摘要： 由于水泥是建筑施工企業(yè)一種重要的原材料，而水泥膠砂強(qiáng)度值又是檢驗(yàn)水泥質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。本文通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)砂、試驗(yàn)條件、儀器設(shè)備、試驗(yàn)操作四個(gè)方面來(lái)分析影響水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)誤差的因素，以實(shí)現(xiàn)對(duì)影響的主要因素進(jìn)行控制。從而達(dá)到規(guī)范中對(duì)檢驗(yàn)方法的精確性和再現(xiàn)性的要求。

　　關(guān)鍵詞：水泥膠砂強(qiáng)度 檢驗(yàn)誤差 水化

　　Abstract: Due to the cement is a construction enterprise one of the important raw materials, and cement grinding strength value of the cement quality inspection is one of the important indexes. This article through to the standard sand, test conditions, apparatus, equipment, the test operation four aspects of analysis on strength of cement grinding the factors error inspection, in order to influence factors of control. Thus achieve a standard test method for the accuracy and reproducibility requirements.

　　Keywords: cement grinding strength test error hydration

　　中圖分類(lèi)號(hào)：TN707 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　水泥是混凝土重要膠凝材料。水泥強(qiáng)度是水泥膠結(jié)力的體現(xiàn)，是影響混凝土強(qiáng)度的主要因素。而水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)值又是評(píng)定水泥強(qiáng)度等級(jí)的主要指標(biāo)，其檢驗(yàn)誤差是否足夠小，直接影響對(duì)水泥質(zhì)量的評(píng)定。我們知道由于水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)程序較為復(fù)雜，因此，影響其檢驗(yàn)結(jié)果的因素較多。從取樣、試驗(yàn)、成型、脫模養(yǎng)護(hù)到破型，這一系列的操作過(guò)程，所用材料、儀器設(shè)備、環(huán)境條件及操作人員，都會(huì)不同程度地給水泥膠砂強(qiáng)度帶來(lái)一定的影響。為此，筆者試圖對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)中的誤差進(jìn)行分析，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)影響強(qiáng)度檢驗(yàn)值的因素，及時(shí)對(duì)影響的主要因素進(jìn)行控制。

　　一、 標(biāo)準(zhǔn)砂的影響

　　標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量是影響檢驗(yàn)結(jié)果的主要因素之一，GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》中對(duì)砂的要求有了很詳細(xì)的規(guī)定。中國(guó)ISO標(biāo)準(zhǔn)砂袋裝量的范圍為1350g±5g。現(xiàn)在的用的袋裝標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量一般都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但袋與袋之間質(zhì)量相差也能達(dá)到(4-5)g，個(gè)別的還不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。如果試驗(yàn)前未稱標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量，而用了不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)砂做試驗(yàn)，將會(huì)給試驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)很大誤差。筆者用這種不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的袋裝標(biāo)準(zhǔn)砂與質(zhì)量為1350 g 的袋裝標(biāo)準(zhǔn)砂對(duì)兩種PO32.5等級(jí)水泥(編號(hào)為1、2)，一種PS32.5等級(jí)水泥(編號(hào)為3)做比對(duì)試驗(yàn)，在其他試驗(yàn)條件相同的情況下，膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果

　　可看出當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求的上限時(shí)，檢驗(yàn)結(jié)果偏小;當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量低于標(biāo)準(zhǔn)要求的下限時(shí)，檢驗(yàn)結(jié)果偏高。因此，每次試驗(yàn)之前都應(yīng)用天平稱一下袋裝標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量，力求每次試驗(yàn)所用的標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量都接近中值。

