，试杆垂直自由地沉入水泥净浆，观察试杆停止下沉或释放试杆30s时指针的读数在6±1mm时，为标准稠度，此时的净浆才能用于凝结时间测定。

凝结时间是以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间表示。因此在凝结时间测定时，应轻拿轻放，防止圆模受振，以防改变浆体的密实程度，使凝结时间偏长，测定时应调整试针零点，以免影响检验结果。在最初测定的操作时应轻轻扶金属杆，使其徐徐下降，以防试针撞弯，但结果应以自由下落为准，在整个测试过程中，以中间为第一针，成放射性向边缘测定，但试针沉入的位置至少要距试模内壁10mm，且每次测定时，不能让试针落入原针孔，临近初凝时，每隔5min测定一次，临近终凝时每隔15min时测定一次，到达初凝或终凝时应立即重复测一次，当两次结论相同时才能定为到达初凝或终凝状态，每次测试完毕须将试针擦净并将试模放回湿气养护箱内，测定次数以少为宜，多时，由于针孔密集，影响凝结时间偏长等。

4 结束语

影响水泥检验结果准确性的因素除以上环境条件控制、仪器设备状态、人员操作水平等因素外，还有较多因素。因此，为了确保检验结果的准确性；每天应对试验室及养护池环境条件进行检查并记录，保证环境条件在标准要求的控制范围内。熟悉所用仪器设备性能，了解仪器设备易常出现的故障，做到事前检查事后维护，发现问题及时处理。发现异常数据及时分析，查找原因，及时解决；定期对设备进行检查，建立仪器设备定期校验制度，保证所用设备在有效期内。水泥检验人员应相对稳定，以老带新，规范操作手法，树立起严格执行现行标准的观念，精读标準，熟练掌握每一项操作要领，加强工作责任心，发现异常数据，及时分析，查找原因，及时解决；精心操作；不断提高操作技能，规范操作手法；确保所出具的检验结果具有真实性和代表性。

参考文献

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