水泥膠砂強度影響因素分析及操作注意要點

摘要：文章通過對水泥膠砂強度檢驗過程，對計量器具、儀器設備、檢驗條件、人員操作方法等各個影響因素分別具體分析，結合本人實踐體會，重點闡述檢驗人員操作方法及每個崗位上操作注意要點。減少試驗誤差，正確對水泥膠砂強度評判，真正起到控制水泥產品質量的作用。

關鍵詞：水泥膠砂強度；影響因素；操作要點

中圖分類號：B222.2文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）11-0146-02

我國水泥膠砂強度檢驗方法采用的是GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO）法》，影響水泥膠砂強度檢驗因素很多，分別闡述各影響因素及每個操作崗位注意要點，減少試驗誤差，正確對水泥膠砂強度的評判。

一、計量器具及工具的影響

（一）電子天平

由于GB/T17671-1999標準強度檢驗水泥用量450g，誤差±1g，稱量天平精度要求±1g，如果水泥稱量精度不夠，對強度檢驗結果影響較大。因此，天平定期檢定，在使用中進行自校驗，稱量水泥時進行復核，減少因稱量不準引起的計量誤差。

（二）加水器

加水量的控制在強度檢驗中至關重要。加水量過少，強度偏高，加水量過多，強度偏低。因此加水器精度±1ml，如果電子天平和加水器的精度不準，使水泥膠砂的水灰比和灰砂比誤差大，直接影響水泥強度檢驗結果。加水時以彎月低面為準，避免因視覺誤差造成的影響。

（三）膠砂試模

膠砂試模應符合JC/T762-1997規定，試模凈重6kg~6.5kg，試模的質量大小會影響振實的振幅，檢驗人員應經常進行校驗其質量和密貼情況，避免振實成型砂漿滲透，成型的試體不規則，直接影響水泥強度檢驗結果。

（四）抗壓、抗折夾具

抗壓夾具應符合JC/T683-1997要求，并應定期進行校驗，如使用不合格的抗壓夾具會影響抗壓強度的準確性。抗折夾具合格與否，直接影響抗折強度；球座不靈活，不能自由調整，因試體受到扭力作用，使抗折強度降低；夾具圓柱靈活性差，會使抗折強度偏高等。

（五）成型用播料器

GB/T17671-1999規定在振實成型時分兩次裝填膠砂，且膠砂在三條試槽中均勻裝入，大小播料器是影響振實因素之一，故此播料器要按標準制作，確保振實效果。

二、儀器設備的影響

（一）星式水泥膠砂攪拌機

工作程序：慢速30s→慢速30s（同時加砂并加完）→快速30s→停90s→快速60s。攪拌機伴隨著慢速和快速旋轉完成攪拌過程，攪拌葉片高速與低速時的自轉和公轉速度高低直接影響水泥膠砂拌和的勻質性。

JC/T681-1997規定，葉片與鍋底、葉片與鍋壁之間的間隙（3±1）mm，也就是說，必須執行“2過4不過”原則。（GB/T17671-1999實用的標準砂粒度范圍0.08mm~2.0mm），間隙＜2mm，攪拌時會擠碎砂粒，間隙＞4mm，膠砂漿體攪拌不均勻，試體強度跳差大。所以水泥膠砂攪拌機要定期檢定，檢驗人員定期校驗。

（二）ISO膠砂振實機

工作程序：一次播料后振60次→二次播料后振60次。

JC/T682-1997規定，臺盤裝上空試模后包括臂桿、模套和卡具總重量為（20±0.5）kg，振實振幅為（15±0.3）mm、振動頻率60次/60s±2s。振動部分重量是影響振幅大小的最主要因素，而振幅大小又直接影響到試體的密實程度，從而影響到強度的檢驗結果。振動部分的重量增加，會使振幅變小，使試體中的空氣不能充分排出，致使試體不密實，導致強度檢驗結果偏低，反之會偏高。所以振實機定期檢定，檢驗人員定期校驗。

（三）電動抗折機

工作程序：調整零點——放上試體并啟動——試體折斷后記錄結果。

抗折機安裝是否水平是影響抗折強度的重要因素，因此抗折機要按標準規定安裝在穩固的基礎上，機座應處于水平位置，加荷應平穩均勻無沖擊顫動，加荷速度50±10N/s。如果抗折機安裝水平度不好，使得杠桿比小于規定值，會導致抗折強度偏低，抗折夾具合格與否，影響抗折的準確性，球座不靈活不能自由調整，會使試體受到扭力作用，而使抗折強度偏低，夾具靈活性差，會使抗折強度偏高。抗折機要定期檢定，檢驗人員要定期校驗。

（四）壓力試驗機

工作程序：正確擺放試體——啟動機器均勻加荷——至極限值停止加荷并記錄結果——清掃試體及其破碎顆粒。

標準要求加荷速率為2400N/s±200N/s，且整個加荷過程要均勻。使用時記錄的荷載應有1%的精度。若手動控制加荷速度，在極限值需特別注意，因水泥在極限值的應變量很大，加荷速度較難控制，加荷速度過快使強度結果偏高，過慢使強度結果偏低。為確保抗壓強度的準確性，壓力試驗機應定期檢定，檢驗人員定期校驗。

