試驗室檢測水泥強度的要素控制

魏榕梓

（三明市檢驗檢測中心，福建 三明 365000)

0 引言

在實際的水泥強度檢驗中，實際試驗條件、使用的儀器設(shè)備、試驗操作過程等是對檢測結(jié)果影響最大的三個因素，除此之外，還有環(huán)境因素、人員素質(zhì)等也會有一定影響。為了保證更加準(zhǔn)確的檢驗結(jié)果，要從了解實際的具體步驟和內(nèi)容開始，明確可能對檢驗結(jié)果造成影響的各種因素，提出對應(yīng)的解決措施。只有這樣才能夠真正提升檢驗的準(zhǔn)確性，為更加科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的檢驗數(shù)據(jù)提供一定支持。

1 儀器設(shè)備對水泥強度檢測的影響及控制

試驗室檢測水泥強度中需要使用的各類儀器設(shè)備，是檢測工作的基礎(chǔ)條件之一，會對檢測結(jié)果準(zhǔn)確性影響較大。為了能夠確保檢驗結(jié)果更加合理、準(zhǔn)確，要對儀器設(shè)備環(huán)節(jié)給予充分的重視，重點關(guān)注不同設(shè)備容易出現(xiàn)的具體問題，提出對應(yīng)的解決措施。通過完善基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，為檢測工作更加準(zhǔn)確的開展提供一定支持。

1.1 試模組裝以及涂油

重點需要注意以下幾個方面：（1）在將試模組裝完成后，如果超過規(guī)定要求的公差，會直接對成型試塊規(guī)格以及尺寸造成影響，進而對整個檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定影響，需要立即進行更換。（2）試模涂油要保證涂油工作能夠做得“恰到好處”，不能夠過多或過少，過多或過少都會對檢測結(jié)果造成影響[1]。如果黃油或機油出現(xiàn)未刮干凈、過多等問題，在試體成型后，會在表面留下一些空洞，對整個試體的強度造成影響。同時，也會造成試體表面形成不易透水包裹層，造成試體和水的接觸面變小，影響后續(xù)的水化反應(yīng)。但如果油液殘留過少，也會造成難以脫模。在這種情況下，強行脫模容易造成試體內(nèi)部受到損傷，對水泥的強度產(chǎn)生影響。因此，在涂油時需要盡量保證均勻，將黃油刮干凈，涂抹的油液最好是摻入四分之一的20 號機油，通過加熱混勻后再使用，刷子可以選擇2 號油板刷，一般寬度在3cm 左右。

1.2 振實臺與膠砂攪拌機

這兩項設(shè)備對檢測造成影響的因素和具體解決措施，主要包括以下幾個方面內(nèi)容：（1）在GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》中規(guī)定，檢驗過程中使用的振實臺要滿足JCT682《水泥膠砂試體成型振實臺》中的要求。在實際的操作過程中，布料均勻情況、設(shè)備振幅大小情況，都會對試體密實情況、氣泡排放情況造成影響。因此，在實際操作中需要檢查振實臺是否存在螺絲松動、振實臺竄動、卡具脫落等各種情況出現(xiàn)，一旦發(fā)現(xiàn)存在這些問題，及時進行調(diào)整，避免出現(xiàn)試模滑動或者漏漿的情況出現(xiàn)[2]。（2）在GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》有明確規(guī)定，應(yīng)用ISO 實施檢驗的攪拌設(shè)備屬行星式，要與《行星式水泥膠砂攪拌機》（JC/T681）中的要求相符合。需要注意的是，行星式膠砂攪拌機葉片和鍋底、鍋壁工作間隙需要控制在（3±1）mm 范圍內(nèi)，如果間隙太大，就會導(dǎo)致鍋底粘住水泥無法被充分?jǐn)嚢瑁蝗绻g隙太小，攪拌過程中葉片非常容易將砂粒打碎，對檢測結(jié)果準(zhǔn)確性造成影響。因此，在實際的實驗過程中，需要定期檢查間隙情況。

