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水泥胶砂强度检验水泥胶砂强度检验方法方法第1页，共35页，编辑于2022年，星期日ISO同中国软练法同中国软练法nGB177没有作废,但不再被GB175-1999引用.虽然GB/T 17671-1999为推荐性标准,但因被上述强制性标准引用成为强制性标准.nGB177试验方法中水泥成份过多,强度值对水泥浆与砂子胶结性能的反应不够敏感.这样低密度、低活性的水泥得到更多的好处。同时，用水量偏低，这样有利于那些需水量较大的水泥，造成事实的不公平。水泥540，标准砂1350，水238第2页，共35页，编辑于2022年，星期日采用采用ISO强度检验方法的意义强度检验方法的意义nISO方法采用的水灰比适中，灰砂比适中，特别是采用了级配标准砂，它类似砼中石子、砂子、水泥、微细填料等密实级配的原理，水泥强度更接近于砼中的使用实际。n水泥强度检验方法是水泥标准同国际接轨的主要标志。1999年对年产水泥1千万吨以上的37个国家和地区采用ISO679的情况进行了调查，已采用国为24个，占65%,包括了德国、法国、英国、日本等。水泥450，标准砂1350，水225第3页，共35页，编辑于2022年，星期日等同采用的程度（一）等同采用的程度（一）nA)标准砂采用中国产的ISO标准砂，其质量验证与质量控制以德国标准砂公司的ISO基准砂为基准材料。nB)标准规定可用振幅为0.75mm，频率为2800-3000次/分的振动台为代用振实设备。nC)在ISO679中规定试件成型后要用一块2101856mm的玻璃板盖后再移至湿箱中养护。第4页，共35页，编辑于2022年，星期日等同采用的程度（二）等同采用的程度（二）nD)在“8.1脱模前的处理和养护”增加“两个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分别分在“两个龄以上龄期内”.nE)在“10.2试验结果的确定”增加“10.2.1抗折强度”。抗折强度的破型试验及其结果处理与GB177-85规定相同。国外水泥产品标准中不列抗折强度指标，可以不做.第5页，共35页，编辑于2022年，星期日等同采用的程度（三）等同采用的程度（三）水泥品种 沸石掺加量,%流动度,mm 成型状况 硅酸盐水泥 204较好 普通水泥 15181较好 火山灰水泥 30161成球,振动30次球消失 火山灰水泥 45135成球,振动50次球消失 F）在“范围”里增加了“本标准适用硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥、复合水泥、石灰石硅酸盐水泥的抗折和抗压强度检验。”在上述通用硅酸盐水泥中，没有包括火山灰水泥。其理由新方法中水灰比0.50对上述几种通用水泥均适用，对火山灰水泥适用性较差。第6页，共35页，编辑于2022年，星期日3 方法概要方法概要一份水泥三份中国标准砂0.5 水灰比胶砂搅拌行星式胶砂搅拌机成型振实台振动台一天湿气养护，温度201，湿度大于90%水中养护201抗折、抗压试验成型试验室，温度202，湿度大于50%脱模到相应龄期至少每4小时记录一次，在有自动控制的情况下，可减至一天记录二次。在工作期间，每天至少记录一次。第7页，共35页，编辑于2022年，星期日4.2.3 搅拌机搅拌机n搅拌机属行星式，应符合JC/T 681要求n用多台搅拌机工作时，搅拌锅和搅拌叶片应保持配对使用。n叶片与锅之间的间隙是指叶片和锅壁的最近距离，应每月检查一次每月检查一次。3mm1mm先切断电源,打开电机后端盖,用手转动电机风叶带动搅拌叶片,使搅拌叶片平面处于与锅壁垂直的状态，在相互对称的6个位置用直径2.0mm和4.0mm钢丝检查.第8页，共35页，编辑于2022年，星期日4.2.4 试模试模n试模由三个水平的模槽组成，可同时成型三条截面为4040mm，长160mm的试体，其材质和制造尺寸应符合JC/T 726要求。n在组装备用干净模型时，应用黄干油等密封材料涂覆模型的外接缝。