P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的研究

摘要：水泥在建筑材料中具有廣泛的應(yīng)用，在建筑中起到不可缺少的作用。本文主要對(duì)P.042.5水泥強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，并測(cè)試其規(guī)定齡期內(nèi)的抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度，保證水泥質(zhì)量的情況下計(jì)算P.042.5水泥強(qiáng)度的富余系數(shù)，并在一定的范圍內(nèi)，為水泥在實(shí)際運(yùn)用中降低成本，提高性能提供有效依據(jù)。

關(guān)鍵詞：P.042.5；水泥強(qiáng)度：富余系數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU525 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-2118（2017）01-0056-03

Abstract：Cement has widely used in building materials，plays an indispensable role in construction.This articlemainly discusses the P.042.5 cement strength test，and test their provisions within the age of the flexural strengthand compressive strength，to ensure the quality of cement case calculation P.042.5 surplus coefficient of cementstrength，and in a certain range，for cement in practice to reduce cost and improve performance to provide effec-tive basis.

Keywords：P.0 42.5 ； cement strength； surplus coefficient

0 引言

水泥是建筑中必不可缺的膠凝材料，在建筑施工中的運(yùn)用非常廣泛，增強(qiáng)水泥的性能與減少其用量能有效提高工程質(zhì)量和降低工程成本，增加經(jīng)濟(jì)效益[1]。水泥在制備混凝土或砂漿，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮很多因素，其中水泥強(qiáng)度富余系數(shù)是一個(gè)重要方面。水泥強(qiáng)度富余系數(shù)取值有一定的范圍，當(dāng)富余系數(shù)值過(guò)低，在對(duì)混凝土、砂漿配合比設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)增加水泥用量，導(dǎo)致水泥量較多，從而導(dǎo)致成本增加。由于水泥量的增加，也會(huì)增強(qiáng)其28天強(qiáng)度，會(huì)使其開(kāi)裂現(xiàn)象更容易出現(xiàn)，影響其耐久性；當(dāng)富余系數(shù)值過(guò)高，就會(huì)使在配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中水泥量減少。本文主要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)測(cè)定P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)值，并對(duì)測(cè)得富余系數(shù)進(jìn)行分析，選取出恰當(dāng)?shù)母挥嘞禂?shù)值，保證水泥在工程運(yùn)用中有一個(gè)合理的系數(shù)值，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)增加經(jīng)濟(jì)效益。

l 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方法

1.1試驗(yàn)材料

（1）水泥。從吉林亞泰鼎鹿水泥有限公司選取的P.042.5水泥，滿(mǎn)足水泥標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)程。P.042.5水泥中Mg0含量低于5%，S03低于3.5%，各類(lèi)性能均滿(mǎn)足技術(shù)規(guī)程。

（2）標(biāo)準(zhǔn)砂。采用ISO標(biāo)準(zhǔn)砂規(guī)定，Si02含量不少于98.0%，燒失量小于0.40%，泥含量小于0.18%。

水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的試驗(yàn)中，富余系數(shù)要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，就必須保證原材料要符合技術(shù)規(guī)程，因此，在對(duì)原材料的選擇中需要保證其有良好的性能，滿(mǎn)足各類(lèi)要求。

1.2試驗(yàn)方法

在相同的試驗(yàn)條件下，用水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂進(jìn)行成型試驗(yàn)，通過(guò)測(cè)試樣晶的實(shí)際強(qiáng)度，并將測(cè)得的實(shí)際強(qiáng)度與水泥的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，米得劍水泥的富余系數(shù)。

試驗(yàn)選取水泥強(qiáng)度等級(jí)為42.5，按照標(biāo)準(zhǔn)CB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》進(jìn)行水泥試驗(yàn)，測(cè)定水泥3d，28d抗折與抗壓強(qiáng)度。主要試驗(yàn)方法如下所示。

（1）試驗(yàn)配比：水泥：砂：水=l：3：0.5。（2）試件尺寸：標(biāo)準(zhǔn)模具160mmx40mmx40mm，

測(cè)定抗折與抗壓強(qiáng)度。

（3）試驗(yàn)設(shè)備：攪拌機(jī)、抗折試驗(yàn)機(jī)、抗壓試驗(yàn)機(jī)、振實(shí)臺(tái)、抹刀、天平、量筒等。

（4）成型條件：先用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，將攪拌好的拌合物放人標(biāo)準(zhǔn)模具中，將模具放到振實(shí)臺(tái)上進(jìn)行震動(dòng)搗實(shí)，最后將其刮平。

