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摘要:在现代工程建设当中，水泥的使用非常广泛并起着不可替代的作用。而水泥的强度直接影响着水泥的质量，是评定水泥质量的一个重要指标。文章结合水泥强度检测的重要性，指出了进行水泥强度检测中应注意的问题，并给出了几点提高检测质量的做法和建议。
关键词:水泥；检测；应注意的问题；试验条件；做法和建议
中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号：
水泥是建筑、公路、水利等现代工程建设中使用最广的重要建筑材料。水泥质量是否达标，将直接关系到工程的整体质量、安全性和抗震性。因此，国家相关部门非常重视水泥质量检测工作。在水泥检测的所有的项目中,水泥强度是一项非常重要的检测项目，其检测质量直接关系到在建筑施工中水泥材料的正确使用以及工程结构的质量。因此，我们必须严格执行相关标准，提高水泥强度检验精度，真实反映受检水泥的强度，为工程建设服务。下面，重点探讨水泥强度检测中应注意的问题，并给出了提高检测质量的做法和建议。
1 水泥强度检测
水泥检测是一项技术性很强、很细的试验工作，稍不熟练或不细心极易产生试验结果不准确以至试验数据不可靠。水泥强度是判定水泥合格与否的主要指标。根据受力形式的不同，水泥强度的表示方法通常有抗压、抗折二种，它们之间有着内在的联系。由于在水泥混凝土中主要使用抗压强度，因此水泥强度一般由水泥的28天抗压强度来表示。水泥强度等级由水泥二个龄期的强度指标来划分，水泥达到某一强度等级，除要求该水泥的28天抗压强度达到规定的强度值外，还要求达到其他龄期规定的强度值。通过检验水泥强度，一方面可确定水泥强度等级，评定水泥质量的好坏，另一方面可为设计水泥混凝土标号提供依据。水泥强度是水泥重要的物理力学性能之一，是硬化的水泥石能够承受外力破坏的能力[1]。
2水泥强度检测中应注意的问题
2.1 仪器设备
(1)计量器具
据有关规范规定，称量天平的误差应该控制在±1g，加水器误差控制在±1ml，不然会使水泥用量和加水量不准确，导致水泥胶砂的水灰比和灰砂比误差较大，必然影响水泥强度检验结果。试验表明，加水量波动1%，抗压强度相应波动2%左右。
表1 加水量波动对抗压强度的影响
(2)行星式水泥胶砂搅拌机搅拌
行星式水泥胶砂搅拌机搅拌时间可自动控制：低速30s±1s，再低速30s±1s，同时自动加砂开始(30s±1s内全部加完)，高速30s±1s，停90s±1s，高速60s±1s。搅拌时间不足时强度偏低，超时则强度偏高。
行星式水泥胶砂搅拌机的叶片与锅壁、锅底之间的间隙标准要求为3mm±1mm。若不达标，则水泥强度相差甚远。当间隙大于4mm时，在加砂前锅底的水泥不能全部搅起来，即水泥浆未搅匀，加砂后锅底仍有未搅起的料，导致水泥胶砂搅不匀，使得强度偏低，而且3条试体强度离散性较大。当间隙小于2mm时，强度会偏高，且在搅拌过程中叶片容易与锅底、锅壁产生摩擦而被磨损。因此，为了保证水泥强度检测结果的准确，最好3个月检验一次叶片与锅壁、锅底的间隙，校一次快慢搅拌时间。
(3)振实台
需用地脚螺丝固定在高约400mm的混凝土基座上，混凝土体积约为0.25m3，重约600kg。安装后设备必须成水平状态，仪器底座与基座之间要铺一层砂浆以保证它们完全接触，启动振实台振动60次；接着再按上述方法装第2层，装好后用小播料器播平，再振60次。在实际操作中若2层装砂量不同，会导致胶砂中气泡的排放情况不同，从而振实效果不同，强度结果离散性大。
