1、水泥强度的检验及影响因素一、引言强度是水泥企业熟料及水泥重要的物理检测项目之一，也是衡量其质量好坏的关键性指标，强度检测的目的，一方面是为了对熟料质量好坏予以评判、为下一道工序调配、管控，廉价替代材料的加入提供依据、降低生产成本；另一方面可以验证产品质量是否达到标准要求，为合格水泥出厂提供保障；其次，可以为用户施工提供依据。而影响水泥强度的因素主要有原燃材料质量、配料方案、煅烧质量、粉磨工艺、混合材的品种和选择、助磨剂的使用、水泥粉磨重要质量指标的控制，以及实验室检测方面等因素的综合影响，而水泥强度检测结果的准确与否，不但会间接地影响水泥生产成本，还会直接影响水泥企业，以及下游施工方的质量管控
2、。在诸多的售后服务回访中发现，由于不同实验室因检验原因造成的误差有的高达7。9MPa之多，粗略估计可以影响水泥成本波动35元，所以本篇着重从实验室的角度，浅谈检验结果对熟料、水泥强度的影响。在水泥企业的检验试验中，影响强度试验结果的误差主要有仪器设备、实验条件和实验操作三方面。二、仪器设备方面造成的影响该部分主要是常用的仪器设备的称量不准、转速不稳、间隙不合理，以及材质不够等等，具体如下。1、胶砂搅拌机(1) 搅拌叶片与锅底、锅壁之间的间隙：使用搅拌机时，叶片与锅壁、锅底之间的间隙应特别注意，需定期检查测量，距离应调至符合要求的位置。经试验统计，叶片与锅壁间隙为15mm时与间隙05mm或30m
3、m的试验相比，试验结果的相对误差一般在10左右。间隙越大，会导致锅底的水泥无法充分和水搅拌均匀，甚至搅拌结束仍出现干料的情况造成检测结果偏低；间隙越小，由于试验所用的标准砂为级配砂(一般为粗、中、细三级级配，后文详解)，会因叶片和锅壁的磨擦剪切作用将级配砂中大粒径的粗沙磨细，导致沙子平均粒径变小，早期强度虚高。所以胶砂搅拌机叶片与锅壁、锅底的间隙应保持在3010mm，且应至少12个月用专用的塞尺测量一次。而胶砂搅拌机的涡轮蜗杆，以及立轴的磨损、变形和长期缺油(锂基脂通用润滑油)，都会导致叶片旋转不同心，出现间断性的碰锅现象，所以日常的润滑保养尤为关键。(2)转速：实验要求胶砂搅拌机叶片低速档转
4、30s，期间自转转速1505rmin、同时公转625“min，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子加入。随后机器转至高速再转30s，停拌90s，再高速继续搅拌60s。通过对比实验证明，搅拌时间一定时，转速越高，水泥与水、沙子搅拌、反应越充分，水泥强度检测结果越高；反之，强度偏低。2、胶砂振实台(振动台)(1) 振实台的频率和振幅：振实台(振动台)的频率和振幅对水泥强度的高低起直接影响作用。频率高，强度偏高；反之强度偏低。而振幅大小受多种因素影响，振幅增大，水泥试块越密实，强度偏高；振幅减小，试块中气泡不易排出，强度偏低。但振幅过大，会导致砂浆分层离析，使水泥浆体泌出，单位面积混凝土里水泥含量变
5、低、导致水泥强度降低，这也是水泥施工单位由于长时间振捣、收浆时反复抹平导致的混凝土起皮起砂的原因，因此必须每年请专业机构对其鉴定一次，保证振幅在1503mm。震动频率在60次min。(2)装模时的手法和技巧：当胶砂搅拌完成后，要迅速将粘在叶片上的胶砂刮下，取下搅拌锅，立即进行装模。提前将空试模和模套固定在振实台上，将胶砂分两层装入试模。装第一层时，每个槽里约放3009胶砂，用大播料垂直架在模套顶部，沿每个模槽来回一次，将料层拨平，接着振实60次，再装入第二层胶砂用小播料器播平，再振60次。尤其是在第一料层振实60下之后要立即装第二层，以免造成试体分层，确保料层的均匀，而且每次装模播平时在试模的