（5）試件養(yǎng)護(hù)：將試樣成型后，連同模具在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)24h，其養(yǎng)護(hù)條件為溫度（20±1） OC，相對(duì)濕度≥90%。24h脫模后放入水中養(yǎng)護(hù)，至達(dá)劍測(cè)試時(shí)問(wèn)，測(cè)定試件強(qiáng)度，控制在（ 20±1 ）℃。

（6）強(qiáng)度測(cè)定：將試件取出水中，擦十試件表面水分，先放到抗折試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定其抗折強(qiáng)度，再放人抗壓試驗(yàn)機(jī)中測(cè)定其抗壓強(qiáng)度，抗折試驗(yàn)機(jī)速率控制在（ 50±10）N/S之內(nèi)，抗J玉試驗(yàn)機(jī)速率控制在（2400+200） N/S之內(nèi)。

2 P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的計(jì)算

2.1 水泥強(qiáng)度富余系數(shù)計(jì)算原理

在對(duì)水泥富余系數(shù)計(jì)算中，要根據(jù)水泥實(shí)際強(qiáng)度計(jì)算，當(dāng)進(jìn)行大量水泥強(qiáng)度測(cè)試后，水泥強(qiáng)度數(shù)據(jù)一般呈現(xiàn)正態(tài)分布，然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)的水泥強(qiáng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)差S，得到能滿(mǎn)足配合比設(shè)計(jì)要求的理論強(qiáng)度設(shè)計(jì)值R，理論強(qiáng)度設(shè)計(jì)值一般為水泥強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值l21。而富余系數(shù)則可通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)中測(cè)得的水泥強(qiáng)度除以理論強(qiáng)度設(shè)計(jì)值R得到，實(shí)際試驗(yàn)測(cè)試強(qiáng)度一般為28天抗壓強(qiáng)度，

2.2水泥強(qiáng)度富余系數(shù)yc的計(jì)算

在相|_J試驗(yàn)條件下，可測(cè)出水泥28天抗壓強(qiáng)度f(wàn)ce。，通過(guò)下式對(duì)水泥強(qiáng)度富余系數(shù)進(jìn)行計(jì)算[2]：

fce=fcyc

式中：yc為水泥強(qiáng)度富余系數(shù)，fc為水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值（Mpa）。

本次試驗(yàn)中選取I_J種等級(jí)水泥進(jìn)行3d和28d強(qiáng)度的測(cè)定，測(cè)定后取其平均值，并將其與標(biāo)準(zhǔn)水泥強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)（具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1）。

由表1可看出，本次試驗(yàn)總共分為五次進(jìn)行，每次十組，均在統(tǒng)一條件下進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定其3d與28d抗折與抗壓強(qiáng)度，保證其在合理范圍之內(nèi)，在對(duì)其測(cè)試時(shí)均滿(mǎn)足GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》規(guī)定要求。本次試驗(yàn)富余系數(shù)的計(jì)算均按上式進(jìn)行，將抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差汁人測(cè)定范圍中。

圖1是不同組數(shù)P.042.5水泥強(qiáng)可明顯看出，鼎鹿牌P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)均分布在1.11—1.21中，實(shí)測(cè)伉明顯要人于標(biāo)準(zhǔn)值，從數(shù)上可看出，實(shí)測(cè)富余系數(shù)最大可達(dá)到11.1.21，最小為1.11，其余均在這個(gè)范圍內(nèi)跳動(dòng)，由此可看，在試驗(yàn)中實(shí)際強(qiáng)度肯定要比標(biāo)準(zhǔn)值有所增加，存在一個(gè)富余系數(shù)，但在3d抗折和抗壓強(qiáng)度巾，也會(huì)發(fā)現(xiàn)有幾組試驗(yàn)會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏低現(xiàn)象，這說(shuō)明企業(yè)在生產(chǎn)水泥過(guò)程中需要加強(qiáng)對(duì)3d強(qiáng)度的研究，嚴(yán)格控制偏低現(xiàn)象的發(fā)牛。