1.3 水泥抗壓夾具

抗壓夾具的壓板尺寸、同軸度、球座球心等，都會對強度造成不同程度的直接影響。因此，在實際的實驗過程中，需要對這些因素給予充分的重視，主要包括：定期檢查球座的靈活性，是否能夠自由的轉(zhuǎn)動。尤其是在實驗加荷過程中，需要保證上壓板不會出現(xiàn)移動的問題，同時需要確保清潔情況，不能夠出現(xiàn)劃痕或者是碰傷，及時做好對應(yīng)的維護和保養(yǎng)工作，定期實施檢定工作。

1.4 水泥抗壓試驗機

水泥抗壓試驗設(shè)備的加荷速率控制情況、精確度、荷載范圍等，會對水泥試驗中抗壓強度值的可靠性造成影響[3]。在實際操作中，如加荷速率太快，結(jié)果就會偏高，反之，速率慢結(jié)果就會偏低。因此，在實際使用該設(shè)備的過程中，需要按照GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》中的相關(guān)規(guī)定，在整個加荷過程中，需要將速率控制在（2400±200）N/s，均勻的進行加荷直到水泥試塊被破壞。當(dāng)前在實際試驗過程中，一般會使用液壓式數(shù)顯壓力機、恒應(yīng)力加荷全自動壓力機，這兩種設(shè)備不僅在精確度上比較高，同時也容易操作，能夠非常有效的提高檢驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。此外，在實際使用過程中，需要重視設(shè)備的清潔、干燥，經(jīng)常對傳動帶是否出現(xiàn)脫落進行檢查和檢定。

1.5 水泥抗折試驗機

在應(yīng)用電動抗折機實施試驗的過程中，如果上下夾具沒有對準(zhǔn)，試體除了受到壓力、拉力外，還會受到扭力的作用，導(dǎo)致受力狀態(tài)惡化，降低強度測定值。在實際操作中，要及時對抗折夾具進行檢查，保證夾具加荷、支撐圓柱都能夠自如的轉(zhuǎn)動，兩個支撐圓柱需要保持在同一水平線上，與試體長度保持垂直[4]。同時，需要定期對杠桿靈敏性進行檢查，做好設(shè)備的維護和保養(yǎng)工作。

2 試驗環(huán)境對強度檢測的影響及控制

針對影響試驗結(jié)果準(zhǔn)確性的各項因素來說，樣品保管、溫度和濕度、用水溫度、養(yǎng)護溫度等，都可能會對強度造成影響。因此，針對試驗環(huán)境對強度檢測造成的影響因素進行分析，需要注意以下幾點內(nèi)容：

2.1 樣品保管

保管條件對于強度影響相對比較大，目前一般會使用樣品桶封裝、聚氯乙烯塑料袋對樣品進行保管，由于密封不嚴(yán)，樣品受潮，就會造成試塊強度下降。要按照相關(guān)規(guī)定，從取樣到試驗至少需要經(jīng)過24 個小時，將其保存在氣密性較好的容器內(nèi)，保證容器不會和水泥發(fā)生任何的反應(yīng)。一些專家建議可以采用真空塑料膜對樣品進行封裝，既能夠滿足樣品封裝標(biāo)準(zhǔn)，又能夠?qū)崿F(xiàn)方便使用。

2.2 環(huán)境溫度和濕度

實驗室的溫度和濕度是對水泥強度影響最大的兩個因素，如果溫度或者濕度低于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就會影響到水泥水化反應(yīng)的速度，造成強度下降，反之則會造成強度偏高[5]。因此，在實際實驗中，一般需要將溫度控制在（20±2）℃范圍內(nèi)，相對濕度不能夠低于50%。同時，養(yǎng)護箱或者是霧室溫度需要保持在（20±1）℃，相對濕度不能夠低于90%，養(yǎng)護池的水溫需要維持在（20±1）℃溫度范圍內(nèi)。此外，為了保證試驗的條件能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，實際操作中需要注意觀察實驗室中的溫度計、恒溫恒濕機等專業(yè)設(shè)備，做到每天記錄一次。

3 試驗操作對強度檢測的影響及控制

在實際的強度檢驗過程中，在實驗設(shè)備情況、環(huán)境條件均滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，操作過程中操作是否規(guī)范，就是影響實驗結(jié)果準(zhǔn)確性的一個重要因素。因此，在實際的試驗操作中，需要對操作過程給予充分的重視，制定出針對性的解決措施，確保操作能夠更加規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的進行，為獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)提供支持[6]。

