水泥胶砂流动度试验影响因素的分析

张饮饮

（山东省乡镇企业建材质量监督检验中心 山东省产品质量检验研究院，山东 泰安 271000）

水灰比对水泥强度试验检测有直接影响，加水量过多，游离水分挥发增加了空隙率，水泥强度降低，加水量过少，水泥水化反应不完全，强度也降低，而水泥胶砂成型水灰比并不是固定不变的，GB/T17671-1999水泥胶砂强度检验方法中规定了水泥强度以0.5固定的水灰比进行检验，但是不包含火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材的普通硅酸盐水泥，以上几种水泥需要通过水泥胶砂流动度确定加水量，因此如何通过流动度试验确定加水量成为水泥强度检验的前提条件。目前，国家每年都会举行全国水泥大对比以及能力验证等活动，水泥胶砂流动度检测数据的对比情况差强人意，需要检验工作人员的进一步重视。

1 水泥胶砂流动度检验方法及原理

目前，水泥胶砂流动度试验使用的方法标准是GB/T 2419-2005《水泥胶砂流动度测定方法》，该标准的试验原理是通过测量一定配比的水泥胶砂在规定振动状态下的扩展范围来衡量其流动性，其中胶砂制备按GB/T 17671-1999规定进行。

2 影响因素

2.1 人员操作

试验影响因素中，人员操作是第一重要的因素。实验室的工作人员必须具有相应的专业素质，并且通过专业培训取得相关的上岗证，确保工作人员的能力满足检测工作的要求。水泥胶砂流动度试验中人员操作占相当大的部分，主要体现在几个环节：（1）搅拌。样品拌和搅拌是试验最开始的环节，按照标准要求准确称量水泥、标准砂和拌和水，调节搅拌锅与搅拌叶片的间隙为（3±1）mm，间隙过大，搅拌不充分，会使流动度偏小，间隙太小，会引起胶砂二次粉磨，不仅会影响流动度检测数据，而且也会降低水泥胶砂强度。搅拌开始前，应用湿棉布擦拭搅拌叶片和搅拌锅，防止吸附水份，引起流动度减小。搅拌间歇时间，应拿下搅拌锅，用勺子将搅拌叶片上的料浆拨入锅内，拨下锅壁以及锅底上砂浆，反复搅拌混合，保证砂浆拌和均匀。（2）胶砂装模前，需将跳桌桌面、试模、捣棒、勺子等工具用湿棉布擦拭，不得有明水，擦拭后用湿棉布覆盖，等待试验进行。（3）跳桌若长时间未使用，试验前应空转25次一个循环，检查设备有无异响等异常现象。（4）装模。将拌好的砂浆分两层迅速装入试模，第一层装至截锥圆模高度约三分之二处，用小刀在相互垂直的方向各划5次，用捣棒由边缘至中心均匀捣压15次，随后装第二层胶砂，装至高出截锥圆模约20mm，用小刀划5次再用捣棒由边缘至中心均匀捣压10次。捣压深度，第一层捣至胶砂高度的二分之一，第二层捣实不超过已捣实底层表面，装胶砂和捣压时，用手扶试模，不要使其移动[2]。装模过程中有三个重要细节：①装料时不得分料，用勺子混合均匀，一次性装入，分料的话，不能完全代表砂浆的流动性，如果干料偏多，则流动度数值偏小，如果湿料偏多，则流动度数值偏大。②捣棒插捣力度应保持一致，并且大小要适当，第一层应捣至胶砂高度的二分之一，第二次插捣不能破坏第一层的结构，捣压位置应严格按照标准要求均匀分布。一般情况下，根据胶砂流动度的大小确定捣压力度，流动度偏小的砂浆一般捣压力度要大，相反捣压力度要小，但是捣压的深度要保证固定不变。③插捣方向，捣压第一层时，捣棒应沿试模壁方向倾斜插捣，以保证试模边缘捣压密实，捣压第二层时，捣棒应沿竖直方向插捣。（5）刮平。捣压完毕，取下模套，用刮平刀轻轻拍打表面几下，从中间向边缘分两次以近似水平的角度抹去高于截锥圆模的胶砂，并擦去落在桌面上的胶砂。一定要注意刮平角度，刮平角度根据胶砂流动度大小确定，一般胶砂流动度偏大，则刮平角度增大，胶砂流动度偏小，则刮平应近似水平，以保证刮平面的平整，不得高于截锥圆模表面，也不得低于截锥圆模表面。（6）提起截锥圆模时应竖直向上，不得偏移，否则提起后的试样上部中心会发生偏移，振动后试样形状会表现为椭圆或者不规则状。（7）扩散直径测量。跳桌跳动完毕，应用游标卡尺及时测量，防止流动度较大的试样振动完毕后继续扩散。一般以两个互相垂直的直径的长度的平均值作为试验结果，如果试样振动后形状不规则，应尽可能的多测量几条直径取平均值。测量时应杜绝用钢直尺测量，振动后的砂浆试样为中间凸两边低的圆饼状，钢直尺无法准确读取直径的尺寸，某些检验人员将钢直尺嵌入砂浆内测量，这种情况会将砂浆试样挤压变大，测得的流动度数值是偏大的，此种情况应坚决杜绝。

