水泥胶砂强度试验结果

水泥胶砂强度反映了水泥硬化到一定龄期后胶结能力的大小，是确定水泥强度等级的依据。

（1）主要仪器设备。

1）行星式胶砂搅拌机：符合JC/T 681—2005的规定，水泥胶砂搅拌机叶片及搅拌锅如图10.8所示。

2）试模（图10.9）：可同时成型3条尺寸为40mm×40mm×160mm的棱柱体试件。

3）振实台（图10.10）：符合JC/T 682—2005的要求。

4）刮平直尺：300mm×30mm×2mm。

5）抗折强度试验机：应符合JC/T 724—2005的要求。

7）抗压强度试验机：试验机的最大荷载以200～300kN为佳，示值相对误差不超过±1%。

8）抗压夹具：抗压夹具应符合JC/T 683—2005的要求，试件受压面积为40mm×40mm。

图10.8　搅拌锅及叶片 （单位：mm）

图10.9　胶砂试模

（2）胶砂制备。

1）试验前，将试模擦净，用黄油等密封材料涂覆试模的外接缝，紧密装配，防止漏浆。内壁均匀刷一薄层机油。搅拌锅、叶片和下料漏斗（或播料器）等用湿布擦干净 （更换水泥品种时，也须用湿布擦干净）。

2）配合比。水泥与中国ISO标准砂^[2]的质量比为1∶3，水灰比为0.5。一锅胶砂成型三条试件的材料用量：

图10.10　振实台

水泥：450±2g；

中国ISO标准砂：1350±5g；

拌和水：225±5ml。

但火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材的普通硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定。当流动度小于180mm时，须以0.01的整数倍递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180mm。胶砂流动度试验按GB/T 2419—2005进行，其中胶砂制备按GB/T 17671—1999进行。

3）搅拌程序。先将量好的水加入锅内，再加入称好的水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀加入标准砂。标准砂全部加完（30s）后，把机器转至高速再拌30s。接着停拌90s，在刚停的15s内用橡皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮至拌和锅中间。最后高速搅拌60s。各个搅拌阶段时间误差应在±1s以内，总搅拌时间为4min。

（3）试件成型。

1）胶砂制备后立即进行成型。把空试模和模套固定在振实台上，用勺子将胶砂分两层装入试模。装第一层时，每个槽内约放300g胶砂，用大播料器垂直加在模套顶部，沿每个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次；再装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。(www.xing528.com)

2）振实完毕后，移走摸套，取下试模，用刮平直尺以近似90°的角度，架在试模模顶的一端，沿试模长度方向，以横向锯割动作向另一端移动，一次刮去高出试模的多余胶砂。最后用同一刮尺以近乎水平的角度，将试模表面抹平。

3）在试模上作标记或加字条，标明试件编号和试件相对于振实台的位置。

（4）试件养护。

1）脱模前的处理与养护。成型后立即将作好标记的试模放人雾室或湿气养护箱的水平架子上养护，养护时试模不应重叠。养护到规定的脱模时间时取出试模，用防水墨汁或颜料笔对试件进行编号和做其它标记。两个龄期以上的试件，在编号时应将同一试模中的三条试件分在两个以上龄期。

2）脱模。脱模应非常小心，以防损伤试件，脱模时可用塑料锤或橡皮榔头或专门的脱模器。对24h龄期的试件，应在强度试验前20min内脱模，并用湿布覆盖至试验；对24h以上龄期的试件，应在成型后20～24h之间脱模。硬化较慢的水泥允许延期脱模，但在试验报告中应予说明。

3）水中养护。将做好标记的试件立即水平或竖直放在20±1℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上。养护期间，试件间隔和试件上表面的水深不得小于5mm，且不允许全部更换养护水。每个养护池（或容器）内只能养护同类型的水泥试件。

4）试件龄期。试件龄期是从水泥加水搅拌开始时算起，至强度测定所经历的时间。不同龄期的试件，必须相应地在24h±15min、48h±30min、72h±45min、7d±2h、大于28d±8h的时间内进行强度试验。到龄期的试件应在强度试验前15min从水中取出，揩去试件表面沉积物，并用湿布覆盖至试验开始。

（5）强度试验步骤及成果处理。

1）抗折强度试验。

a.将抗折试验机夹具的圆柱表面清理干净，并调整杠杆处于平衡状态。

b.用湿布擦去试件表面的水分和砂粒，将试件放入夹具内，使试件成型时的侧面与夹具的圆柱接触。调整夹具，使杠杆在试件折断时尽可能接近平衡位置。

c.以50±10N/s的速度进行加荷，直到试件被折断，记录破坏荷载P （N）或抗折强度f折 （MPa）。

d.保持两个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压试验开始。

e.按式（10.12）计算试件的抗折强度f折 （计算至0.1MPa）

式中：f折为试件的抗折强度，MPa；P 为破坏荷载，N；L 为支撑圆柱的中心距离，为100mm；b、h为试件断面的宽和高，均为40mm。

f.每组试件的抗折强度，以3条棱柱体试件抗折强度测定值的算术平均值作为试验结果。当3个测定值中仅有一个超出平均值的±10%时，应剔除这个结果，再以其余两个测定值的平均值作为试验结果；如果3个测定值中有两个超出平均值的±10%时，则该组结果作废。

2）抗压强度试验。a.抗压强度试验在半截棱柱体的侧面上进行。抗压试验须用抗压夹具，使试件受压面积为40mm×40mm。试验前，应将试件受压面与抗压夹具清理干净、试件的底面应紧靠夹具上的定位销，断块露出上压板外的部分应不少于10mm。

b.在整个加荷过程中，夹具应位于压力机承压板中心，以2400±200N/s的速率均匀地加荷直至破坏，记录破坏荷载P （kN）。

c.按式（10.13）计算每块试件的抗压强度f压 （精确至0.1MPa）

式中：f压为试件的抗压强度，MPa；P 为破坏荷载，kN；A 为受压面积，40mm×40mm。

d.每组试件的抗压强度，以3条棱柱体得到的6个抗压强度测定值的算术平均值作为试验结果。如6个测定值中有一个超出6个平均值的±10%，应剔除这个值，而以剩下5个的平均值作为试验结果。如果5个测定值中再有超过它们平均值的±10%者，则此组结果作废。如果5个测定值中再有超出它们平均值±10%的，则此组结果作废。

根据上述的抗折、抗压强度的试验结果，按相应的水泥标准确定该水泥强度等级。