6、两端要以手腕带动播料器，将端部多余的物料刮出，往往许多新的试验员容易忽视这一步，多余的砂浆存留在试模的两端而没有刮出，会使强度大大偏高。3、抗折夹具和抗压夹具夹具对强度影响是相对恒定的，也是呈抛物线的影响，即：新买的夹具一般都会因受力面的光洁度、平整度等影响造成结果的偏高，而随着试验的不断增多，夹具的不断磨损，结果趋于正常，但随着材质应力的破坏以及尺寸的变化。到报废的后期结果会趋于偏低。就一般的2 500td水泥企业而言，抗压夹具的经验使用年限最多在一年左右，如果超过此年限，会造成检验结果偏低，而实际实物质量很高，造成水泥成本增加。为此，应按标准要求严格检查，并选择一副检定过的夹具作为标准夹具
7、，用它定期对正常使用的夹具进行比对。一般来说，以同一生产厂家生产的抗折夹具进行对比试验，因夹具的材质不同，强度误差相对较小，一般在2O50左右，但对不同厂家生产的抗压夹具进行对比试验，虽加T质量均符合要求，但误差达10左右，质量不良或尺寸不合格的夹具，强度值出入有的高达100MPa。单纯就此方面而言，对水泥的生产成本影响是巨大的。为此要加强对仪器设备的维修保养和对比检验工作，使仪器设备保持其精度和正常运转也是降低试验对强度影响的措施之一。如客户反映水泥强度长期有偏差，且成一个方向，则首先要考虑是抗压夹具不合格造成的。三、试验条件及材料的影响1、 温、湿度的影响温湿度对水泥强度试验结果的影响比较
8、明显，因为温度、湿度对水泥的水化，凝结时间的影响很大，温度越高湿度越大水泥水化速度越快凝结时间越短，反之湿度过小也必然影响凝结时间。一般温度偏高，强度也偏高；反之，强度偏低。比较而言，温度对水泥早期强度影响更大。如养护箱温度以201为准，23时3d抗折与抗压分别增加约3和2左右，25时分别5和4左右，养护池水温23时比20的3d抗折和抗压强度均提高3左右，28d的强度则提高7和4左右，由此可见，温度低于标准较多时，强度也有大幅度的下降。所以在日常的运输、储存过程中，一定要注意防潮防雨，特别是非洲各个国家暴雨来去迅速，在出厂前就要做好防护，避免水泥遇水结块、受潮，使水泥强度降低。2、标准砂的影响
9、标准砂作为全球水泥行业用于衡量水泥的唯一基准物质，它的价格因其全球通用性及资源管控而逐年上涨，所以，有些不法商贩唯利可图，市面假冒伪劣的标准砂也应运而生，为此，必须了解它的来源、组成、以及真假辨别方法。(1) 标准砂的来源和要求全球许多国家都有自己统一规定的标准砂，砂源都是较纯的石英质海砂、河砂或砂岩，但对加工后的物理和化学性质要求不尽相同。(2) 标准砂的真假鉴别看包装：正式的标准砂包装袋应结实牢固，喷码清晰明显、LOC0等标识齐全，字体布局合理。每袋中都附有合格证，注明生产日期及编号。称重量：每大袋净重2025kg。每小袋l 35059，拆开一小袋首先称重，正规的标准砂一般包含包装袋都在1
10、 35059的这个范围，而假冒的一般波动很大。正规厂家标准砂出厂一吨为一编号。(3)标准砂对水泥强度的影响目前，按GBl767l1999水泥胶砂强度检验方法规定，胶砂强度成型时，水泥与砂的比例为3：1，由此可以看出，在水泥称样量一定时，砂子的多少，直接改变水泥与砂子的比例，从而导致结果偏高或偏低(砂子加得多，灰砂比变小，水泥强度偏低；反之强度偏高)。所以，要求每次做试验前(we stchinacement1jyanjun)都要对每袋标准砂进行净含量称量，不足l 3509的可以用另一袋补充，同样，多出的部分，可以留存下一组试验使用。如果有剩余剪口的标准砂，应将其密封防潮保存。在试验加入时一定要小
