试验室检测水泥强度的要素控制

时间：2024-07-28

魏榕梓

（三明市检验检测中心，福建三明 365000)

0 引言

在实际的水泥强度检验中，实际试验条件、使用的仪器设备、试验操作过程等是对检测结果影响最大的三个因素，除此之外，还有环境因素、人员素质等也会有一定影响。为了保证更加准确的检验结果，要从了解实际的具体步骤和内容开始，明确可能对检验结果造成影响的各种因素，提出对应的解决措施。只有这样才能够真正提升检验的准确性，为更加科学、合理、准确的检验数据提供一定支持。

1 仪器设备对水泥强度检测的影响及控制

试验室检测水泥强度中需要使用的各类仪器设备，是检测工作的基础条件之一，会对检测结果准确性影响较大。为了能够确保检验结果更加合理、准确，要对仪器设备环节给予充分的重视，重点关注不同设备容易出现的具体问题，提出对应的解决措施。通过完善基础准备工作，为检测工作更加准确的开展提供一定支持。

1.1 试模组装以及涂油

重点需要注意以下几个方面：（1）在将试模组装完成后，如果超过规定要求的公差，会直接对成型试块规格以及尺寸造成影响，进而对整个检测结果的准确性产生一定影响，需要立即进行更换。（2）试模涂油要保证涂油工作能够做得“恰到好处”，不能够过多或过少，过多或过少都会对检测结果造成影响[1]。如果黄油或机油出现未刮干净、过多等问题，在试体成型后，会在表面留下一些空洞，对整个试体的强度造成影响。同时，也会造成试体表面形成不易透水包裹层，造成试体和水的接触面变小，影响后续的水化反应。但如果油液残留过少，也会造成难以脱模。在这种情况下，强行脱模容易造成试体内部受到损伤，对水泥的强度产生影响。因此，在涂油时需要尽量保证均匀，将黄油刮干净，涂抹的油液最好是掺入四分之一的20 号机油，通过加热混匀后再使用，刷子可以选择2 号油板刷，一般宽度在3cm 左右。

1.2 振实台与胶砂搅拌机

这两项设备对检测造成影响的因素和具体解决措施，主要包括以下几个方面内容：（1）在GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》中规定，检验过程中使用的振实台要满足JCT682《水泥胶砂试体成型振实台》中的要求。在实际的操作过程中，布料均匀情况、设备振幅大小情况，都会对试体密实情况、气泡排放情况造成影响。因此，在实际操作中需要检查振实台是否存在螺丝松动、振实台窜动、卡具脱落等各种情况出现，一旦发现存在这些问题，及时进行调整，避免出现试模滑动或者漏浆的情况出现[2]。（2）在GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》有明确规定，应用ISO 实施检验的搅拌设备属行星式，要与《行星式水泥胶砂搅拌机》（JC/T681）中的要求相符合。需要注意的是，行星式胶砂搅拌机叶片和锅底、锅壁工作间隙需要控制在（3±1）mm 范围内，如果间隙太大，就会导致锅底粘住水泥无法被充分搅拌；如果间隙太小，搅拌过程中叶片非常容易将砂粒打碎，对检测结果准确性造成影响。因此，在实际的实验过程中，需要定期检查间隙情况。

1.3 水泥抗压夹具

抗压夹具的压板尺寸、同轴度、球座球心等，都会对强度造成不同程度的直接影响。因此，在实际的实验过程中，需要对这些因素给予充分的重视，主要包括：定期检查球座的灵活性，是否能够自由的转动。尤其是在实验加荷过程中，需要保证上压板不会出现移动的问题，同时需要确保清洁情况，不能够出现划痕或者是碰伤，及时做好对应的维护和保养工作，定期实施检定工作。

1.4 水泥抗压试验机

水泥抗压试验设备的加荷速率控制情况、精确度、荷载范围等，会对水泥试验中抗压强度值的可靠性造成影响[3]。在实际操作中，如加荷速率太快，结果就会偏高，反之，速率慢结果就会偏低。因此，在实际使用该设备的过程中，需要按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》中的相关规定，在整个加荷过程中，需要将速率控制在（2400±200）N/s，均匀的进行加荷直到水泥试块被破坏。当前在实际试验过程中，一般会使用液压式数显压力机、恒应力加荷全自动压力机，这两种设备不仅在精确度上比较高，同时也容易操作，能够非常有效的提高检验数据准确性。此外，在实际使用过程中，需要重视设备的清洁、干燥，经常对传动带是否出现脱落进行检查和检定。

1.5 水泥抗折试验机

在应用电动抗折机实施试验的过程中，如果上下夹具没有对准，试体除了受到压力、拉力外，还会受到扭力的作用，导致受力状态恶化，降低强度测定值。在实际操作中，要及时对抗折夹具进行检查，保证夹具加荷、支撑圆柱都能够自如的转动，两个支撑圆柱需要保持在同一水平线上，与试体长度保持垂直[4]。同时，需要定期对杠杆灵敏性进行检查，做好设备的维护和保养工作。