(4)试模
有相当一部分试验室忽略对试模的管理，不对其腔体尺寸进行校验，从而有可能使用已变形的，不符合JC/T762-1997要求的试模，使得砂浆在振实成型时可能渗透出来，成型的试体不规则，直接影响水泥强度检验结果。JC/T762-1997规定试模净重6～6.5kg，试模的质量大小也会影响振实台的振幅，从而影响水泥强度检验结果。
(5)电动抗折仪
如某试验室水泥抗折强度的比对结果屡屡偏低，经考查分析，发现抗折机安装水平度不好，杠杆比小于规定值，导致抗折强度偏低。所以，电动抗折仪要定期进行计量检定，确保检验结果的准确性。抗折夹具合格与否，也影响抗折强度的准确性。如果球座不灵活，不能自由调整，会使试体受到扭力作用，从而使抗折强度偏低；夹具圆柱灵活性差，会使抗折强度偏高等。
(6)压力试验机
如果压力试验机的压板不平，会使试体产生局部受压，降低抗压强度的检验结果。抗压夹具应符合JC/T683-1997要求，并应定期進行校验，如果用不合格的抗压夹具，会使抗压强度偏低2%～10%。
3.2 试验条件
(1)水泥成型及破型时试验室温度
GB/T17671-1999规定成型试验室：温度(20±2)℃，相对湿度不低于50%。试验数据表明成型时试验室温度低于标准规定时，水泥强度变化不大。
表2 水泥试验成型时温度对水泥（P·S·A 42.5）强度的影响
GB/T17671-1999规定破型试验室温度应控制在(18～22)℃范围内。温度不仅对水泥的水化有影响，而且对其硬化也有影响。破型试验室的温度控制不好，会对试体强度有影响，尤其是短龄期的试体影响更大。同时压力机油粘度与温度也有很大关系。机油粘度会影响压力机的加荷速度，从而影响水泥强度检验结果。为了增强试验的准确性和可比性，破型时的温度应严格控制，且温度越接近20℃越好。
(2)养护箱温湿度对强度的影响
GB/T17671-1999规定：养护箱的温度(20±1)℃，相对湿度不底于90%。试验表明，如果养护箱温度比要求的标准温度提高5℃左右，不同龄期的抗折、抗压强度就相应偏高2%～5%。温度对水泥早期强度的影响比对水泥后期强度的影响更大一些。
(3)养护水
水泥与水作用不断放出热量，这种热量称为水化热。在水泥的矿物组成中，铝酸三钙放热量最多，也最快，硅酸三钙次之，硅酸二钙放热量最少，最慢。水化热主要在硬化初期放出，以后逐渐减少。水化热的大小与放出速度除决定于水泥成分外，还与水泥的养护温度，水泥细度等有直接关系。水温高，颗粒小，早期放热量较多较快。GB/T17671-1999要求养护水温度控制在(20±1)℃范围内，说明了养护水温的重要性。如果试验室对水温的控制不达标，特别是养护池的温度均匀性控制不好，会直接影响水泥试体的水化速度，而水化速度的快慢又直接影响到水泥强度增长的快慢。试验表明，水温每升高或降低1℃，强度约相差1%～2%。水温对矿渣水泥的影响比对普通水泥的影响更为明显，所以在实际工作中要特别注意水温的控制[2]。
表3 养护水温对水泥（P·S·A 42.5）强度的影响
从表3可以看出养护水温度对强度的影响很明显，特别是对早期强度，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，强度也就偏高；当温度低于19℃时，凝结硬化速度较缓慢，强度就会偏低。
3.3 检测过程
检测过程中不同的操作人员，虽按标准采用同一操作方法，但也会带来一定的误差。
1）刮平
刮平时，如果手法掌握不当，用力不匀，刮去胶砂后，就可能使试体中出现裂纹或缺陷，导致试体强度偏低。
2）加荷速度的影响
