崔鑫，王龍志，張海霞，張雪，丁義康，趙宇

（1. 山東建澤混凝土有限公司，山東 濟(jì)南 250101；2. 江蘇雙龍集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210034）

關(guān)于《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法（ISO法）》GB/T 17671—1999標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行中若干問(wèn)題的思考

崔鑫1，王龍志1，張海霞1，張雪1，丁義康1，趙宇2

（1. 山東建澤混凝土有限公司，山東 濟(jì)南 250101；2. 江蘇雙龍集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210034）

我國(guó)執(zhí)行多年的 GB/T 17671—1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法（ISO 法）》一直未進(jìn)行修訂及完善。本文基于長(zhǎng)期大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法（ISO 法）》執(zhí)行過(guò)程中存在的若干問(wèn)題提出了一些建議，以期推動(dòng)建筑材料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的完善與提高。對(duì)用水量、加砂時(shí)機(jī)及次數(shù)、成型方式、帶模養(yǎng)護(hù)方式、養(yǎng)護(hù)條件分別提出了修訂建議，同時(shí)對(duì)強(qiáng)度檢測(cè)方法是否合理也提出疑問(wèn)并引伸出水泥凝結(jié)時(shí)間檢測(cè)方法合理性的探討。

水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法；水膠比；養(yǎng)護(hù)

0 前言

《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法（ISO 法）》GB/T 17671—1999已執(zhí)行了15個(gè)年頭，此標(biāo)準(zhǔn)是基于 ISO679:1989《水泥試驗(yàn)方法——強(qiáng)度測(cè)定》制定的，但是主要內(nèi)容與 ISO679 完全一致，相當(dāng)于《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法（ISO 法）》執(zhí)行 25年卻未做完善與改進(jìn)?？茖W(xué)在發(fā)展、技術(shù)在進(jìn)步，與標(biāo)準(zhǔn)制訂的年代相比，水泥的原材料品質(zhì)、生產(chǎn)工藝、摻合料種類以及混凝土的生產(chǎn)及使用技術(shù)都產(chǎn)生了很大的改變，所以依據(jù)目前的技術(shù)水平以及工程應(yīng)用情況對(duì)《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法（ISO 法）》做出必要的更新、完善是具有其現(xiàn)實(shí)意義的[1-3]。

筆者根據(jù)多年試驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)以及與其他技術(shù)、試驗(yàn)人員關(guān)于本標(biāo)準(zhǔn)的討論，提出了若干問(wèn)題及建議。筆者認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過(guò)程中用水量、是否帶模養(yǎng)護(hù)、不同類型試件養(yǎng)護(hù)條件等試驗(yàn)要求需要準(zhǔn)確說(shuō)明；加砂時(shí)機(jī)及次數(shù)，成型方式等操作要求可以進(jìn)行一定的改善。同時(shí)，對(duì)檢測(cè)方法合理性等問(wèn)題，也提出了意見(jiàn)和建議。

1 關(guān)于用水量

水膠比的大小是影響膠砂和混凝土強(qiáng)度高低的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中，用水量的精準(zhǔn)度對(duì)于膠砂強(qiáng)度，特別是 28 天強(qiáng)度有非常重要影響[4]?！端嗄z砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》中規(guī)定膠砂強(qiáng)度檢測(cè)中用水量為 (225±1)mL，實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)于用水量的計(jì)量有使用 225mL 量水器的，也有進(jìn)行稱重計(jì)量的，作者認(rèn)為兩種方法都存在不足之處。使用 225mL 量水器優(yōu)點(diǎn)是便于操作，但 225mL 量水器的精度非常關(guān)鍵，多數(shù)使用者未對(duì)量水器進(jìn)行正規(guī)標(biāo)定。稱重法操作起來(lái)麻煩，但精準(zhǔn)度高，其存在的主要問(wèn)題主要是將稱好的水倒入攪拌鍋后是否要對(duì)量筒或量杯進(jìn)行再次稱重，以確認(rèn)實(shí)際用水量。根據(jù)作者多年試驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)量筒或量杯進(jìn)行再次稱重是非常必要的。