2 试验环境对强度检测的影响及控制

针对影响试验结果准确性的各项因素来说，样品保管、温度和湿度、用水温度、养护温度等，都可能会对强度造成影响。因此，针对试验环境对强度检测造成的影响因素进行分析，需要注意以下几点内容：

2.1 样品保管

保管条件对于强度影响相对比较大，目前一般会使用样品桶封装、聚氯乙烯塑料袋对样品进行保管，由于密封不严，样品受潮，就会造成试块强度下降。要按照相关规定，从取样到试验至少需要经过24 个小时，将其保存在气密性较好的容器内，保证容器不会和水泥发生任何的反应。一些专家建议可以采用真空塑料膜对样品进行封装，既能够满足样品封装标准，又能够实现方便使用。

2.2 环境温度和湿度

实验室的温度和湿度是对水泥强度影响最大的两个因素，如果温度或者湿度低于规定的标准，就会影响到水泥水化反应的速度，造成强度下降，反之则会造成强度偏高[5]。因此，在实际实验中，一般需要将温度控制在（20±2）℃范围内，相对湿度不能够低于50%。同时，养护箱或者是雾室温度需要保持在（20±1）℃，相对湿度不能够低于90%，养护池的水温需要维持在（20±1）℃温度范围内。此外，为了保证试验的条件能够满足相关标准，获得更加准确的数据，实际操作中需要注意观察实验室中的温度计、恒温恒湿机等专业设备，做到每天记录一次。

3 试验操作对强度检测的影响及控制

在实际的强度检验过程中，在实验设备情况、环境条件均满足相关标准的情况下，操作过程中操作是否规范，就是影响实验结果准确性的一个重要因素。因此，在实际的试验操作中，需要对操作过程给予充分的重视，制定出针对性的解决措施，确保操作能够更加规范、标准的进行，为获得更加准确的数据提供支持[6]。

3.1 称量、量水

对每锅胶砂需要使用的水泥等进行准确称量，一般水泥为（450±2）g，标准砂为（1350±5）g，水为（225±1）g。同时在锅中加入水和水泥的过程中，需要避免出现外撒、外溅等问题，避免称量不准确，对检测结果的准确性造成不良影响。

3.2 试体刮平

在水泥成型过程中需要实施刮平、抹平等操作，这些操作对于试验结果能够产生较大的影响。如果在刮平过程中胶砂比试模高，就会造成检验的结果变高，反过来也会造成结果偏低[7]。因此，按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》标准中的要求，实际操作中需要注重以下几点：（1）在握金属直尺过程中，需要保证用力的均匀，防止试块表面不平或者是受到损伤。（2）刮平直尺始终保持近似90°的角度，不能够在刮平过程中改变角度。同时，按照标准中的要求，需要沿着试模长度的方向，使用横向锯割的动作，朝着另外一端慢慢的移动，要保证以此完成刮砂工作，不能够使用压、推、抬高直尺的动作，否则就会造成试模的表面不平或者是受损。（3）在抹平过程中，使用直尺近似水平方式将表面抹平，最好是一次完成，次数越多效果越不好，这主要是由于随着抹平次数的不断增加，试体表面会泌水脱皮，进而对强度检测准确性造成一定影响。

3.3 试体养护

在养护的过程中，主要需要关注以下几点问题：（1）在带模养护过程中，需要对养护箱温度和湿度进行控制，对养护箱篦板水平情况进行检查，发现不平应及时进行调整，防止养护过程中试模中胶砂朝着一个方向流动，造成试体出现高度不同的情况，影响测定的准确性[8]。（2）脱模过程中需要小心操作，用橡皮榔头或者是塑料锤等辅助脱模，也可使用专门的脱模器在规定时间内脱模。（3）ISO 法对试体水中养护有着非常明确的规定，要求试块在脱模后需要做好标记，并且以水平、竖直的方式放在水中进行养护，保证每个养护池中只对同样的试件进行养护。养护池要使用自来水，保证水位的恒定，不允许在养护期间完全换水。

3.4 试体破型

破型操作需要重点关注以下几点内容：（1）相关人员要准确掌握不同的破型龄期，按照要求实施破型试验操作。一般情况下，在试验开始之前的15 分钟左右将试体从水中取出，将试体的表面沉积物清理干净，使用湿布进行覆盖，直到正式开始试验[9]。（2）在实施抗折试验过程中，将试体放正、放平，使其与支撑圆柱保持垂直。（3）抗压强度检测过程中，最关键的就是要对加荷速率进行有效控制，在整个加荷过程中维持（2400±200）N/s 的标准均匀进行加荷，一直到试体被破坏。