摘要： 由于水泥是建筑施工企業一種重要的原材料，而水泥膠砂強度值又是檢驗水泥質量的一個重要指標。本文通過對標準砂、試驗條件、儀器設備、試驗操作四個方面來分析影響水泥膠砂強度檢驗誤差的因素，以實現對影響的主要因素進行控制。從而達到規范中對檢驗方法的精確性和再現性的要求。

　　關鍵詞：水泥膠砂強度 檢驗誤差 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

　　中圖分類號：TN707 文獻標識碼：A 文章編號：

　　水泥是混凝土重要膠凝材料。水泥強度是水泥膠結力的體現，是影響混凝土強度的主要因素。而水泥膠砂強度檢驗值又是評定水泥強度等級的主要指標，其檢驗誤差是否足夠小，直接影響對水泥質量的評定。我們知道由于水泥膠砂強度檢驗程序較為復雜，因此，影響其檢驗結果的因素較多。從取樣、試驗、成型、脫模養護到破型，這一系列的操作過程，所用材料、儀器設備、環境條件及操作人員，都會不同程度地給水泥膠砂強度帶來一定的影響。為此，筆者試圖對水泥膠砂強度檢驗中的誤差進行分析，以便及時發現影響強度檢驗值的因素，及時對影響的主要因素進行控制。

　　一、 標準砂的影響

　　標準砂的質量是影響檢驗結果的主要因素之一，GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》中對砂的要求有了很詳細的規定。中國ISO標準砂袋裝量的范圍為1350g±5g。現在的用的袋裝標準砂的質量一般都在標準范圍內，但袋與袋之間質量相差也能達到(4-5)g，個別的還不在標準范圍內。如果試驗前未稱標準砂的質量，而用了不在標準范圍內的標準砂做試驗，將會給試驗結果帶來很大誤差。筆者用這種不在標準范圍內的袋裝標準砂與質量為1350 g 的袋裝標準砂對兩種PO32.5等級水泥(編號為1、2)，一種PS32.5等級水泥(編號為3)做比對試驗，在其他試驗條件相同的情況下，膠砂強度檢驗結果

　　可看出當標準砂的質量超過標準要求的上限時，檢驗結果偏小;當標準砂的質量低于標準要求的下限時，檢驗結果偏高。因此，每次試驗之前都應用天平稱一下袋裝標準砂的質量，力求每次試驗所用的標準砂的質量都接近中值。

　　二、 試驗條件的影響

　　(一)溫度的影響

　　溫度主要影響水泥的水化速率。水泥的水化反應過程，也遵循一般的化學反應規律。溫度升高，水化加速，可使硅酸三鈣C3S的誘導期縮短，第二放熱峰提高，加速期和減速期也相應提前結束。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，因此溫度對水泥膠砂強度的影響，也就是通過加速硅酸三鈣C3S和硅酸二鈣C2S的水化來提高強度。一般而言，溫度對膠砂強度檢驗結果的影響如下：

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

　　2、 養護箱溫度變化對試體強度有一定影響。特別是養護箱上中下三層實際溫度與養護箱顯示溫度最大相差可達1.6℃，在設定養護箱溫度時，一定要參考設備檢定證書上的修正值，調節顯示溫度，使上中下三層實際溫度控制在(20±1)℃的范圍內，另外層與層之間的溫度也有差異(相差可達1℃)。在做試驗時，膠砂試模放在哪一層，哪一個位置上，它的溫度實際是多少度，應做到心中有數。

　　3、 養護池水溫變化對試體強度影響很大。GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》中對養護池水溫有很嚴格要求的規定(20±1)℃，可見養護池水溫的影響因素不可忽視。在養護池水溫不同，其他試驗條件相同的情況下，3組不同廠家生產的PO32.5等級水泥(編號為1、2、3)，1組PO42.5等級水泥(編號為4)，1組PS32.5等級水泥(編號為5)，其比對試驗膠砂強度檢驗結果

　　當養護池水溫高時，其強度值也高;當養護池水溫低時，其強度值也低。一般情況下，建筑施工試驗室對養護池水溫控制都比較嚴格，但是注意恒溫水槽控制柜的檢定證書上都有各個位置的溫度修正值，要參考一下它，調節溫度時，使水槽各個位置的實際溫度都在標準范圍內。另外，冬季如果養護池邊有暖氣片，一定要注意暖氣片要離養護池遠一些，要不然暖氣近的養護池水溫有可能比其它養護池的溫度要高好幾度。在這些養護池養護的試件的強度要比其實際齡期強度高不少。

　　(二)濕度的影響

　　濕度的影響主要反映在養護箱內，試體成型后在養護箱中要進一步水化、硬化。只有當外界環境濕度與試體保持水分平衡時，水化反應才能正常進行;當外界環境濕度小于試體濕度時，試體與環境失去了水分的平衡，試體內的水分要不斷的擴散到環境中去，致使試體中參加水化的化學成分不能正常反應，造成水化不完全;當外界環境濕度大于試體濕度時，試體水化過程中不斷得到外界水分補充，使試體水化反應較完全。所以當養護箱濕度<90%，試體易于干燥變形，試休強度會受到一定的影響。

