水泥砂浆机敏材料抗压强度测试优化方法

水泥砂浆立方体试块的抗压强度是评定砂浆强度等级的依据，它是砂浆质量评定的主要指标。本文采用尺寸为70.7mm×70.7mm×70.7mm的碳纤维水泥砂浆和碳纤维-石墨水泥砂浆两种试块来测试抗压强度，每一种碳纤维或石墨掺量下均制备3个试块。

（1）实验原理及方法：

将流动性和保水性符合要求的砂浆拌合物按规定成型，制成标准立方体试件（70.7mm×70.7mm×70.7mm），经过28d养护后，测其抗压破坏荷载，依此计算其抗压强度。

（2）实验目的：

通过砂浆试块抗压强度的检测，检验砂浆质量，确定、校核配合比是否满足要求，并确定砂浆的强度等级。

（3）主要仪器设备

试模（70.7mm×70.7mm×70.7mm的带底试模，有铸铁或钢制成，应具有足够的刚度并拆装方便。试模的内表面应机械加工，其不平整度为每100mm不超过0.05mm，组装后各相邻面的不垂直度不应超过±0.5°）；钢制捣棒（直径10mm、长350mm，端部磨圆）；压力试验机（精度为1%，试件破坏荷载应不小于压力机量程的20%，且不大于全量程的80%）；垫板（试验机上、下压板及试件之间可垫一钢垫板，垫板的尺寸应大于试件的承压面，其不平度应为每100mm不超过0.02mm）等。

（4）实验步骤及注意事项：

1）实验步骤：

①试件成型及养护（采用立方体试件，每组3个），制备砌筑砂浆试件时，将无底试模放在普通黏土砖上（砖的吸水率不小于10%，含水率不大于2%），试模内壁事先涂刷薄层机油或脱模剂。使用前预先在普通黏土砖上铺上吸水性较好的纸，如湿的新闻纸（或其他未粘过胶凝材料的纸），纸的大小要以能盖过砖的四边为准。砖的使用面要求平整，凡砖的四个垂直面粘过水泥或其他胶结材料后，不允许再使用。(www.xing528.com)

②用黄油等密封材料涂抹试模的外接缝，试模内涂刷薄层机油或脱模剂，将拌制好的砂浆一次性装满砂浆试模，成型方法根据稠度而定。当稠度不小于50mm时采用人工振捣成型，当稠度小于50mm时采用振动台振实成型。

人工振捣：向试模内一次注满砂浆，用捣棒均匀由外向里按螺旋方向插捣25次，为了防止低稠度砂浆插捣后可能留下孔洞，允许用油灰刀沿模壁插数次，使砂浆高出试模顶面6mm～8mm。当砂浆表面开始出现麻斑状态时（约15min～30min），将高出部分的砂浆沿试模顶面削去磨平。用捣棒均匀地由边缘向中心按照螺旋方式插捣25次，插捣过程中如果砂浆沉落低于试模口，应随时添加砂浆，可以用油灰刀插捣数次，并用手将试模一边抬高5-10mm各振动5次，使砂浆高出试模顶面6-8mm。

机械振捣：将砂浆一次装满试模，放置到振动台上，振动时试模不得跳动，振动5-10s或持续到表面出浆为止；不得过振。

③待表面水分稍干后，将高出试模部分的砂浆沿试模顶面刮去且抹平。

④试件制作后应在室温为20℃的环境下静置24h，当气温较低时，可以适当延长时间，但不应超过两昼夜，然后对试件进行编号、拆模。试件拆模后立即放入温度为20℃、相对湿度为90%以上的标准养护室中养护。养护期间，试件彼此间隔不小于10mm，混合砂浆试件上面应覆盖，以防止有水滴在试件上。试件制作后应在20℃±5℃温度环境下放置一昼夜（24h±2h），当气温较低时，可适当延长时间，但不应超过两昼夜，然后对试件进行编号并拆模。试件拆模后，应在标准养护条件下继续养护至28d，然后试压。（水泥混合砂浆：标准养护的条件温度20℃±2℃，相对湿度60%～80%；水泥砂浆和微末砂浆：标准养护的条件为温度20℃±2℃，相对湿度90%以上。？养护期间，试件彼此间隔10mm以上。）

⑤抗压强度测试：试件从养护地点取出后，应尽快进行试验，以免试件内部的温、湿度发生显著变化。先将试件擦拭干净，测量尺寸，并检查其外观。试件尺寸测量精确至1mm，如果实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm，按公称尺寸进行计算。实验前将试件表面擦拭干净，测量尺寸，并据此计算试件的承压面积，如果实测尺寸与公称尺寸之差不超过1mm，可按照公称尺寸进行计算。将试件安放在试验机的下压板（或者下垫板上），试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件中心应与试验机下压板（或下垫板）中心对准。开动试验机，当上压板与试件（或下垫板）接近时，调整球座，使接触面均匀受压。承压试验应连续而均匀加荷，加荷速度为0.5～5KN/s（砂浆强度5MPa及5MPa以下时，取下限为宜，砂浆强度5MPa以上取上限为宜），保持试验机油门，直至试件破坏。实验报告应包括以下内容：要求检测的项目名称、执行标准；原材料的品种、规格、产地；仪器设备的名称、型号及编号；环境温度和湿度；立方体的抗压强度测试值。

单个砂浆试块的抗压强度计算公式为：

式2-3中，fcu为混凝土立方体试块的抗压强度（MPa）；P为破坏载荷（N）；A为试块承压面积（mm2）。

（5）试验结果取3个值的算术平均值作为试块抗压强度值（精确至0.1 MPa）。如果三个测试值中的最小值或最大值有一个与中间值差异超过中间值的15%，则取中间值作为试块抗压强度值，而最大或最小值一并舍去。如果最大值和最小值与中间值的差异均超过中间值的15%，则该组测试结果作废。