2.2 试验设备

试验设备是影响检测数据正确性和可靠性的重要因素，水泥胶砂流动度试验的设备有水泥胶砂流动度测定仪（简称跳桌）、试模、捣棒、游标卡尺、水泥胶砂搅拌机等。标准中明确给出了设备的量程、精度等要求，因此设备必须满足技术要求，并且通过计量检定合格才能用于检验。其中最主要的设备是跳桌，跳桌除了本身技术指标满足要求外，安装也必须符合要求，跳桌底座有3个直径为12mm的孔，以便与基座连接，底座要求用容重不小于2240kg/m3的重混凝土浇筑而成，基部约为400mm×400mm见方，高度为690mm，而且不得靠墙建造，防止震动影响。跳桌应定期检定（检定周期为一年），保证试验用设备在检定有效期内，为了保持设备性能的稳定性，除了检定以外，一般在检定周期内还需要至少一次期间核查和定期的维护保养，设备高频率的使用，有可能会引起测试数据的漂移，为了保证检测数据的可溯源性，一般可以通过留样再测、实验室对比、参加能力验证、同精度设备对比等方式核查设备性能的稳定性，保证测试数据的准确性，一般跳桌期间核查采用标准物质核查的方式。

2.3 物料的处理

该项试验主要涉及的物料包含待检水泥样品、标准砂以及拌和水。待检样品是被检测的对象，如何处理好样品是检测出准确数据的前提，待检样品不得立即进行试验，首先要先通过0.9mm方孔筛，筛除样品中的杂质和大颗粒，并且充分混合均匀；其次需要进行试验前的状态调整，标准中规定的试验条件为（20±2）℃、相对湿度不小于50%，没有明确规定养护时间，但是为了保证样品达到标准试验条件，一般试验前至少养护24h，还有一个非常关键的细节，一定要注意防潮，水泥试验室相对湿度比较大，存储和养护过程中一定要密封保存，防止受潮发生水化反应。标准砂是该项试验的重要拌和材料，应严格检查标准砂是否符合要求，市面上甚至存在假冒的标准砂，因此购置的标准砂必须严格确认。拌合水一般采用自来水，随着地域的不同水质也不同，水质对检验结果也有很大的影响，一般仲裁试验、对比验证试验要优先选用蒸馏水。

2.4 检验环境

检验环境也是影响检测数据的重要因素，试验室应配备监控温湿度的温湿度计（检定合格）和控制房间温湿度的工业空调（或其他替代设备），有条件的情况下可以建造恒温恒湿室，更好的保证检验环境的符合性。试验前，应提前控制检验环境温湿度，使实验室内相关设备、工具、物料都达到标准试验条件后再进行试验，每天应至少4次记录实验室内的温湿度数据。

2.5 试验方法

试验方法是试验操作的纲领性文件，不同的产品应选择合适的试验方法，不同的试验方法会有不用的检验结果，因此应严格按照试验方法操作，操作方法的一致性才能保证检验结果的可比性和判定性。另外不同人员的理解程度和工作能力不同，会引入很大的不确定度，实验室工作人员应集体培训学习，深层次理解方法标准的内容及注意事项，统一检验操作手法，才能不断减小误差。

3 结 语

综上所述，水泥胶砂流动度试验方法相对比较简单，但是影响因素很多，主要来源于人员操作、试验设备、物料的处理、检验环境及试验方法等几个方面，在现实工作中，该项试验的对比验证也是让很多检验人员苦恼，有时候检验数据偏差较大，所以需要工作中严谨细致，严抓每个细节，保证数据的准确性， 本文通过对试验各个影响因素的分析并提出注意事项，希望能为相关实验室工作人员的检测工作提供一定的技术参考，减小试验误差，提高工作质量，取得准确、可靠的检测数据。