试模的内表面上应涂上一薄层的模型油或机油。n成型时，模套壁与模型内壁应该重叠，超出内壁不应大于1mm。重66.5kg第9页，共35页，编辑于2022年，星期日4.2.5 振实台振实台n用地脚螺丝固定在基座上，设备调成水平。底座和基座之间要铺一层砂浆以保证完全接触。120cm50cm40cm0.25m0.25m3 3,重不低于重不低于重不低于重不低于600kg.600kg.可放一层可放一层可放一层可放一层5mm5mm的橡胶衬垫的橡胶衬垫的橡胶衬垫的橡胶衬垫振幅为15.00.3mm;振动台为代用设备，频率2800-3000次/min,帪幅0.75mm未充分振实第10页，共35页，编辑于2022年，星期日振实台不同安装的振实差别振实台不同安装的振实差别第11页，共35页，编辑于2022年，星期日4.2.6 抗折强度试验机抗折强度试验机n应符合JC/T 724的要求。n应安装在牢固的工作台面上，必须保持水平。n夹具：夹具合格与否对抗折强度影响很大。不合格主要表现在：1、上下夹具没对正，使试块除了受到拉、压外，还受到扭力的作用，从而使强度降低。2、支撑圆柱和加荷圆柱不能自由调整，这样受到扭力作用使抗折强度降低。3、两个支撑圆柱不在同一水平面上，加荷圆柱未处于两支撑圆的中央并与其平行。4、圆柱不活动，固定圆柱比活动圆柱其抗折强度试验结果高2-4。灵敏度;加荷速度:0.050.005kN/s;圆柱的直径;支撑圆柱的中心距,圆柱的间隙;刀刃的硬度等.第12页，共35页，编辑于2022年，星期日4.2.7 抗压强度试验机抗压强度试验机n在较大的五分之四量程范围内使用时记录的荷载应有1%精度，并具有按2400N/s200N/s速率的加荷能力。压力机的最大荷载为200kN至300kN1、最好为自动水泥压力机；2、自动加荷装置，它是在原有的液压油路系统中并联出一套自动控制装置，可以稳妥的实现加荷 速度的自动控制；3、速度控制圆盘装置，它是在压力机表盘上装一个多孔的圆盘，圆盘自动旋转速度正好是规定的加荷速率，表盘内的指针跟着多孔圆盘的一个走即可 第13页，共35页，编辑于2022年，星期日4.2.8 抗压夹具抗压夹具n夹具比对。可保证用这些抗压夹具结果相近。但存在以下总是：无标准强度试体；可能剔除一些质量好的夹具。n机械加工精度法：40mm40mm水泥抗压夹具计量检定规程(上下夹板的平面度、粗糙度、硬度、重合度；传压柱中心轴线与上压板中心及下压板中心的同轴度；球座的中心同中心轴线的偏差等等。)第14页，共35页，编辑于2022年，星期日5 胶砂组成胶砂组成n5.1.3 中国ISO标准砂：厦门标准砂厂生产,符合ISO基准砂颗粒分布和湿含量要求；是通过标准砂和基准砂比对检验程序来保持同基准砂的等效性。n5.2 水泥：当水泥从取样到试验要保持24h以上时，应贮存在基本装满和气密的容器中，这个容器不与水泥起反应。n5.3 水：仲裁检验和其它重要试验用蒸馏水。ISO基准砂:德国标准砂公司生产的SiO2含量不低于98%的天然圆形硅质砂.GB178实验用砂:平潭县芦洋浦的天然石英海砂经筛选加工制成.没有过0.9mm方孔筛要求第15页，共35页，编辑于2022年，星期日6 胶砂的制备胶砂的制备n6.1 配合比：一份水泥一份水泥(450g)、三份中国、三份中国标准砂标准砂(1350g)；加水量加水量。n6.2 配料：水泥、砂、水、用具的温度要和实验室相同；天平的精度为1g；滴定管的精度为1mL.n n6.3 搅拌先加水，再加入水泥低速30s第二个低速30s开始时，加入标准砂，粗砂先下高速30s停90s,在第一个15s内将叶片和壁上的胶砂刮入锅中高速60s自校第16页，共35页，编辑于2022年，星期日7.2.1 用振实台成型用振实台成型 将空试模和模套固定在振实台上用适当的勺子装入第一层胶砂，每个槽约300g，用大播料器播平振实60下装入第二层胶砂，用小播料器播平振实60下刮平标记第17页，共35页，编辑于2022年，星期日8.1 脱模前的处理和养护脱模前的处理和养护n去掉留在模子四周的胶砂。