11、心，防止标准砂倒出漏斗，并且每次要将袋中的标准砂倒干净，以免影响标准砂的掺入量。3、加水量的影响GBl76711999水泥胶砂强度检验方法规定，水泥胶砂成型时水与水泥的比例为05，即加水量为225mL，水泥4509。实验室用水多为蒸馏水，在201下，水的密度近似值为0998，约等于1O，即可用经过校准的精度为019的电子天平称取2259水，沿锅壁倒入且要空净加水器具里的水；试验证明，加水量越多水灰比越大强度越低，它对水泥强度的高低有直接影响。而在实际操作中，因为实验量大或者人员紧缺，有些实验员图省事，用未经校验的225mL的加水器直接加入，一是仪器未经校验，有的误差达5mL以上；二是加入时不能
12、完全将仪器里面的水全部加入而残留，导致误差重重出现，强度结果差之千里。所以强烈建议在物理检验所有的加水环节(强度、凝结时间、流动度等)，每次试验不但要用201恒温过的无杂质、不带酸碱的蒸馏水，而且要用校准过的天平准确称量、全部加入。四、实验操作的影响通过以往多次对比试验总结出，强度检验的整个过程，从试验成型、养护至破型的每个操作环节对强度试验结果都可产生影响。由此产生的误差是随机的，没有规律的，而且不像前面因仪器设备、材料等造成的固定偏差容易发现和处理，因此要求操作人员必须正确、熟悉地操作，人员应相对稳定，标准应彻底领会，手法应规范统一。1、装模与脱模装模时首先应在试模四周隔板与模底间涂一层黄
13、油防止漏浆，模内多余的黄油应用灰刀刮去，以免成型试体的底、侧面上留下孔洞。而为了便于试体脱模，应在试模内壁均匀地涂一薄层机油，防止试体粘模，同时如涂油过多则会在试块表面产生很多气泡、空隙导致强度偏低。可以看出，先用黄油是起到密封堵漏的作用，而用机油一是消耗多余的黄油，二是起脱模剂的作用。往往好多实验员要不涂了黄油不涂机油，导致脱模困难、试块受损强度偏低；要不直接刷机油不涂黄油，导致漏浆，也使强度偏低。而脱模时要小心，轻拆轻放，以免震伤试块或残缺不全导致强度偏低，特别对于1d、2d这种短龄期、低标号强度试块时尤其抗折强度影响更为明显，因此脱模应当细心操作。2、刮平用一金属直尺以近似900的角度在
14、试模模顶的一端沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将多余的胶砂刮去，再用直尺以近乎水平将试体表面抹平，如手法掌握不当，往往会使试体中出现裂纹或缺陷，致使强度降低。操作者应在不破坏试体原有振实状态的前提下，以合理的速度将多余的胶砂刮去并抹平。刮平时不得趴料，抹平次数不宜过多。往往好多实验员看着试块不平整，多次抹平修正，导致试块在养护一定龄期后表面起皮或者起砂，这正是因为多次抹平导致。3、试件养护刚刮平的试体有一定塑性，易流动变形，因此要求每隔一段时间用水平尺测定养护箱篦板的水平度，保持水平状态，同时，在放人养护箱时，要两手分别端着试模的两端，保证两手同时水平、轻轻落下，不能一高一低
15、地推人养护箱。养护箱的温度计以及湿度计要至少每周检查一次，特别是湿度计感应器要经常保持在水中，往往好多实验员不注意检查这一细节，导致湿度不能保证在90，温度201范围内，对强度造成影响。而养护池的养护水也应定期更换，严格控制温度在201cC的范围，不能因空调故障、停电等原因对温度失去控制，对试块强度造成影响。五、结束语总之，影响水泥强度的因素单纯从物理检验方面已经很多很多，有材料方面的、也有设备方面的、有温度湿度环境方面的，也有人员操作方面的。它的准确与否，对质量管控和成本的影响是巨大的，也是无形的，所以需要各级管理人员长期地对比、分析、总结，予以改正和完善，检验人员应当予以重视，加强水泥相关标准的学习，做到规范操作、手法统一，才能不断提高实验室的检测水平和操作水平，为质量管理和成本管控提供精准的服务。