同時(shí)，在實(shí)際操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn) ±1mL 的誤差會(huì)對(duì)膠砂強(qiáng)度的結(jié)果產(chǎn)生一定誤差，考慮到現(xiàn)有試驗(yàn)計(jì)量精度水平，建議將用水量精度調(diào)整為 (225±0.5)mL，這對(duì)于膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性有重要作用。

2 關(guān)于加砂時(shí)機(jī)和加砂次數(shù)

《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》中規(guī)定開(kāi)動(dòng)機(jī)器，低速攪拌30s 后，在第二個(gè) 30s 開(kāi)始的同時(shí)均勻?qū)⑸白蛹尤?，加完砂子后把機(jī)器轉(zhuǎn)至高速再攪拌 30s。而在第一個(gè) 30s 中攪拌機(jī)所攪拌的為凈漿，雖然在加料時(shí)要求先加水再加入膠材，但膠材還是會(huì)出現(xiàn)沉底現(xiàn)象。同時(shí)由于攪拌機(jī)葉片與攪拌鍋間存在間隙，所以會(huì)有一部分膠材不能被攪勻。并且相對(duì)于膠砂攪拌鍋的體積而言如果膠材的總量或者凈漿的總量相對(duì)較少的話，也會(huì)增加凈漿攪拌階段的不均勻性。

鑒于前面的問(wèn)題，筆者提出兩者修改方案。第一種，建議改變現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的加料順序，即改為在開(kāi)動(dòng)攪拌的同時(shí)開(kāi)始加砂，并在45s內(nèi)將砂全部加完。第二種，保持現(xiàn)有加砂速度不變，但是要求在第一個(gè) 30s 中加入一半的砂量，在第二個(gè) 30s 中將剩余一半砂加完。這種加砂方式可避免出現(xiàn) 30s內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)砂不能全部加完的問(wèn)題，也可保證膠砂的均勻性。

3 關(guān)于成型方式

《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》中規(guī)定膠砂分兩次裝入試模，然后分兩次振實(shí)，且每次振動(dòng) 60 次，此種成型方式是為了保證膠砂的均勻性。但隨著水泥生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，以及不同水泥品種的出現(xiàn)，致使不同水泥的需水量差異較大。需水量的差異會(huì)相應(yīng)地導(dǎo)致生成的膠砂具有不同粘稠度或者不同流動(dòng)度。而所有這些性質(zhì)不同的膠砂若采用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的同樣的成型方式，不僅不會(huì)保證所成型的膠砂的均勻性，反而會(huì)增加某些品種水泥制備的膠砂的離散性。

為了提高所成型膠砂的均勻性，建議根據(jù)膠材標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量來(lái)確定膠砂的成型方式。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量在135～145mL 的膠材，其膠砂成型方式可按照現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中的成型方式；標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量在 145mL 及以上的膠材，其膠砂成型方式更改為分三層裝入、振動(dòng)三次且每次振動(dòng) 60s 或者分二次裝入、振動(dòng)二次且每次振動(dòng) 90s；標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量在135mL 及以下的膠材，其膠砂成型方式更改為一次裝入、振動(dòng) 60～90s。

4 關(guān)于帶模養(yǎng)護(hù)

由于膠砂的早期強(qiáng)度發(fā)展速率對(duì)膠砂后期強(qiáng)度具有重要影響，所以應(yīng)該對(duì)膠砂的早期養(yǎng)護(hù)條件提出具體、可行的操作方法。但《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》并未對(duì)此進(jìn)行具體規(guī)定。在實(shí)際操作過(guò)程中，常發(fā)生養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)頂面濕汽過(guò)大結(jié)成水滴，并滴在膠砂試件表面，導(dǎo)致膠砂表層受到影響。養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)濕汽過(guò)重，濕汽凝結(jié)于未硬化膠砂表面，造成硬化后的膠砂表面出現(xiàn)起皮、起砂、脫皮等問(wèn)題，嚴(yán)重影響膠砂試驗(yàn)的精確度[4-5]。

