影响水泥凝结时间和强度检验的主要因素

2014-04-25刘秋海

水泥技术 2014年3期

刘秋海

1 前言

水泥性能检测是对水泥产品质量的综合鉴定方法。水泥检验人员不但要具备专业的水泥检验理论知识，还要熟悉各标号水泥的性能与强度属性等基本常识。目前，国内很多建筑施工单位、混凝土生产企业普遍缺乏专业的水泥试验技术人员与检测设备，在水泥检测中，经常遇到水泥凝结时间、强度方面的问题。因此，本文主要阐述在水泥检验中，影响水泥凝结时间、强度的主要因素。

2 影响水泥凝结时间检验的主要因素

2.1 水泥温度对水泥凝结时间检验的影响

现在很多水泥生产企业普遍存在出厂水泥温度高的现象，夏天尤为明显，水泥温度高达70℃左右。GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》中规定：水泥试样与试验室环境温度20℃±2℃一致时，方可用于试验。一些水泥使用单位在水泥运输罐车进厂取样后，没有按照国家标准执行，而是直接使用温度较高的水泥做凝结时间检验，导致测定结果不准确。水泥温度对水泥凝结时间检验的影响见表1。

由表1可知，水泥温度高时，进行凝结时间检验，其标准稠度大，凝结时间短，胶砂流动度偏低。

2.2 操作手法对水泥凝结时间检验的影响

一些水泥试验人员由于缺乏专业的培训，对国家标准GB/T1346-2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》中凝结时间测定操作不熟悉，水泥净浆装入锥模后，未将锥模内部填满，致使锥模中存在空隙，严重影响凝结时间的测定。

2.3 恒温恒湿养护箱对水泥凝结时间检验的影响

恒温恒湿养护箱：温度控制20℃±1℃，湿度≥90%。温度过高，凝结时间短；温度过低，凝结时间长。另外，很多养护箱中带有风扇，水泥凝结时间测定时，水泥试模放置时应远离养护箱中的风扇。否则，由于风扇对着试模表面吹，导致水泥净浆表面水分蒸发过快，测出的水泥凝结时间偏短。

3 影响水泥强度检验的主要因素

3.1 ISO标准砂对水泥强度检验的影响

ISO标准砂是水泥强度检验中的主要材料，标准砂的真假直接影响水泥强度检测。假ISO标准砂与真标准砂相比，砂颗粒分布不均匀，砂中含杂质较多，一般水泥胶砂各龄期强度均偏低。

3.2 水泥胶砂搅拌机对水泥强度检验的影响

GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》中规定：水泥胶砂行星式搅拌机的叶片与锅底、锅壁间的距离为3mm±1mm。间隙过宽会导致胶砂搅拌不均匀，造成水泥强度偏低；间隙过窄易将ISO标准砂挤碎，造成水泥胶砂强度偏高。同时严格控制搅拌时间，以标准搅拌程序4min为准，不足4min会导致胶砂搅拌不均匀，强度明显下降。

3.3 振实台对水泥强度检验的影响

JC/T682-2005《水泥胶砂试体成型振实台》规定：振实台频率60次/60s±2s，振幅15.0mm±0.3mm。振实台振动频率高，水泥胶砂强度偏高，反之强度偏低。振幅增大，强度偏高，振幅减小，气体不易排出，强度偏低。因此振实台必须经常校验。另外，很多单位使用振动台代替振实台成型，两者对水泥胶砂强度的影响有一定区别，振实台与振动台对水泥强度检验的影响见表2。

由表2可知，振动台成型的水泥胶砂各龄期强度均比振实台高，28d抗压强度高1.5MPa左右。

3.4 恒温恒湿养护箱对水泥强度检验的影响

恒温恒湿养护箱：温度控制20℃±1℃，湿度≥90%。温度过高，水泥胶砂强度偏高，反之，强度偏低。温度对水泥早期强度的影响比后期强度影响更大。养护箱中的养护架应经常进行水平校准，保证水泥试模放置时呈水平状态，否则，容易导致试体两端密度不一样，影响水泥胶砂强度。

表1 水泥温度对水泥凝结时间检验的影响

表2 振实台与振动台对水泥强度检验影响对比

3.5 压力试压机对水泥强度检验的影响

目前，一些单位仍使用人工手动控制压力机加荷速度，加荷速度难以控制在（2400±200）N/s范围内。压力机加荷速度过快过慢都会严重影响水泥胶砂强度检验。加荷速度过慢，水泥胶砂强度偏低；过快，水泥胶砂强度偏高。

3.6 水泥抗压夹具对水泥强度检验的影响

当抗压夹具传压柱衬套间混入异物时摩擦力变大，抗压夹具球座长时间未加润滑剂，球座不能自由调节会使水泥抗压强度检验结果偏高。上下压板稍微受损不平时，会使水泥抗压强度检验偏低，因此水泥抗压夹具必须经常校验，出现磨损时，应及时更换。

3.7 操作手法对水泥强度检验的影响。

（1）水泥待检样过0.9mm方孔筛，并将过筛样品混合均匀。胶砂试体振实成型时，保证加样均匀，否则三条试体振实后密度不一样，强度结果偏差大。

（2）水泥胶砂试体振实后表面刮平时，金属直尺沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动。锯割的刀数不宜过多，一般在10～12刀左右。刀数过多，会使试体中的水分过多地由内部向外表层渗透，造成试体表面泌水脱皮，影响表层密度，从而影响水泥胶砂强度。

（3）试体经过恒温恒湿养护箱养护后，用塑料锤或橡皮榔头或专门的脱模器脱模。脱模时，手法不宜过重，否则会造成试体受伤，从而导致水泥胶砂试体抗折强度偏低。

（4）试体放入养护池养护，养护池水温宜控制在20℃±1℃，水温过高，水泥胶砂试体强度高，反之，偏低。试体竖直或水平放置，水平放置时刮平面朝上。试体放在不易腐烂的篦子上，彼此间保持一定间距，使水与试体的六个面接触，养护期间试体之间间隔或试体上表面水深不得小于5mm。每个养护池只能养护同类型的试体，不允许在养护期间全部换水。每天两次记录水池温度变化情况。