破型时的加荷速度的影响，一般情况下破型加荷速度快，强度偏高。
表4试验材料为盾石牌P·O42.5的水泥。
表4 加荷速度对水泥强度的影响
从表4可见，如果提高加荷速度，3d抗压强度相差9.3%，28d抗压强度相差3.1%。综合分析，抗折强度不受加荷速度影响，试验相差在0～2%的范围，加荷速度加快，其抗压强度值比标准加荷速度值要高。
3 提高强度检测质量的几点做法和建议
(1)环境条件要符合要求。试件带模养护时养护箱内或雾室温度应保持(20±2)℃,相对湿度不低于90%,养护池水温控制在(20±1)℃。
(2)水泥检验室温度、材料温度、养护温湿度应保证每天记录不少于2次,确保能及时发现温湿度异常现象。
(3)应经常检查试模的尺寸,公差超过规定时就应更换。在每次拆模后应将其清理干净,然后用黄油或凡士林等密封材料涂于接缝处,而后在试模内表面涂一层隔离剂。
(4)采用杠杆式试验机时，抗折夹具应保证三根抗折支点可以自由转动。试件放入前，使杠杆成平衡状态，放入后，调整夹具，使杠杆在试体折断时保持平衡位置，以防调整过高，砝码冲击，强度不准。
(5)应使用恒应力试验机,精度不大于1%且速率控制为(2400±200)N/s，在接近破坏时应严格控制。
(6)抗压夹具应能保证试体在夹具内平均受压且球座可以自由转动。
(7)胶砂比对水泥的强度影响显著,在水泥胶砂成型时,应控制水泥和标准砂的加入量。
4 结束语
总之，水泥强度能否达到要求直接影响着工程的顺利竣工。一旦无法保证水泥强度检测的准确性，不仅会影响到工程的工期，还给工程埋下质量隐患。因此，必须加强水泥强度检测过程的控制，制定出更加具体的操作方法，不断提高检测人员的专业素质，以使检测结果能够更加准确可靠。
参考文献
[1] 黄小红.综合分析有关于水泥强度检测中的误差问题[J].现代装饰(理论),2011年04期 [2] 王粉;郑百康;张悦艳.影响水泥强度检测结果准确性的因素分析与对策[J].河南建材,2012年01期
关键词:水泥；检测；应注意的问题；试验条件；做法和建议
中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号：
水泥是建筑、公路、水利等现代工程建设中使用最广的重要建筑材料。水泥质量是否达标，将直接关系到工程的整体质量、安全性和抗震性。因此，国家相关部门非常重视水泥质量检测工作。在水泥检测的所有的项目中,水泥强度是一项非常重要的检测项目，其检测质量直接关系到在建筑施工中水泥材料的正确使用以及工程结构的质量。因此，我们必须严格执行相关标准，提高水泥强度检验精度，真实反映受检水泥的强度，为工程建设服务。下面，重点探讨水泥强度检测中应注意的问题，并给出了提高检测质量的做法和建议。
1 水泥强度检测
水泥检测是一项技术性很强、很细的试验工作，稍不熟练或不细心极易产生试验结果不准确以至试验数据不可靠。水泥强度是判定水泥合格与否的主要指标。根据受力形式的不同，水泥强度的表示方法通常有抗压、抗折二种，它们之间有着内在的联系。由于在水泥混凝土中主要使用抗压强度，因此水泥强度一般由水泥的28天抗压强度来表示。水泥强度等级由水泥二个龄期的强度指标来划分，水泥达到某一强度等级，除要求该水泥的28天抗压强度达到规定的强度值外，还要求达到其他龄期规定的强度值。通过检验水泥强度，一方面可确定水泥强度等级，评定水泥质量的好坏，另一方面可为设计水泥混凝土标号提供依据。水泥强度是水泥重要的物理力学性能之一，是硬化的水泥石能够承受外力破坏的能力[1]。
2水泥强度检测中应注意的问题
2.1 仪器设备