根據(jù)長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，建議采用覆蓋養(yǎng)護(hù)的方法。將抹平的膠砂試件采用保鮮膜等材料覆蓋于膠砂表層，要求不能破壞膠砂的抹平面。此方法不僅可有效抑制濕汽凝結(jié)于膠砂表面，從而保護(hù)膠砂表層不被水滴破壞，同時(shí)還可以保持膠砂的水膠比不發(fā)生變化，以確保膠砂試驗(yàn)結(jié)果的精確度。

5 關(guān)于養(yǎng)護(hù)

5.1 同類型試件

《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》中規(guī)定每個(gè)養(yǎng)護(hù)池只養(yǎng)護(hù)同類型的試件。從標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布至今（2014 年），眾多試驗(yàn)、技術(shù)人員對(duì)此要求提出過(guò)疑問(wèn)，即同類型的具體所指內(nèi)容[6-8]。本條規(guī)定的出發(fā)點(diǎn)是要求將水泥膠砂分類養(yǎng)護(hù)，以防止不同種類水泥所析出物質(zhì)對(duì)膠砂強(qiáng)度產(chǎn)生不良影響。為進(jìn)一步區(qū)分膠砂類型，建議將此條規(guī)定改寫成：不同廠家不同品種（代號(hào)）的水泥膠砂試件分別養(yǎng)護(hù)。

5.2 養(yǎng)護(hù)用水

《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》中規(guī)定水泥試體的養(yǎng)護(hù)最好采用自來(lái)水（即清水），并保持恒定水位，不允許在養(yǎng)護(hù)期間全部換水。其目的是保持試件在水中養(yǎng)護(hù)期間水質(zhì)沒(méi)有大的變化。但何時(shí)可以換水、每次換水量多少合適都沒(méi)有具體規(guī)定。也就是說(shuō)，每天換水一次、每次換水 95% 和每月?lián)Q水一次，每次換水 5% 都是符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，但這兩種換水方式勢(shì)必對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度產(chǎn)生不同的影響。所以有必要對(duì)更換養(yǎng)護(hù)用水做出具體要求。

由于水泥膠砂的破型時(shí)間是標(biāo)養(yǎng)齡期 3d 和 28d，所以建議根據(jù)兩種不同養(yǎng)護(hù)齡期做出規(guī)定。3d 標(biāo)養(yǎng)試件可初始用自來(lái)水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，直至養(yǎng)護(hù)齡期結(jié)束；28d 標(biāo)養(yǎng)試件每 14 天更換一次養(yǎng)護(hù)用水、每次更換剩余水量的 50%（并非養(yǎng)護(hù)容器容量的 50%）。

6 關(guān)于強(qiáng)度檢測(cè)方法合理性問(wèn)題

《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》要求用水膠比為 0.5 的膠砂來(lái)檢測(cè)水泥強(qiáng)度。水泥相對(duì)于混凝土而言是半成品，即水泥最終將用于混凝土中，所以應(yīng)該在水泥強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度間建立起一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系[9-10]。而隨著科技的發(fā)展，泵送混凝土已成為現(xiàn)今混凝土應(yīng)用的主流。因此，以膠砂擴(kuò)展度達(dá)到一個(gè)范圍值的膠砂來(lái)檢測(cè)水泥強(qiáng)度（擴(kuò)展度法），與以一個(gè)固定的水膠比的膠砂來(lái)檢測(cè)水泥強(qiáng)度（水膠比法）兩種方法更可靠值得思考。

若使用擴(kuò)展度法檢測(cè)水泥強(qiáng)度則某些需水量大的水泥將會(huì)被降級(jí)，而需水量小的水泥則表現(xiàn)的更有優(yōu)勢(shì)，這在混凝土生產(chǎn)中也得到驗(yàn)證，即除水泥外原材料相同的情況下，達(dá)到一定坍落度時(shí)需水量小的水泥用水量低，其水膠比也低，強(qiáng)度則會(huì)相對(duì)較高。同時(shí)擴(kuò)展度法的適應(yīng)性更好，無(wú)論何種膠材都可以選用此方法，不必考慮成型等因素的影響。但此方法也存在著擴(kuò)展度的確定、擴(kuò)展度達(dá)到最大還是最佳值時(shí)水泥強(qiáng)度的差異等問(wèn)題。而水膠比法不存在這些問(wèn)題，且相對(duì)簡(jiǎn)單，但 0.5 的水膠比檢測(cè)水泥強(qiáng)度是否能表征所有水泥工程應(yīng)用中的強(qiáng)度值得研究。