　　二、 試驗(yàn)條件的影響

　　(一)溫度的影響

　　溫度主要影響水泥的水化速率。水泥的水化反應(yīng)過(guò)程，也遵循一般的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。溫度升高，水化加速，可使硅酸三鈣C3S的誘導(dǎo)期縮短，第二放熱峰提高，加速期和減速期也相應(yīng)提前結(jié)束。而β-C2S受溫度的作用更大，水化速率提高的更多。我們知道水泥熟料礦物組成中最主要的就是硅酸三鈣C3S和硅酸二鈣C2S，因此溫度對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度的影響，也就是通過(guò)加速硅酸三鈣C3S和硅酸二鈣C2S的水化來(lái)提高強(qiáng)度。一般而言，溫度對(duì)膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果的影響如下：

　　1、 試驗(yàn)室溫對(duì)水泥物理性能的影響很大，因此GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》中對(duì)試驗(yàn)室溫有嚴(yán)格限制(20℃±2℃)。溫度升高，水泥強(qiáng)度有所增加;溫度降低，水泥強(qiáng)度有所減少。對(duì)于施工試驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，還要注意材料溫度的變化，特別是冬季，水泥來(lái)樣后，有可能放在室外，第二天取樣后未放置24h就直接試驗(yàn)，水泥溫度很低，影響其早期強(qiáng)度的發(fā)展。

　　2、 養(yǎng)護(hù)箱溫度變化對(duì)試體強(qiáng)度有一定影響。特別是養(yǎng)護(hù)箱上中下三層實(shí)際溫度與養(yǎng)護(hù)箱顯示溫度最大相差可達(dá)1.6℃，在設(shè)定養(yǎng)護(hù)箱溫度時(shí)，一定要參考設(shè)備檢定證書(shū)上的修正值，調(diào)節(jié)顯示溫度，使上中下三層實(shí)際溫度控制在(20±1)℃的范圍內(nèi)，另外層與層之間的溫度也有差異(相差可達(dá)1℃)。在做試驗(yàn)時(shí)，膠砂試模放在哪一層，哪一個(gè)位置上，它的溫度實(shí)際是多少度，應(yīng)做到心中有數(shù)。

　　3、 養(yǎng)護(hù)池水溫變化對(duì)試體強(qiáng)度影響很大。GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》中對(duì)養(yǎng)護(hù)池水溫有很?chē)?yán)格要求的規(guī)定(20±1)℃，可見(jiàn)養(yǎng)護(hù)池水溫的影響因素不可忽視。在養(yǎng)護(hù)池水溫不同，其他試驗(yàn)條件相同的情況下，3組不同廠家生產(chǎn)的PO32.5等級(jí)水泥(編號(hào)為1、2、3)，1組PO42.5等級(jí)水泥(編號(hào)為4)，1組PS32.5等級(jí)水泥(編號(hào)為5)，其比對(duì)試驗(yàn)?zāi)z砂強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果

　　當(dāng)養(yǎng)護(hù)池水溫高時(shí)，其強(qiáng)度值也高;當(dāng)養(yǎng)護(hù)池水溫低時(shí)，其強(qiáng)度值也低。一般情況下，建筑施工試驗(yàn)室對(duì)養(yǎng)護(hù)池水溫控制都比較嚴(yán)格，但是注意恒溫水槽控制柜的檢定證書(shū)上都有各個(gè)位置的溫度修正值，要參考一下它，調(diào)節(jié)溫度時(shí)，使水槽各個(gè)位置的實(shí)際溫度都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。另外，冬季如果養(yǎng)護(hù)池邊有暖氣片，一定要注意暖氣片要離養(yǎng)護(hù)池遠(yuǎn)一些，要不然暖氣近的養(yǎng)護(hù)池水溫有可能比其它養(yǎng)護(hù)池的溫度要高好幾度。在這些養(yǎng)護(hù)池養(yǎng)護(hù)的試件的強(qiáng)度要比其實(shí)際齡期強(qiáng)度高不少。