(1)计量器具
据有关规范规定，称量天平的误差应该控制在±1g，加水器误差控制在±1ml，不然会使水泥用量和加水量不准确，导致水泥胶砂的水灰比和灰砂比误差较大，必然影响水泥强度检验结果。试验表明，加水量波动1%，抗压强度相应波动2%左右。
表1 加水量波动对抗压强度的影响
(2)行星式水泥胶砂搅拌机搅拌
行星式水泥胶砂搅拌机搅拌时间可自动控制：低速30s±1s，再低速30s±1s，同时自动加砂开始(30s±1s内全部加完)，高速30s±1s，停90s±1s，高速60s±1s。搅拌时间不足时强度偏低，超时则强度偏高。
行星式水泥胶砂搅拌机的叶片与锅壁、锅底之间的间隙标准要求为3mm±1mm。若不达标，则水泥强度相差甚远。当间隙大于4mm时，在加砂前锅底的水泥不能全部搅起来，即水泥浆未搅匀，加砂后锅底仍有未搅起的料，导致水泥胶砂搅不匀，使得强度偏低，而且3条试体强度离散性较大。当间隙小于2mm时，强度会偏高，且在搅拌过程中叶片容易与锅底、锅壁产生摩擦而被磨损。因此，为了保证水泥强度检测结果的准确，最好3个月检验一次叶片与锅壁、锅底的间隙，校一次快慢搅拌时间。
(3)振实台
需用地脚螺丝固定在高约400mm的混凝土基座上，混凝土体积约为0.25m3，重约600kg。安装后设备必须成水平状态，仪器底座与基座之间要铺一层砂浆以保证它们完全接触，启动振实台振动60次；接着再按上述方法装第2层，装好后用小播料器播平，再振60次。在实际操作中若2层装砂量不同，会导致胶砂中气泡的排放情况不同，从而振实效果不同，强度结果离散性大。
(4)试模
有相当一部分试验室忽略对试模的管理，不对其腔体尺寸进行校验，从而有可能使用已变形的，不符合JC/T762-1997要求的试模，使得砂浆在振实成型时可能渗透出来，成型的试体不规则，直接影响水泥强度检验结果。JC/T762-1997规定试模净重6～6.5kg，试模的质量大小也会影响振实台的振幅，从而影响水泥强度检验结果。
(5)电动抗折仪
如某试验室水泥抗折强度的比对结果屡屡偏低，经考查分析，发现抗折机安装水平度不好，杠杆比小于规定值，导致抗折强度偏低。所以，电动抗折仪要定期进行计量检定，确保检验结果的准确性。抗折夹具合格与否，也影响抗折强度的准确性。如果球座不灵活，不能自由调整，会使试体受到扭力作用，从而使抗折强度偏低；夹具圆柱灵活性差，会使抗折强度偏高等。
(6)压力试验机
如果压力试验机的压板不平，会使试体产生局部受压，降低抗压强度的检验结果。抗压夹具应符合JC/T683-1997要求，并应定期進行校验，如果用不合格的抗压夹具，会使抗压强度偏低2%～10%。
3.2 试验条件
(1)水泥成型及破型时试验室温度
GB/T17671-1999规定成型试验室：温度(20±2)℃，相对湿度不低于50%。试验数据表明成型时试验室温度低于标准规定时，水泥强度变化不大。
表2 水泥试验成型时温度对水泥（P·S·A 42.5）强度的影响
GB/T17671-1999规定破型试验室温度应控制在(18～22)℃范围内。温度不仅对水泥的水化有影响，而且对其硬化也有影响。破型试验室的温度控制不好，会对试体强度有影响，尤其是短龄期的试体影响更大。同时压力机油粘度与温度也有很大关系。机油粘度会影响压力机的加荷速度，从而影响水泥强度检验结果。为了增强试验的准确性和可比性，破型时的温度应严格控制，且温度越接近20℃越好。
(2)养护箱温湿度对强度的影响