3.1 稱量、量水

對每鍋膠砂需要使用的水泥等進行準(zhǔn)確稱量，一般水泥為（450±2）g，標(biāo)準(zhǔn)砂為（1350±5）g，水為（225±1）g。同時在鍋中加入水和水泥的過程中，需要避免出現(xiàn)外撒、外濺等問題，避免稱量不準(zhǔn)確，對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性造成不良影響。

3.2 試體刮平

在水泥成型過程中需要實施刮平、抹平等操作，這些操作對于試驗結(jié)果能夠產(chǎn)生較大的影響。如果在刮平過程中膠砂比試模高，就會造成檢驗的結(jié)果變高，反過來也會造成結(jié)果偏低[7]。因此，按照GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法》標(biāo)準(zhǔn)中的要求，實際操作中需要注重以下幾點：（1）在握金屬直尺過程中，需要保證用力的均勻，防止試塊表面不平或者是受到損傷。（2）刮平直尺始終保持近似90°的角度，不能夠在刮平過程中改變角度。同時，按照標(biāo)準(zhǔn)中的要求，需要沿著試模長度的方向，使用橫向鋸割的動作，朝著另外一端慢慢的移動，要保證以此完成刮砂工作，不能夠使用壓、推、抬高直尺的動作，否則就會造成試模的表面不平或者是受損。（3）在抹平過程中，使用直尺近似水平方式將表面抹平，最好是一次完成，次數(shù)越多效果越不好，這主要是由于隨著抹平次數(shù)的不斷增加，試體表面會泌水脫皮，進而對強度檢測準(zhǔn)確性造成一定影響。

3.3 試體養(yǎng)護

在養(yǎng)護的過程中，主要需要關(guān)注以下幾點問題：（1）在帶模養(yǎng)護過程中，需要對養(yǎng)護箱溫度和濕度進行控制，對養(yǎng)護箱篦板水平情況進行檢查，發(fā)現(xiàn)不平應(yīng)及時進行調(diào)整，防止養(yǎng)護過程中試模中膠砂朝著一個方向流動，造成試體出現(xiàn)高度不同的情況，影響測定的準(zhǔn)確性[8]。（2）脫模過程中需要小心操作，用橡皮榔頭或者是塑料錘等輔助脫模，也可使用專門的脫模器在規(guī)定時間內(nèi)脫模。（3）ISO 法對試體水中養(yǎng)護有著非常明確的規(guī)定，要求試塊在脫模后需要做好標(biāo)記，并且以水平、豎直的方式放在水中進行養(yǎng)護，保證每個養(yǎng)護池中只對同樣的試件進行養(yǎng)護。養(yǎng)護池要使用自來水，保證水位的恒定，不允許在養(yǎng)護期間完全換水。

3.4 試體破型

破型操作需要重點關(guān)注以下幾點內(nèi)容：（1）相關(guān)人員要準(zhǔn)確掌握不同的破型齡期，按照要求實施破型試驗操作。一般情況下，在試驗開始之前的15 分鐘左右將試體從水中取出，將試體的表面沉積物清理干凈，使用濕布進行覆蓋，直到正式開始試驗[9]。（2）在實施抗折試驗過程中，將試體放正、放平，使其與支撐圓柱保持垂直。（3）抗壓強度檢測過程中，最關(guān)鍵的就是要對加荷速率進行有效控制，在整個加荷過程中維持（2400±200）N/s 的標(biāo)準(zhǔn)均勻進行加荷，一直到試體被破壞。

4 結(jié)束語

試驗室檢測水泥強度的過程中，主要有三個因素會對檢測結(jié)果準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。針對影響因素，要從細節(jié)入手，完善檢測過程控制，選擇適合的檢測方法。只有這樣才能夠真正避免盲目檢測的情況出現(xiàn)，提升檢測的準(zhǔn)確性，保證檢測工作的可靠性，為獲得更加準(zhǔn)確、有效的檢測數(shù)據(jù)提供支持。