　　(二)濕度的影響

　　濕度的影響主要反映在養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)，試體成型后在養(yǎng)護(hù)箱中要進(jìn)一步水化、硬化。只有當(dāng)外界環(huán)境濕度與試體保持水分平衡時(shí)，水化反應(yīng)才能正常進(jìn)行;當(dāng)外界環(huán)境濕度小于試體濕度時(shí)，試體與環(huán)境失去了水分的平衡，試體內(nèi)的水分要不斷的擴(kuò)散到環(huán)境中去，致使試體中參加水化的化學(xué)成分不能正常反應(yīng)，造成水化不完全;當(dāng)外界環(huán)境濕度大于試體濕度時(shí)，試體水化過(guò)程中不斷得到外界水分補(bǔ)充，使試體水化反應(yīng)較完全。所以當(dāng)養(yǎng)護(hù)箱濕度<90%，試體易于干燥變形，試休強(qiáng)度會(huì)受到一定的影響。

　　(三)儀器設(shè)備的影響

　　1、 加水器的影響

　　加水量的多少對(duì)水泥強(qiáng)度的影響很大，加水量增加，水泥強(qiáng)度降低。加水器的容量為(225±1)mL，當(dāng)加水量大于標(biāo)準(zhǔn)加水量(0.5-1.5)mL時(shí)，3天強(qiáng)度一般降低(0.5-2.0)Mpa，28天強(qiáng)度降低(1-3)Mpa，當(dāng)加水量少于標(biāo)準(zhǔn)加水量少于標(biāo)準(zhǔn)加水量(0.5-1.5)mL時(shí)，3天強(qiáng)度一般增加(0.5-2.0)Mpa，28天強(qiáng)度降低(1-4.5)Mpa。

　　注意：加水器一定要經(jīng)過(guò)檢定，并注意是否有修正值。

　　2、 膠砂攪拌機(jī)的影響

　　攪拌時(shí)間不夠，物料就不均勻，勢(shì)必影響其強(qiáng)度。在成型時(shí)要檢查各階段的攪拌時(shí)間是否與標(biāo)準(zhǔn)要求相同，在攪拌過(guò)程中是否有停機(jī)的現(xiàn)象，攪拌葉與鍋壁的間隙是否符合要求。

　　3、 振實(shí)臺(tái)

　　JC/T682-1997《水泥膠砂試體成型振實(shí)臺(tái)》中對(duì)振實(shí)臺(tái)的要求有了很明確的規(guī)定，需要注意的是振實(shí)臺(tái)的安裝對(duì)強(qiáng)度結(jié)果影響很大。白顯明老師的一篇論文，論證過(guò)用砂漿和磚砌實(shí)心臺(tái)比混凝土實(shí)心臺(tái)水泥強(qiáng)度偏低5%左右。所以振實(shí)臺(tái)安裝要注意兩個(gè)方面，一是必須安裝在混凝土基座上，不要安裝在用磚和砂漿砌成的臺(tái)子上，二是安裝的設(shè)備應(yīng)成水平狀態(tài)。

　　4、 養(yǎng)護(hù)箱

　　養(yǎng)護(hù)箱篦板不水平，會(huì)使試體尺寸不一致，影響試體的強(qiáng)度。

　　注意：防止養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)的濕氣凝結(jié)成水珠后下滴，使試體受損。

　　5、 水泥強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)

　　試驗(yàn)機(jī)的加荷速度、靈敏度、夾具壓板的尺寸、平面度、上下重合度、同軸度都會(huì)對(duì)強(qiáng)度產(chǎn)生影響。一般來(lái)說(shuō)全自動(dòng)恒應(yīng)力水泥強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)，它較一般的水泥壓力機(jī)而言具有直觀，加荷速度容易控制等優(yōu)點(diǎn)。但我們也必須注意一下它的檢定證書(shū)，在每一個(gè)量程處都給了試驗(yàn)機(jī)示值誤差測(cè)量結(jié)果的相對(duì)擴(kuò)展不確定度。在與其他試驗(yàn)室做比對(duì)試驗(yàn)時(shí)也要考慮它的因素。