由以上問(wèn)題引申出《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過(guò)程中存在的另一個(gè)問(wèn)題，即用水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度來(lái)檢測(cè)水泥的凝結(jié)時(shí)間是否合理。水泥的強(qiáng)度發(fā)展與水膠比存在一定關(guān)系，而水泥凝結(jié)時(shí)間的檢測(cè)又是根據(jù)水泥強(qiáng)度的發(fā)展情況來(lái)測(cè)定的。也就是說(shuō)由不同的水膠比來(lái)檢測(cè)水泥強(qiáng)度的發(fā)展情況合適還是由固定的水膠比來(lái)檢測(cè)水泥強(qiáng)度的發(fā)展合適，筆者認(rèn)同后者。所以建議固定一個(gè)水膠比來(lái)進(jìn)行水泥凝結(jié)時(shí)間檢測(cè)。

7 結(jié)語(yǔ)

《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》已實(shí)行 15 個(gè)年頭，《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)已是 25 年前的標(biāo)準(zhǔn)。而在此期間《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》如此重要的標(biāo)準(zhǔn)未見(jiàn)補(bǔ)充、完善、改進(jìn)是不符合時(shí)代發(fā)展要求的。筆者根據(jù)自身經(jīng)歷及所接觸試驗(yàn)人員所提意見(jiàn)和建議進(jìn)行整理，提出對(duì)《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》執(zhí)行過(guò)程中若干問(wèn)題的思考，期望能夠促進(jìn)《水泥膠砂強(qiáng)度檢測(cè)方法》的完善，使我國(guó)建筑材料標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)際水準(zhǔn)。

[1] 崔鑫，張海霞，李亞真，等．關(guān)于粉煤灰需水量比測(cè)試方法的幾點(diǎn)思考[J]．混凝土，2012(11): 51-53．

[2] 崔鑫，丁義康，王龍志，等．商品混凝土企業(yè)試驗(yàn)室的規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[J]．商品混凝土，2014(4): 65-68．

[3] 崔鑫，王龍志，丁義康，等．關(guān)于商品混凝土工程應(yīng)用中若干問(wèn)題的思考[J]．商品混凝土，2014(6): 67-68．

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[5] 邱東山．淺談保證水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度的措施[J]．水泥工程，2006(6): 66-67．

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［通訊地址］山東省濟(jì)南市高新區(qū)舜華路 109 號(hào)科匯大廈 3樓 山東建澤混凝土有限公司（250101）

Thinking on some issues in the execution of“Method of testing cements-determination of strength (ISO)” (GB/T 17671-1999)

Cui Xin1; Wang Longzhi1; Zhang Haixia1; Zhang Xue1; Ding Yikang1; Zhao Yu2
(1.Shandong Jianze Concrete Co., Ltd., Jinan Shandong 250101; 2. Jiangsu Shuanglong Group Co.,Ltd., Nanjing Jiangsu 210034)

“Method of testing cements-determination of strength (ISO)” (GB/T 17671-1999) had executed for many years, and did not make any revisions and improvement. According to long-term trial operation data, this paper proposed revision suggestions on some issues in the execution of the “Method of testing cements-determination of strength (ISO)” (GB/T 17671-1999), such as water, the time and frequency of adding sand, molding method, mold curing condition, curing. Then questioned reasonable of detection method of strength and extended the reasonable of detection method of the cement setting time, in order to promote and perfect the related standards of building materials.

method of testing cements-determination of strength; water-binder ratio;curing

崔鑫（1982—），男，碩士，工程師，從事混凝土工程應(yīng)用技術(shù)研究。