n将作好标记的试模放入养护箱的水平架子在养护，湿气要能和试模各边接触。试模不应放在别的试模上。n养护到规定的脱模时间取出。脱模前，可用防水墨汁和顔料笔对试体进行编号和标记。二个龄期以上的试体，应将同一试模的三个试体分在二个以上龄期。3283编号第18页，共35页，编辑于2022年，星期日8.2 脱模脱模n脱模应非常小心。可用塑料、橡胶锤脱。n对于24h以上龄期的，应在成型后20-24h脱模。n对于24h龄期的，应在破型前20min内脱模，并用湿布覆盖试体至试验。脱模损害原因：1、强度低；2、内壁未涂机油；3、内壁沾有黄油如经24h养护，会因脱模对强度造成损害时，可以延迟到24h以后脱模，但要在试验报告中给予说明第19页，共35页，编辑于2022年，星期日8.3 水中养护水中养护n水平或竖直放在201水中养护，水平放置时刮平面应朝上。n试件放在不易腐烂的篦子上，让水和试件的六面接触。养护期间试件之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm。n每个水池只养护同类型的水泥试件。n不允许在养护期间内全部换水。要加水，保持水面稳定六大通用水泥为同一类1、玻璃钢容器养护；2、小型水池养护；3、大型水池养护 第20页，共35页，编辑于2022年，星期日8.4 强度试验试体的龄期强度试验试体的龄期n试体的龄期是从水泥加入水中搅拌开始算起。不同龄期强度试验在下列时间里进行：24h15min;48h 30min;72h 45min;7d 2h;28d 8h第21页，共35页，编辑于2022年，星期日9.2 抗折强度测定抗折强度测定nRf=M/W=(Ff/2L/2)/(bh2/6)=1.5 Ff L/bh2 =1.5 Ff L/h3 M在破坏荷重处产生的最大弯矩 W-截面矩量,断面为矩形截面时为bh2/6.n公式适用于均质弹性体。均质弹性体。所以它是试体的真实抗折值的近似值。FfL/2L/2L=100mmFf/2Ff/2b=40以5010N/s速率匀速加荷第22页，共35页，编辑于2022年，星期日10.2.1 抗折强度抗折强度n以一组三个棱柱抗折结果的平均值作为试验结果。当三个强度值中有超出平均值的10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度的平均值。n抗折强度记录至0.1MPa,计算至0.1MPa第23页，共35页，编辑于2022年，星期日9.3 抗压强度测定抗压强度测定n抗压强度Rc以牛顿每平方毫米(MPa)为单位，Rc=Fc/ARc=Fc/A，Fc：破 坏 时 的 最 大 荷 载，牛 顿(N)；A：受压面积mm2(40mm40mm=1600mm2)，各各各各个个个个半半半半棱棱棱棱柱柱柱柱体体体体得得得得到到到到的的的的单单单单个个个个抗抗抗抗压压压压强强强强度度度度结结结结果果果果计计计计算算算算至至至至0.1 0.1 MPaMPa。n试体以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果（计算至0.1MPa），如六个测定值中有一个超过六个平均值的1010，就应剔除这个结果，而以剩下五个的平均数为结果，如果五个测定值中再有超过它们平均数10，则此结果作废。使用全自动压力机，力值可记录到0.0lkN，单块强度结果和平均值应计算至0.01MPa 第24页，共35页，编辑于2022年，星期日10.4 试验报告试验报告n应包括所有各单个强度结果(包括按10.2规定舍去的试验结果)和计算出的平均值.第25页，共35页，编辑于2022年，星期日检验的精确性检验的精确性n11.5 重复性:由同一试验室在基本相同的情况下(相同的人员、设备、标准砂及较短的时间间隔内)用同一水泥样品所得试验结果的定量表达。变异系数Cv可要求在1-3%之间.n10.6 复现性：同一水泥样品在不同试验室工作的不同人员，在不同的时间，用不同来源的标准砂和不同套设备所获得试验结果的定量表达。变异系数Cv可要求不超过6%.