摘要：对水泥胶砂强度检测过程中的影响因素，如人员操作、检验条件和仪器设备等，进行了详细分析，并提出了相应的控制措施，以提高水泥胶砂强度的检测质量。
关键词：水泥胶砂强度；检测；影响因素；控制措施
Influencing factors on test of cement mortar strength and corresponding control measures
LIU Si-long, CAI Shi-kui, LIN Yu-feng
(Guangzhou Testing Center of Construction Quality and Safety Co., Ltd., Guangzhou 510440)
Abstract: The influencing factors on test of cement mortar strength, such as operation, test condition and instrument, are discussed in detail. Furthermore, the corresponding control measures are presented in order to improve the testing quality of cement mortar strength.
Key words: cement mortar strength; test; influencing factor; control measure
1. 引言
水泥作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于各种建筑工程，如桥梁、大坝和地铁等，其质量优劣直接影响建筑工程的安全性。水泥胶砂强度是判定水泥合格与否的主要指标，目前我国现行标准《水泥胶砂强度检验方法》GB/T17671-1999和《通用硅酸盐水泥》GB 175-2007对水泥胶砂强度检测方法和评判依据进行了详细规定，但是笔者在检测过程中发现，水泥胶砂强度检测的影响因素有很多，如人员操作、检测条件和仪器设备等。为此，本文从分析水泥胶砂强度检测的影响因素出发，探讨提高水泥胶砂强度检测质量准确性的措施。
2. 水泥胶砂强度影响因素分析
2.1取样的影响
水泥取样工作是水泥检测过程中的首要环节，水泥进场时应按批次进行取样，送检时一些工地有时为了图方便，随意抽取一袋水泥送检，导致委托检验的水泥样品没有代表性。另一方面，部分试验室对接收的样品未按规定要求进行处理，导致水泥样品混入杂物，影响了试验结果的准确性。此外，若样品存放时密封不严密导致样品受潮、结块，使该样品的实际强度下降，也会影响强度检测结果。
2.2 人员操作的影响
在试验过程中，对于相同的样品，不同的检测人员，由于操作不规范，易造成极大的偏差，导致数据失真。比如进行成型操作的时候，必须严格按照相关要求分层进行装胶砂，在装胶砂的时候，第一层为总质量的一半，大约为 900g，第二层把剩下的大约质量为 1125g的胶砂全部装完，在相同振实次数下，假如第一层装的太少，则导致水泥强度偏低；反之则偏高。假如三个模槽各层质量不一样，强度便会出现严重偏差。比如在刮平过程中，一旦操作人员的刮平手法不够熟练，掌握不到位，就会导致水泥试体出现凹凸不还有平的表面，产生局部受力而使水泥试件具有的强度大大降低。
2.3 检测条件的影响
2.3.1 试验室环境
国家标准《水泥胶砂强度检验方法》GB/T17671-1999对试验温度、湿度以及样品、拌合水、仪器和用具的温度都有详细的规定，应控制在温度（20±2）℃，湿度不低于50%。如果该条件不在规定的范围内，则对检测数据的准确性影响很大，如夏天、冬天的气温与试验室的标准温差较大，如果接收的样品不按规定处理直接进行检测，样品温度高的强度将偏高，反之则偏低。
2.3.2 养护条件
水泥成型后应在温度（20±1）℃，相对湿度不低于90%的条件下养护，拆模后在温度（20±1）℃水中养护20 ~24h，养护温度的高低直接影响水泥水化的速度，水化的快慢则直接影响强度增长的快慢，如果养护温度太低，将使水泥水化速度变慢，导致水泥胶砂强度偏低，相反养护温度太高又使水泥胶砂强度偏高。
2.4 水灰比
在建设工程中，混凝土的强度往往与毛细管孔隙率或是与胶空比之间有着必然的联系。在对水泥石进行水化的过程中，必须要保证孔隙率，因此在施工中，想要确保水泥胶砂的使用强度，就要避免使用过多的水泥或是使用太多的水。因此，合理的水灰比是影响水泥胶砂强度的重要因素。
2.5 仪器设备的影响
