影響水泥膠砂強度檢測結果的偏差因素分析

景步軍

（中設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 210014）

0 引言

水泥是基礎建設工程中應用較為廣泛的結構材料，水泥不但可以影響水泥混凝土的質量，還會影響建筑物的使用壽命，所以應該對水泥強度的各個影響因素進行分析，判斷不同影響因素對水泥膠砂強度檢測結果的影響。文章中通過對人員、材料、設備、溫度以及方法這幾個變量的研究，討論了這些變量對水泥膠砂強度檢測結果的影響。

1 工程概況和試驗材料

1.1 工程概況

本文的試驗數據采集于某工程新建路段，整個施工路段長為 5.6Km。在對工程進行建設的過程中使用了大量的水泥，檢測中心為了保證施工的質量，在工程為期兩年的建設過程中，對水泥進行了 130多批次的質量檢測，文章中挑選了幾個較為重要的影響因素進行了分析。

1.2 試驗材料

水泥的生產地為海螺水泥，其中水泥膠砂強度的標準值為：Rf28= 6.3 MPa，Rf3= 4.2 MPa，Rc28= 46.6 MPa，Rc3= 28.0 MPa，下文中統一稱為“標準值”。

2 試驗影響因素的分析

2.1 人員的影響

人是水泥砂膠強度試驗過程中不可或缺的一部分。試驗人員的業務能力和技術水平會對試驗的結果產生很大的影響。雖然在相關的標準中對試驗的步驟進行了規定，但是試驗人員操作的差異還是會影響到試驗的結果。表 1對不同試驗人員與試驗結果的關系進行的統計，結果如下：

表1 水泥膠砂強度檢驗比對結果

通過對表 1的結果分析可以看出，雖然四個試驗人員的操作結果都符合試驗誤差的要求，但是通過數據可以看出，不同試驗人員的操作對試驗結果還是有一定的差異的，對差異的原因分析主要如下：

（1）試驗人員甲：在進行試驗之前，并沒有用濕布擦拭攪拌機的葉片和攪拌鍋。由于攪拌過程中部分水會附著在葉片和攪拌鍋上，如果不事先對器材進行擦拭，就會拌和的時候記錄的用水量比實際的用水量小，從而使檢測出的水泥膠砂強度增大。

（2）試驗人員乙：在對第3天的水泥膠砂試件的強度進行試驗時，沒有嚴格遵守規范中的規定，對3d試件強度進行檢測時間提前了6h，這就導致水泥的水化時間減少，從而使測出的3d水泥膠砂強度減小。

（3）試驗人員丙：在對水泥膠砂試件進行拆模的過程中，為了方便脫模將橡膠榔頭換成了鐵榔頭。水泥水化的初級階段如果遭受較大的荷載，就會導致水化物的結構被破壞，從而使3d、28d的水泥膠砂強度減小。

（4）試驗人員丁：由于該人員試驗經驗豐富、操作過程規范，從而減小了試驗中的誤差，其測出的數據最接近水泥膠砂強度的標準值。

綜上，操作人員的水平和技術的差異會對水泥膠砂強度的檢測結果有不同程度的影響，為了減小試驗中的誤差，我們應該選擇有經驗的試驗人員進行檢測。

2.2 儀器的影響

制作水泥膠砂的工具主要有振實臺、攪拌機和試模，試驗儀器的參數對試驗結果有直接的影響。如果攪拌機葉片和攪拌鍋之間的間隙增大就會導致水泥膠砂攪拌的不夠充分，對試驗結果產生影響。因此在相關的規范中規定了各個器具的規范標準，便于試驗的進行。但是，不同廠家生產出的器械還是存在著微小的差異，因此在對振實臺和膠砂試模進行選擇的時候應該保證兩者能夠相互匹配，避免對試驗結果產生不利影響。控制膠砂攪拌機、振實臺和水泥樣品等因素不變，調整成型試模的重量，并對其進行試驗，結果見表2。