GB/T17671-1999规定：养护箱的温度(20±1)℃，相对湿度不底于90%。试验表明，如果养护箱温度比要求的标准温度提高5℃左右，不同龄期的抗折、抗压强度就相应偏高2%～5%。温度对水泥早期强度的影响比对水泥后期强度的影响更大一些。
(3)养护水
水泥与水作用不断放出热量，这种热量称为水化热。在水泥的矿物组成中，铝酸三钙放热量最多，也最快，硅酸三钙次之，硅酸二钙放热量最少，最慢。水化热主要在硬化初期放出，以后逐渐减少。水化热的大小与放出速度除决定于水泥成分外，还与水泥的养护温度，水泥细度等有直接关系。水温高，颗粒小，早期放热量较多较快。GB/T17671-1999要求养护水温度控制在(20±1)℃范围内，说明了养护水温的重要性。如果试验室对水温的控制不达标，特别是养护池的温度均匀性控制不好，会直接影响水泥试体的水化速度，而水化速度的快慢又直接影响到水泥强度增长的快慢。试验表明，水温每升高或降低1℃，强度约相差1%～2%。水温对矿渣水泥的影响比对普通水泥的影响更为明显，所以在实际工作中要特别注意水温的控制[2]。
表3 养护水温对水泥（P·S·A 42.5）强度的影响
从表3可以看出养护水温度对强度的影响很明显，特别是对早期强度，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，强度也就偏高；当温度低于19℃时，凝结硬化速度较缓慢，强度就会偏低。
3.3 检测过程
检测过程中不同的操作人员，虽按标准采用同一操作方法，但也会带来一定的误差。
1）刮平
刮平时，如果手法掌握不当，用力不匀，刮去胶砂后，就可能使试体中出现裂纹或缺陷，导致试体强度偏低。
2）加荷速度的影响
破型时的加荷速度的影响，一般情况下破型加荷速度快，强度偏高。
表4试验材料为盾石牌P·O42.5的水泥。
表4 加荷速度对水泥强度的影响
从表4可见，如果提高加荷速度，3d抗压强度相差9.3%，28d抗压强度相差3.1%。综合分析，抗折强度不受加荷速度影响，试验相差在0～2%的范围，加荷速度加快，其抗压强度值比标准加荷速度值要高。
3 提高强度检测质量的几点做法和建议
(1)环境条件要符合要求。试件带模养护时养护箱内或雾室温度应保持(20±2)℃,相对湿度不低于90%,养护池水温控制在(20±1)℃。
(2)水泥检验室温度、材料温度、养护温湿度应保证每天记录不少于2次,确保能及时发现温湿度异常现象。
(3)应经常检查试模的尺寸,公差超过规定时就应更换。在每次拆模后应将其清理干净,然后用黄油或凡士林等密封材料涂于接缝处,而后在试模内表面涂一层隔离剂。
(4)采用杠杆式试验机时，抗折夹具应保证三根抗折支点可以自由转动。试件放入前，使杠杆成平衡状态，放入后，调整夹具，使杠杆在试体折断时保持平衡位置，以防调整过高，砝码冲击，强度不准。
(5)应使用恒应力试验机,精度不大于1%且速率控制为(2400±200)N/s，在接近破坏时应严格控制。
(6)抗压夹具应能保证试体在夹具内平均受压且球座可以自由转动。
(7)胶砂比对水泥的强度影响显著,在水泥胶砂成型时,应控制水泥和标准砂的加入量。
4 结束语
总之，水泥强度能否达到要求直接影响着工程的顺利竣工。一旦无法保证水泥强度检测的准确性，不仅会影响到工程的工期，还给工程埋下质量隐患。因此，必须加强水泥强度检测过程的控制，制定出更加具体的操作方法，不断提高检测人员的专业素质，以使检测结果能够更加准确可靠。
参考文献
[1] 黄小红.综合分析有关于水泥强度检测中的误差问题[J].现代装饰(理论),2011年04期 [2] 王粉;郑百康;张悦艳.影响水泥强度检测结果准确性的因素分析与对策[J].河南建材,2012年01期