三、檢驗條件的影響

檢驗條件是影響水泥強度檢驗的重要因素之一。

（一）成型檢驗室

GB/T17671-1999規定：溫度20℃±2℃，相對濕度不低于50%，室內溫濕度低于標準規定時，導致強度明顯下降。反之會使強度偏高。

（二）標準養護箱

GB/T17671-1999規定：溫度20℃±1℃，相對濕度不低于90%，否則試體易干縮變形影響強度增長。

（三）破型檢驗室

溫度應控制在17℃~25℃范圍內。溫度不僅對其水化有影響，而且對其硬化也有影響，破型檢驗室的溫度控制不好，尤其對短齡期的試體強度影響更大。同時壓力機的機油粘度與溫度有很大關系，粘度會影響加荷速度，從而影響強度檢驗結果。綜上所述，試驗條件對膠砂強度影響很大，因此要嚴格控制管理。

（四）養護水

養護水溫度控制在20℃±1℃范圍內，可見新的水泥標準執行后，對養護池水溫提出了更嚴格的要求，說明了養護水溫的重要性。水溫的高低直接影響水泥試體的水化速度，水化速度的快慢又影響到水泥強度增長的快慢。因此養護水要經常測量溫度并有測溫記錄，應引起特別注意。

四、檢驗人員操作注意要點

（一）攪拌崗位注意要點

1．開始攪拌前用擰干的濕布擦鍋和攪拌機葉片；

2．先加水后加水泥；

3．把鍋放在固定架上升至固定位置，然后立即開動攪拌機；

4．低速攪拌30后，第二個30s開始的同時均勻地將砂子加入，高速攪拌30s；

5．停90s時在前15s時將葉片和鍋壁上的膠砂刮入鍋中間；

6．更換樣品時應將攪拌機的葉片與鍋擦干凈。

（二）振實崗位注意要點

1．成型前

（1）成型時防止試模滑動必須柔和地將模套卡緊于試模上，嚴禁敲打以免卡具損壞；

（2）使用前三聯試模的隔板、端板和底座要擦凈，在其接觸面均勻涂一層黃油，達到緊密配合，防止漏漿。水泥漿體和試模的接觸面要均勻涂一層薄機油；

（3）使用過程中應注意運轉是否正常，凸輪轉動是否靈活。

2．成型過程中

成型裝料入模時，若兩次裝料不均勻，振實過程中使膠砂中氣泡排出情況不同，影響振實效果，引起試體強度波動大。

（1）膠砂制備后立即進行成型，成型時用勺子從攪拌鍋中將膠砂分兩層裝入試模；

（2）第一層每個槽里約放300g膠砂；用大播料器垂直架在模套頂部沿每個槽來回將料播平，振實60次；

（3）第二層三個槽的膠砂更要均勻，用小播料器播平，再振實60次。

（三）刮平崗位注意要點

1．從振實臺上取下試模，刮平過程注意輕輕鋸割；

2．用金屬直尺以近似90度的角度架在試模頂的一端，然后沿試模長度方向以橫向鋸割動作慢慢向另一端移動一次，將超過試模部分膠砂刮去；

3．用同一直尺近似水平的情況下將試體表面抹平；

4．刮平時不得扒料，抹平次數不宜過多，否則會使漿體泌水；

5．刮平后端平試模平穩放入養護箱中進行養護。

（四）抗折崗位注意要點

1．水泥膠砂試件從養護池中取出后，要用濕布覆蓋；

2．抗折時用抹布擦去試體表面的附著水分和砂粒然后擺正于抗折夾具上，刮平面側向擺放，試體折斷時杠桿應盡量接近于零點，防止因振動引起指針滑動而影響讀取數據的準確性；

3．讀取數據和記錄試驗數據要準確無誤，并進行復核，避免因視差或書寫的失誤而造成的錯誤，記錄精度至0.1MPa。

（五）抗壓崗位注意要點

1．抗壓試件要放在試驗壓板的中間，刮平面側向抗壓夾板面；

2．每壓完一塊應及時記錄，記錄的精度至0.1MPa；

3．每壓完一塊應用毛刷將上下壓板刷凈，避免砂粒等殘留于壓板上對下一塊結果產生影響。

（六）試體養護注意要點

1．脫模前

（1）將標識好的試模放入霧室或溫濕箱的水平架子上，濕空氣能與試模各邊接觸；

（2）試模單獨擺放，不能將試模放在其他試模之上。

2．脫模后

（1）將標記好的試件立即水平或垂直放在養護水中養護，水平放置時將刮平面朝上，試體上表面的水深應大于5mm。

（2）試件之間保持一定間距，讓水與試件的六個面接觸；

（3）每個養護池只養護同類型的水泥膠砂試件。

五、結語

綜上所述，結合本人實踐體會，在影響水泥膠砂強度檢驗諸多影響因素中，重要因素是檢驗人員操作的影響，必須進行重點控制，同時加強對計量器具、儀器設備的管理，加強對環境的管理，減少因人員、設備、環境、方法等方面造成的系統誤差。提高檢驗水平，真正起到控制進場水泥產品質量的作用。

參考文獻

[1]水泥膠砂強度檢驗方法．GB/T17671-1999．

[2]行星式水泥膠砂攪拌機．JC/T681-1997．

[3]水泥膠砂試體成型振實臺．JC/T682-1997．

作者簡介：王秀蘭（1960- ），女，天津人，中鐵六局集團天津鐵路建設有限公司工程師，研究方向：水泥膠砂強度的檢驗控制。