表2 不同重量的膠砂試模對水泥膠砂強度檢測結果的影響

對表2中的數據進行分析后可知，重6.08kg的試模由于自身重量較小，在膠砂的下落過程中產生的沖擊力較小，導致振動不夠緊實，使得試驗結果3 d、28 d的水泥膠砂強度比標準值低。重為6.22kg的試模由于與振實臺的匹配度良好，所以在3 d、28 d的水泥膠砂強度和標準值之間的差距最小。重為6.48kg的試模由于重量較大，在膠砂的下落過程中產生的沖擊力較大，導致振動過于緊實，跟標準值相比3 d、28 d的水泥膠砂強度較高。

2.3 材料的影響

水泥顆粒和空氣接觸的部分容易吸收空氣中的水分而產生水化結塊。所以在對水泥進行試驗之前，應該使用0.9mm的方孔篩對水泥進行過篩，從而保證水泥的顆粒穩定性，均勻的水泥顆粒結構是保證水泥膠砂強度檢測結果精確的前提條件。我們對過篩的水泥和未過篩的水泥分別進行試驗，得到表3的數據。

表3 樣品過篩與未過篩的強度結果對比

從表 3的數據中可以看出，沒有過篩的水泥樣品因為在運輸、存放以及取樣的過程中與空氣接觸產生水化結塊，導致樣品的顆粒不夠均勻。與此同時，水泥結塊后活性也會相應的減小，使得3 d、28 d的水泥膠砂強度較低。

2.4 方法的影響

由于水泥膠砂強度試驗的過程操作步驟較多且試驗時間較長。所以相關的規定中對試驗過程的操作方法進行了規范，但是由于方法的操作差異較大，試驗的結果還是存在差異性。表 4對不同方法對水泥膠砂強度的影響情況進行了總結，具體如下：

表4 不同操作方法測定的水泥膠砂強度檢測結果

從表 4中的數據可以看出，第一種方法，在刮平水泥膠砂試體的過程中因為沒有根據規定中的近似90°的角度進行刮平，這就使得膠砂試體的高度比試模頂部高，所以在試驗的過程中，試件的受壓面積會相對增加，從而使3 d、28 d水泥膠砂試驗強度結果增加。第二種方法，在對水泥膠砂試體進行抹平的過程中由于進行了多次的抹平，是試件的表面附著水泥漿，導致在終凝的過程中出現脫落的現象，使水泥的實際用量減小，所以3 d、28 d水泥膠砂的強度結果減小。

2.5 溫度的影響

在對水泥膠砂強度進行試驗的過程中，應該將試驗室的溫度保持20℃±2℃的范圍內，且空氣的相對濕度不應該小于 50%，與此同時，水泥樣品、標準砂、拌和用水以及試驗器具的溫度都應該和試驗室的溫度保持一致。不同溫度的拌合水對水泥膠砂試驗強度結果的影響主要見表5。

表5 試體成型時不同的拌和水的溫度對強度結果的影響

從表5的試驗數據中可以看出，當拌和水的溫度是15℃的時候，由于成型的溫度較低，所以水泥的水化的過程會相應的減小，從表中可以看出，在3d時的水泥膠砂試件的強度值比標準值小，而在 28d時水泥膠砂試件的強度值與標準值的差距較小。當拌和水的溫度為20℃的時候，從數據中可以看出，3d和28d的水泥膠砂試件的強度值和標準值較為接近。當拌和水的溫度為25℃的時候，由于成型過程的溫度較高，從表中可以看出，在3d時的水泥膠砂試件的強度值比標準值大，而在 28d時水泥膠砂試件的強度值與標準值的差距較小。由上述情況可以看出，拌和水的溫度只會對3d水泥膠砂試件的溫度產生相應的影響。所以，在進行水泥膠砂試驗的過程中我們應該將室溫控制在一個合理的范圍內。

3 結語

水泥膠砂強度進行檢驗的過程中，因為各種因素的影響可能會使試驗檢測出的結果出現偏差。檢測人員應該不斷提高自身的素質，對試驗中出現的偏差原因進行總結和分析，在檢測的過程中試驗人員應該嚴格控制各項影響因素，減小試驗過程中的誤差。本文只是對影響水泥膠砂強度的部分因素進行了描述，而真正的影響因素遠遠不止這些。所以試驗人員應該一邊探索一邊進步，使水泥膠砂強度試驗的檢測結果更加的準確。