仪器设备的正常与否是检验任何试验数据准确性的一个重要环节，而影响仪器的正常则主要体现在仪器设备的安装、使用、维修以及养护等过程。星式水泥胶砂搅拌机、振实台是水泥胶砂强度试验必备的仪器设备，这些设备的使用也影响检测数据的准确性
（1）星式水泥胶砂搅拌机
叶片与锅底、叶片与锅壁之间的间隙必须为（3±1）mm，必须执行“2过4不过”的原则，因为标准砂的粒径范围0.08~2.0mm，如间隙小于2mm，搅拌时会搅碎砂粒，若间隙大于4mm，胶砂浆体搅拌不均匀，将会导致水泥胶砂强度检测结果出现偏差。
（2）振实台
振实台的振幅为15±0.3mm，振动频率60次/60s±2s，台盘上装上空试模后包括壁杆、模套和卡具的总重量为（20±0.5）kg，如果振幅小，试件中的空气不能充分排出，导致试件不密实，强度偏低，反之则偏高。
（3）胶砂试模
试模质量为（6.25±0.25）kg，隔板和端板采用经调制后布氏硬度不小于HB150的钢材。试模安装紧固后应避免振实成型时砂浆渗漏，造成成型的试件不符合规范要求。不同材料的试模对水泥胶砂强度的影响也很大，不同胶砂试模水泥胶砂强度的对比试验结果见表1：
由表1可见，无论水泥胶砂的抗折强度还是抗压强度，采用钢试模成型的水泥胶砂强度均高于塑料试模，这可能是因为钢试模有利于水泥胶砂中的气泡逸出，致使水泥胶砂试件更致密。
（4）抗折、抗压夹具
抗折、抗压的夹具都有明确的尺寸要求，很多时候计量部门检定的只是压力试验机，对于夹具是不检定的，夹具的合格与否，能否自由调整，尺寸是否满足要求，是否因为使用时间长使得尺寸有所磨损都将直接影响检测结果。
3. 水泥胶砂强度检测的控制措施
3.1环境条件
（1）试验人员应将试验环境控制在温度（20±2）℃，湿度不低于50%。并严格进行监控、记录;
（2）对水泥胶砂试件进行养护时，养护箱内部或者雾室的环境温度需控制在 19℃至 21℃之间，相对湿度不低于 90%，建议使用水泥试件的专用养护箱，才能保证水泥胶砂试件的养护条件是一直保持稳定的。不要采用间接控制水温的方法，因为气温会对控温的效果有所影响，养护箱如果温度太低或者湿度太低的话，都会导致水泥干缩，发生裂缝以及水泥强度降低等现象。试验人员应做好监控与记录，确保出现异常时能及时发现。
3.2仪器设备
(1) 对水泥进行强度检测的过程中，在试模内部应进行密闭处理和润滑处理，对内用机油进行均匀涂抹，对外用黄干油处理。一旦试模处理不好，则会导致水砂浆发生渗透。假如机油涂太多，试体便无法接触到水，妨碍测定工作。而机油涂太少的话，脱模便会很困难，到时试体受到损伤。所以，制备水泥试模的时候应操作规范；
(2)胶砂搅拌机应控制好叶片与锅底、叶片与锅壁之间的间隙，为（3±1）mm，每个月必须检查一次；
(3) 抗压夹具必须满足相关规定的要求，而且每隔一段时间就应对其校对检验。假如将不符合标准的抗压夹具投入使用，则会大大降低水泥强度。
3.3人员操作
(1)试件成型装料时必须分两层，装料要均匀，避免振实过程中使胶砂中气泡排除情况不同，影响振实效果，导致试件强度波动大；
(2)进行刮平操作的时候，将金属直尺顺着试模长度那个方向采取横向锯割的形式缓慢移至另外一端，刮掉超出部分，再用该直尺从几乎水平的方向将其表面进行抹平，要控制抹平次数，如果次数太多会造成浆体沁水，加大其强度，影响检测结果。
(3)进行脱模操作的时候务必要仔细，推、敲、拿、放的时候必须要轻，避免试件发生振动而有所损伤，进而对其强度造成影响。
(4)试验时应用湿布擦去试件表面的水分以及沙粒，以免影响受力面的平整度导致受力不均匀，造成强度偏低；
(5)抗压试验时速率应控制在（2400 ±200）N/s，加荷速度对水泥的强度影响较大，太快会导致强度偏高，所以特别要注意加荷速度的控制；利用人工操作则对其速度难以控制，推荐使用全自动水泥强度试验机。
(6)水灰比对水泥的强度影响显著, 要注意所使用的计量器具的准确性，当水泥胶砂成型时，需对水泥加入量、标准砂加入量进行严格控制。
4. 结语
结合实际的检测操作，笔者对水泥胶砂强度检测的影响因素进行了分析，并提出了一些控制措施。在水泥胶砂强度的检测中，人员操作是最主要的影响因素。因此，操作人员应从思想上就重视，严格按照规范进行操作，确保检测数据的准确性，真正体现检测数据代表质量的作用。
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论文作者:刘思龙,蔡世葵,林裕峰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/14
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