水泥强度试验标准操作及质量控制探析
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摘 要 水泥作为工程施工中最常见、最重要的材料之一，其质量直接关系到工程施工质量，水泥强度又是水泥最重要的测试项目之一。本文主要从水泥取样、检测设备管理、标准物质管理、试验环境控制、试验标准操作、质控计划等角度，探讨水泥强度试验的标准操作及质量控制。保证水泥强度检测结果的准确性，对工程施工提供数据参考及理论支撑。
关键词 水泥强度;试验标准操作;质量控制
引言
众所周知，水泥广泛应用于房屋建设、市政建设、铁路建设。随着社会的不断发展，施工工艺的不断创新，工程中对水泥的质量要求也越来越高。水泥强度是水泥质量检测中最重要的项目之一。作为材料检测人员，掌握水泥强度试验的标准操作及质量控制很重要。
1 水泥取样方法
1.1 散装水泥手工取样
当所取水泥深度不超过2m时，采用散装水泥取样器随机取样。所取样品放入密闭容器中，容器不影响水泥性能。可连续取，亦可从20个以上不同部位取等量样品，总量至少12kg。
1.2 袋装水泥手工取样
随机抽取不少于20袋水泥，采用袋装水泥取样器取样。将取样器沿对角线方向插入水泥包装袋中取样，所取样品放入密闭容器中，总量至少12kg。
1.3 水泥制备与贮存
所取水泥通过0.9mm方孔筛后充分混匀，均分为试验样和封存样。试验样按相关标准要求进行试验;封存样应贮存在密闭的容器中，容器上应加盖标有编号、取样时间、取样地点和取样人的密封印，贮存于干燥、通风的环境中，不得混入杂物和结块，以备仲裁使用[1]。
2 检测设备管理
水泥强度试验涉及主要设备有水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振实台、恒温恒湿养护试验箱、水泥抗折抗压试验机、电子天平、胶砂试模。设备准确性直接影响检测结果，所以检测所用设备须根据设备计量计划定期计量校准，溯源至国家计量基准，验证设备是可信的;根据设备期间核查计划定期核查，验证设备在计量有效期内持续有效;根据设备维护保养计划定期保养，保证设备状态良好[2]。
3 标准物质管理
ISO标准砂是水泥强度试验中涉及的唯一标准物质，其质量的优劣直接決定了水泥强度结果的准确性。所以ISO标准砂在使用前须进行合格验收，合格验收应包括供应商资质评价、标准物质证书、有效期、产品包装、颗粒分布、湿含量、质量偏差等。验收合格后方可使用，使用期间须根据标准物质核查计划，定期核查ISO标准砂有效期、产品包装、贮存环境，保证其状态良好。
4 试验环境控制
至少试验前24h，将试验水泥、ISO标准砂、拌和水、试验用具放入试验室，控制试验室温度20±2℃，相对湿度不低于50%，使配料温度与试验室相同;成型好的试件应在恒温恒湿养护试验箱带模养护，直至规定的拆模时间，养护箱控制温度20±1℃，相对湿度不低于90%;脱模后，试件应在水中养护，控制养护池水温20±1℃。试验室、养护试验箱温度和相对湿度及养护池水温在工作期间每天至少记录一次[3]。
5 水泥强度试验标准操作
5.1 配合比
水泥450±2g、标准砂一袋（1350±5g）、拌和水225±1g（3块试件）。
5.2 搅拌
先加水，再加入水泥，调整搅拌锅至固定位置，按照水泥胶砂搅拌机自动程序进行机械搅拌，停拌90s期间，务必用胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入搅拌锅中心。各个搅拌阶段，时间误差应在±1s内。
5.3 试件的成型
胶砂搅拌后立即进行成型，分两层装料，装第一层时，用大播料器垂直架在模套顶部，沿每个模槽来回一次将料层播平，启动振实台，振实60次。再装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次取下。用金属直尺以近似90°的角度由试模一端以横向锯割的方式慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的方式将试件表面抹平。
在试模上标记试件编号和试件相对于振实台的位置。
5.4 试件的养护
成型好的试件应在恒温恒湿养护试验箱带模养护，对于24h龄期的，应在破型试验前20min内脱模，对于24h以上龄期的，应在成型后20-24h之间脱模。
脱模后，将做好标记的试件立即放在水中养护，每个养护池只能养护同类型的水泥试件。
5.5 试件的破型试验
除24h龄期或延迟至48h脱模的试件外，任何到龄期的试件应在破型试验前15min从水中取出，去掉表面沉积物，用湿布覆盖至试验为止。
（1）抗折强度测定
将试件长轴一侧面垂直放置于支撑圆柱，以50±10N/s均匀加荷直至试件折断，记录抗折强度数值，保持两个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压试验。
以三个抗折强度的平均值作为试验结果，精确至0.1Mpa;当三个强度值中有超过平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。
（2）抗压强度测定
将半截棱柱体中心置于压力机压板中心，偏差要求±0.5mm，以2400±200N/s均匀加荷直至试件破坏，记录抗压强度数值。
以六个抗压强度的平均值作为试验结果，精确至0.1Mpa;如六个强度值中有一个超过六个平均值±10%时，应剔除后取剩余五个平均值作为抗压强度试验结果。如果五个测定值中再有超过它们平均值±10%时，结果作废。
6 质控计划
质控计划在检测过程中必不可少，可有效保证检测结果的准确性、可信性。质控计划除上述提及的设备计量计划、设备期间核查计划、设备维护保养计划、标准物质核查计划外，还包括人员培训计划、监督计划、考核计划，用于验证人员能力;包括标准查新计划，用于验证检测标准;包括能力验证及测量审核计划，通过定期参加外部试验比对，验证检测能力;质控计划的实施是非常必要的，可不断提高试验室的技术能力和操作水平，确保检测结果的准确性。
7 结束语
综上所述，作为检测人员，掌握水泥强度试验的标准操作很重要，同时也应该采用质控计划等方式，验证结果的准确性，培养质量意识，不断提高技能水平，为社会提供准确、公正、科学的检测结果。
参考文献
[1] GB/T 17671-1999.水泥胶砂强度检验方法（ISO法）[S].北京：中国标准出版社，1999.
[2] GB 175-2007.通用硅酸盐水泥[S].北京：中国标准出版社，2007.
[3] GB/T 12573-2008.水泥取样方法[S].北京：中国标准出版社，2008.
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