中欧标准在水泥胶砂强度测试中的对比研究

刘军，张平，王琴，刘洋，王希明，吴雄，王军

（1. 中建西部建设新疆有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000；2. 中建商品混凝土有限公司，湖北 武汉430000；3. 中建西部建设股份有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

随着经济社会全球化以及建筑行业的飞速发展，混凝土的需求量与日俱增，水泥作为混凝土最主要的胶凝材料，其用量之大、应用面之广，以及难以替代性在混凝土中显得尤为重要。水泥的强度是评价水泥质量的重要指标，是划分水泥强度等级的依据。然而，由于各国水泥生产原材料、工艺、标准的差异以及质量检测及等级划分的不同，影响混凝土生产及施工进度，不利于中方建筑企业海外业务拓展。

水泥强度等级划分的主要依据是水泥胶砂强度，本文重点考察中欧标准在水泥胶砂强度测试方面的差异，分析中欧标准在标准范围、仪器设备、实验步骤及结果处理方面的异同点，总结中欧水泥强度测试及等级划分的差异性，为我国建筑企业海外拓展降低业务风险。

1 中欧标准简述

表 1 水泥胶砂强度测试中欧标准

关于水泥胶砂强度的测定欧洲标准为 BS EN 196-1:2005 水泥测试方法——第 1 部分：强度的测定。其内容涉及：仪器设备、胶砂的制备和养护以及结果评价等。而与之对应的国标 GB/T 17671—2009《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》，囊括行标 JC/T 682—2005《水泥胶砂试体成型振实台》、JC/T 681—2005《行星式水泥胶砂搅拌机》、JC/T 724—2005《水泥胶砂电动抗折试验机》，其中规定了水泥胶砂强度检验方法的仪器、材料、胶砂组成、试验条件、操作步骤和结果计算等。

2 仪器设备对比

2.1 实验室及养护箱

中欧标准中对于实验室温度的要求一致，都为(20±2)℃，相对湿度不低于 50%；雾室和养护箱的温度应保持在 (20±1)℃，相对湿度不低于 90%；养护池的水温应保持在 (20±1)℃；对于实验室的温湿度每天至少记录一次，对养护箱和雾室的温度和相对湿度都是至少每 4h 记录一次。但国标中另有补充，在自动控制的情况下可以酌情减至一天记录两次。

2.2 搅拌机与搅拌叶片

中欧标准中使用的搅拌机都是由两部分构成：不锈钢搅拌锅和不锈钢搅拌叶片，规定水泥胶砂搅拌锅与叶片之间的间隙都为 (3±1)mm。对于搅拌锅，欧标规定深度约 180mm，内径约 200mm，国标规定深度(180±2)mm，内径 (202±1)mm。对于搅拌叶片，中欧标准的相同之处在于，搅拌叶片的自转速度均为高速(285±10)r/min，低速为 (140±5)r/min；公转速度高速为 (125±10)r/min，低速为 (62±5)r/min。对于搅拌叶片的结构，中欧标准有较大差异，对比如表 2 所示。

表 2 中欧标准搅拌叶片的区别

2.3 试模

中欧标准都使用由三个水平模槽组成的试模，可同时成型三条 160mm×40mm×40mm 的长方体试块。欧标中对于试模内部尺寸及公差要求中提到长度为(160±1)mm、宽度 (40±0.2)mm、深度 (40±0.1)mm，而国标则是 (160±0.8)mm、宽度和深度与欧标一致。为方便装填试模，欧标中规定应在试模上配装一壁高20～40mm 的金属质送料斗，而国标中对这个装置描述为金属模套，模套壁高为 20mm。

2.4 振实台

中欧标准对振实台的要求对比见表 3。

2.5 抗折强度试验机

中欧标准对于加荷弯曲装置的距离、尺寸的要求基本一致。欧洲标准对抗折试验机的载荷及承压方式进行了明确规定，抗折实验设备能加载至 10kN，至五分之四时载荷精度应为 ±1.0%，加载速率为 (50±10)N/s。与之对应的中国行标 JC/T 724—2005《水泥胶砂电动抗折试验机》中对胶砂抗折试验机的结构、技术要求等进行了明确要求。示值相对误差不超过±1%，加荷速度为 (50±10)N/s。

表 3 中欧标准振实台对比

2.6 抗压强度试验机

中欧标准对于抗压强度试验机的要求基本相似，在五分之四量程范围使用时的载荷精度为±1%，加载速率为 (2400±200)N/s，压力机压板最好是由碳化钨制成，厚度不小于 10mm、宽度为 (40±0.1)mm、长不小于 40mm。

3 试验步骤对比

中欧标准对于水泥胶砂组成的规定是一致的，都是由 (450±2)g 水泥、(1350±5)g 标准砂和 (225±1)g 水配制而成，水胶比为 0.50。

中欧标准中试验步骤基本相同，细微差别如下：

（1）在搅拌过程中，欧标在搅拌机运行 90s，停转后在首 30s 里用橡胶或塑料铲将粘附于锅壁和锅底的胶砂刮至搅拌锅中间，而国标中是在搅拌机停转后 15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入搅拌锅中间。

（2）在脱模前的处置与储存过程中，欧标在试模放入湿气室或养护箱前，还需将一块规格为 210mm×185mm×6mm 与水泥不发生反应的磨边玻璃板或钢板或其它防渗材料板盖于试模上。

（3）在水中养护时，欧标中特别规定除非可以确认水泥成分不会交叉影响水泥强度的发展，否则试件在水中养护时必须单独存放，氯离子含量超过 0.1% 的水泥试件必须单独存放。

（4）在试件养护期间，欧标规定一次性换水的换水量不得超过总养护水量的 50%，而国标规定不允许在养护期间全部换水。

4 试验结果处理

对于胶砂试块抗压、抗折强度的测定取值，中欧标准只有细微差别，在数据不超差的情况下，抗折数据取三个试块抗折强度算数平均值，抗压数据取六个试块算数平均值，精度为 0.1MPa。而国标在抗折强度上有特殊要求，当三个值中有超出平均值范围±10% 的数据时，应先剔除再取平均值。国标与欧标在抗压强度的取值要求一致，都是当有一个测定值超出六个强度平均值±10% 时，剩下五个强度值取平均值；当有两个或两个以上超出平均值±10% 时，此组数据无效。

5 体会和建议

通过对比分析中欧水泥胶砂强度测试方法标准，发现在仪器设备、测试方法以及实验原理之间存在诸多相通之处，但在仪器设备尺寸、精度，试验操作的细节以及结果判定上存在些许差异。国标与欧标对于水泥胶砂强度的测试方法均具有各自独特的优势和侧重点。

目前，我国建设大潮方兴未艾，在国家的大力支持下，建筑企业走出国门的步伐正逐渐加快。标准作为企业设计、施工、运营等方面的依据，有必要得到进一步重视及加强。基于此，特提出如下建议：

（1）加强中国标准与欧洲标准对比研究，查漏补缺，使中国标准在体系上更加完善，在细节上更充实。

（2）组织力量尽快将相关中国标准英译化，为中国标准走出国门奠定基础。

（3）鼓励中国建筑企业在条件适合时，多采用中国标准。原因有二，一是中国建筑企业对中国标准认识深刻，便于应用；二是通过采用此方式，使国外建设部门逐步接受中国标准。