　　(三)儀器設備的影響

　　1、 加水器的影響

　　加水量的多少對水泥強度的影響很大，加水量增加，水泥強度降低。加水器的容量為(225±1)mL，當加水量大于標準加水量(0.5-1.5)mL時，3天強度一般降低(0.5-2.0)Mpa，28天強度降低(1-3)Mpa，當加水量少于標準加水量少于標準加水量(0.5-1.5)mL時，3天強度一般增加(0.5-2.0)Mpa，28天強度降低(1-4.5)Mpa。

　　注意：加水器一定要經過檢定，并注意是否有修正值。

　　2、 膠砂攪拌機的影響

　　攪拌時間不夠，物料就不均勻，勢必影響其強度。在成型時要檢查各階段的攪拌時間是否與標準要求相同，在攪拌過程中是否有停機的現象，攪拌葉與鍋壁的間隙是否符合要求。

　　3、 振實臺

　　JC/T682-1997《水泥膠砂試體成型振實臺》中對振實臺的要求有了很明確的規定，需要注意的是振實臺的安裝對強度結果影響很大。白顯明老師的一篇論文，論證過用砂漿和磚砌實心臺比混凝土實心臺水泥強度偏低5%左右。所以振實臺安裝要注意兩個方面，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子上，二是安裝的設備應成水平狀態。

　　4、 養護箱

　　養護箱篦板不水平，會使試體尺寸不一致，影響試體的強度。

　　注意：防止養護箱內的濕氣凝結成水珠后下滴，使試體受損。

　　5、 水泥強度試驗機

　　試驗機的加荷速度、靈敏度、夾具壓板的尺寸、平面度、上下重合度、同軸度都會對強度產生影響。一般來說全自動恒應力水泥強度試驗機，它較一般的水泥壓力機而言具有直觀，加荷速度容易控制等優點。但我們也必須注意一下它的檢定證書，在每一個量程處都給了試驗機示值誤差測量結果的相對擴展不確定度。在與其他試驗室做比對試驗時也要考慮它的因素。

　　(四)試驗操作

　　1、 在稱量各種物料過程中，各種物料的質量嚴格按標準要求去稱量，最好控制在中值。倒料時不要散失。

　　2、 把標準砂倒入加砂斗時，一定要把砂子全部加入斗內，不得外撒。水泥加入攪拌鍋內也要格外小心，攪拌過程中要監視標準砂是否全部加入鍋內，有無外濺，攪拌中間停拌時一定要用小刀把粘在葉片和鍋壁上的物料刮入到膠砂內，在振實前用小勺把鍋內的膠砂攪拌若干次。

　　3、 脫模時不要用力過大，注意不要用鐵錘敲打試模四周，防止試體受到劇烈振動。因為硬化水泥漿體是由無數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成的，它們密集連生交叉結合而具有強度。在形成過程中受到劇烈振動而導致漿體結構破壞，強度就會降低。所以脫模時最好用橡皮錘或脫模器。

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

　　當發現本室檢驗結果與質檢機構的檢驗結果相差較大或正常樣品檢驗數據異常時，可按上述影響因素進行分析，分析程序如下：首先分析是系統誤差，還是偶然誤差，當長期偏高或偏低時，一般屬系統誤差;時高時低或偶然一、兩次偏低或偏高時，一般屬偶然誤差。

　　如果確定是系統誤差，則應當從標準砂、人員操作、儀器設備、試驗條件(包括環境溫濕度、試驗室溫度、試驗水溫)等方面逐步分析。一般程序是：首先檢查試驗條件，因為這是最簡單的;然后對儀器設備進行檢查，必要時請標準計量部門對儀器設備進行一次期間核查;最后就是檢查人員的操作方法，是否按標準規范進行試驗操作。

　　如果確定是偶然因素，則首先要檢查最近是否變動有關試驗前提(即是否更換操作人員，是否更換過新的儀器設備，是否試驗物質性能變化)，然后反復試驗，操作過程是否有干擾因素存在。最后還要考慮質檢機構是否發生偶然偏差。

　　總之，水泥膠砂強度的檢驗是個系統的工程，要想保證檢驗結果的準確性就要保證各個環節都嚴格要求進行，只有這樣才能實現標準GB/T17671-1999《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》中對檢驗方法的精確性和再現性的要求。

　　[1]《水泥工藝學》，沈威、黃文熙、閔盤榮編，武漢工業大學出版社，1991年。

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

　　[3]JC/T681-1997《行星式水泥膠砂攪拌機》

　　[4]JC/T682-1997《水泥膠砂試體成型振實臺》

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