　　(四)試驗(yàn)操作

　　1、 在稱量各種物料過(guò)程中，各種物料的質(zhì)量嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求去稱量，最好控制在中值。倒料時(shí)不要散失。

　　2、 把標(biāo)準(zhǔn)砂倒入加砂斗時(shí)，一定要把砂子全部加入斗內(nèi)，不得外撒。水泥加入攪拌鍋內(nèi)也要格外小心，攪拌過(guò)程中要監(jiān)視標(biāo)準(zhǔn)砂是否全部加入鍋內(nèi)，有無(wú)外濺，攪拌中間停拌時(shí)一定要用小刀把粘在葉片和鍋壁上的物料刮入到膠砂內(nèi)，在振實(shí)前用小勺把鍋內(nèi)的膠砂攪拌若干次。

　　3、 脫模時(shí)不要用力過(guò)大，注意不要用鐵錘敲打試模四周，防止試體受到劇烈振動(dòng)。因?yàn)橛不�水泥漿體是由無(wú)數(shù)鈣礬石的針狀晶體和多種形貌的C-S-H，再夾雜著六方板狀的氫氧化鈣和單硫型水化鋁酸鈣等晶體交織在一起而構(gòu)成的，它們密集連生交叉結(jié)合而具有強(qiáng)度。在形成過(guò)程中受到劇烈振動(dòng)而導(dǎo)致漿體結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度就會(huì)降低。所以脫模時(shí)最好用橡皮錘或脫模器。

　　4、 在破型的過(guò)程中，一定要用濕毛巾將試體覆蓋，每塊試體壓完后，夾具內(nèi)的殘留物清理干凈后再進(jìn)行第二塊試驗(yàn)。

　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)本室檢驗(yàn)結(jié)果與質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)結(jié)果相差較大或正常樣品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，可按上述影響因素進(jìn)行分析，分析程序如下：首先分析是系統(tǒng)誤差，還是偶然誤差，當(dāng)長(zhǎng)期偏高或偏低時(shí)，一般屬系統(tǒng)誤差;時(shí)高時(shí)低或偶然一、兩次偏低或偏高時(shí)，一般屬偶然誤差。

　　如果確定是系統(tǒng)誤差，則應(yīng)當(dāng)從標(biāo)準(zhǔn)砂、人員操作、儀器設(shè)備、試驗(yàn)條件(包括環(huán)境溫濕度、試驗(yàn)室溫度、試驗(yàn)水溫)等方面逐步分析。一般程序是：首先檢查試驗(yàn)條件，因?yàn)檫@是最簡(jiǎn)單的;然后對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，必要時(shí)請(qǐng)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量部門(mén)對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行一次期間核查;最后就是檢查人員的操作方法，是否按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)操作。

　　如果確定是偶然因素，則首先要檢查最近是否變動(dòng)有關(guān)試驗(yàn)前提(即是否更換操作人員，是否更換過(guò)新的儀器設(shè)備，是否試驗(yàn)物質(zhì)性能變化)，然后反復(fù)試驗(yàn)，操作過(guò)程是否有干擾因素存在。最后還要考慮質(zhì)檢機(jī)構(gòu)是否發(fā)生偶然偏差。

　　總之，水泥膠砂強(qiáng)度的檢驗(yàn)是個(gè)系統(tǒng)的工程，要想保證檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性就要保證各個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格要求進(jìn)行，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》中對(duì)檢驗(yàn)方法的精確性和再現(xiàn)性的要求。

　　[1]《水泥工藝學(xué)》，沈威、黃文熙、閔盤(pán)榮編，武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1991年。

　　[2] GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》

　　[3]JC/T681-1997《行星式水泥膠砂攪拌機(jī)》

　　[4]JC/T682-1997《水泥膠砂試體成型振實(shí)臺(tái)》

　　[5] GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》介紹 白顯明