第26页，共35页，编辑于2022年，星期日再现性的实例再现性的实例n一个水泥样在十个不同的合格实验室检验，28天强度数据分别如下：26.2、25.2、26.0、25.8、25.1、25.1、27.8、28.8、28.3、29.1(MPa)。平均值为X=26.7MPa,标准偏差S为1.59MPa，变异系数Cv为5.97%.极差为(29.1-25.1)/26.7)*100=14.98%.第27页，共35页，编辑于2022年，星期日新标准成型加水的变化新标准成型加水的变化n n标准变化成：火山灰质水泥、粉煤灰水泥、复合水标准变化成：火山灰质水泥、粉煤灰水泥、复合水泥及掺火山灰质混合材的普通水泥按泥及掺火山灰质混合材的普通水泥按流动度流动度不小于不小于180mm180mm加水成型。当流动度小于加水成型。当流动度小于180mm180mm时时,须以须以0.010.01的整数倍的方法将水灰比调整至流动度不小于的整数倍的方法将水灰比调整至流动度不小于180mm180mm。n采用固定加水量的原因：水泥比例下降，砂子级配提高，水灰比增加，胶砂的流动度提高。当需水量变化时，在胶砂中几乎反应不出来。只有少量掺火山灰的水泥有一定的感觉，但不影响成型。n变化原因：细度变细，混合材加入量大,标准稠度用水量加大。水泥胶砂流水泥胶砂流水泥胶砂流水泥胶砂流动度测定方动度测定方动度测定方动度测定方法法法法GB/T 2419-GB/T 2419-20052005第28页，共35页，编辑于2022年，星期日流动度流动度新旧水泥胶砂流动度测定方法的区别新旧水泥胶砂流动度测定方法的区别第29页，共35页，编辑于2022年，星期日影响强度检验结果的因素影响强度检验结果的因素(一一)n试验条件是影响强度检验结果的重要因素之一，如材料温度、室温、养护水温度均低于标准规定时，会导致强度明显下降。如所有温度相差6-7，强度可相差一个等级。如果养护箱的温度比标准要求提高45，不同龄期的抗折、抗压强度将提高2%5%。第30页，共35页，编辑于2022年，星期日影响强度检验结果的因素影响强度检验结果的因素(二二)n试样的存放条件，对水泥强度也有明显影响，试验表明：用水泥四层纸袋封存试样15天后，28天抗压强度将下降10%左右。用普通塑料袋（聚氯乙烯塑料制品）封存水泥试样时，也会导致水泥强度下降，存放一个月其抗压强度约下降12%，但食品塑料袋对水泥强度无明显影响。第31页，共35页，编辑于2022年，星期日影响强度检验结果的因素影响强度检验结果的因素(三三)n加水量对水泥强度检验结果较为敏感，试验表明：加水量波动1%，抗压强度相应变化2%左右。n标准砂质量的波动，也会引起水泥强度检验结果的波动。n胶砂振实台：振实台振幅大，试体强度值高，反之则低。第32页，共35页，编辑于2022年，星期日影响强度检验结果的因素影响强度检验结果的因素(四四)n搅拌机叶片与锅壁的间隙不同会影响强度。间隙增加，强度会略有下降。叶片断面的厚度和宽度对强度有影响。第一锅胶砂可能造成水泥浆流失，对强度也有影响。n夹具：抗折夹具和抗压夹具对强度的影响非常大，试验表明，抗压夹具不合格使抗压强度偏低2%10%，甚至偏低10%以上。第33页，共35页，编辑于2022年，星期日影响强度检验结果的因素影响强度检验结果的因素(五五)n试模：其重量的变化将改变振实部分的总重量，因而引起振幅的变化。在其它条件相同的情况下，仅试模增加0.5kg，就会导致强度明显下降，抗折强度约下降2.5%左右，抗压强度可下降2%4%，所以试模重量规定控制在6.06.5kg范围内，此外，试模的形状尺寸如不符合标准要求，会明显影响检验结果。第34页，共35页，编辑于2022年，星期日影响强度检验结果的因素影响强度检验结果的因素(六）六）n不同操作人员采用同一种操作方法亦会产生一定的误差，若用不同的方法操作，误差更大。如刮平时，若手法掌握不恰当，刮去胶砂时，可能使试体中出现裂纹和缺陷，对成型好的胶砂试件搅动较大，将导致检验结果明显偏低。破型时加荷速度对强度检验的影响也很大，破型速度越快，强度越高。第35页，共35页，编辑于2022年，星期日