在實(shí)際工程使用中，菪對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，不考慮水泥強(qiáng)度富余系數(shù)對(duì)其的影響，將富余系數(shù)y，取值為1.0。在設(shè)計(jì)出混凝土配比中，水泥的用量會(huì)有所增加，從而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度增加，雖說(shuō)適最增加混凝上強(qiáng)度會(huì)有一定的好處，但在強(qiáng)度一定的保證下，這就勢(shì)必導(dǎo)致原材料的浪費(fèi)，工程成本的增加；當(dāng)水泥用量減少時(shí)，將會(huì)嚴(yán)重降低混凝土的強(qiáng)度，使實(shí)際強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)時(shí)所要求的強(qiáng)度。所以，尋找出適當(dāng)?shù)母挥嘞禂?shù)對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)有很大的好處，可以有效的設(shè)計(jì)出最適當(dāng)?shù)呐浜媳龋诒ＷC質(zhì)量的情況下不僅可提高強(qiáng)度，還可以為工程節(jié)省成本[3.4]。

2.3 P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

在對(duì)P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的研究中，可看出若考慮水泥強(qiáng)度富余系數(shù)，水泥強(qiáng)度明顯要高于標(biāo)準(zhǔn)值，可在實(shí)際應(yīng)用中有效減少水泥用量[5]。在本次試驗(yàn)中，根據(jù)水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的計(jì)算公式，計(jì)算出的富余系數(shù)為1.11～1.21，最低富余系數(shù)伉為1.11，而在不考慮富余系數(shù)的情況下，一般取y，值為1.0。以水泥攪拌混凝上試驗(yàn)，在對(duì)混凝上配合比設(shè)計(jì)時(shí)，存y.=l.0與y，.=l.ll的情況下，水泥用量y.=1.0比yc=I.Il要多用40kg/m3，若對(duì)混凝土強(qiáng)度要求更高，則水泥用量將會(huì)更多。以此可見(jiàn)，對(duì)水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的研究可增加實(shí)際配合比設(shè)計(jì)中的優(yōu)越性，有效降低水泥用量，節(jié)約成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

與此同時(shí)，在P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的影響中，可使制備所得的實(shí)測(cè)強(qiáng)度要大于標(biāo)準(zhǔn)值，而強(qiáng)度的提升則可有效增加其耐久性。在相同條件對(duì)，對(duì)yc=1.0與yc=1.11進(jìn)行對(duì)比，其實(shí)測(cè)強(qiáng)度要高于理論強(qiáng)度的8.0%以上，而P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)最低為1.11，則在實(shí)際應(yīng)用中其強(qiáng)度最低標(biāo)準(zhǔn)也將大于8.0%。通過(guò)P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的研究中，可發(fā)現(xiàn)水泥實(shí)際強(qiáng)度肯定要優(yōu)越丁理論強(qiáng)度，在對(duì)混凝土、砂漿等進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)實(shí)際強(qiáng)度設(shè)計(jì)的水泥用量中，其實(shí)際強(qiáng)度肯定要略高于理論值，以此將會(huì)提高產(chǎn)品的耐久性，保證工程的質(zhì)量，提升工程的安全性。

3 結(jié)論

（1）由以上試驗(yàn)結(jié)果可看出，P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)取值范圍在1.11～1.21之間，這說(shuō)明P.042.5水泥強(qiáng)度要高于水泥設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

（2）在考慮水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的情況下，在其它條件等同時(shí)，對(duì)混凝土、砂漿配合比設(shè)計(jì)中，水泥用量會(huì)有所減小。

（3）本試驗(yàn)中實(shí)際水泥強(qiáng)度均高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，這說(shuō)明在考慮水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的情況下，制備得到的混凝上、砂漿強(qiáng)度均高丁沒(méi)汁值，這會(huì)有效提高工程的質(zhì)量。

（4）對(duì)P.042.5水泥強(qiáng)度富余系數(shù)的研究可為各水泥相關(guān)企業(yè)提供相應(yīng)理論依據(jù)，為其在配合比設(shè)計(jì)中可進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)比，為企業(yè)節(jié)約原材料，提高經(jīng)濟(jì)效益。

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編輯：于璐