1、水泥膠砂強度檢驗方法水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)【發布單位】【標準編號】GB/T176711999【發布日期】【實施日期】1 范圍本標準規定了水泥膠砂強度檢驗基準方法的儀器、材料、膠砂組成、試驗條件、操作步驟和結果計算等。其抗壓強度測定結果與ISO679結果等同。同時也列入可代用的標準砂和振實臺，當代用后結果有異議時以基準方法為準。本標準適用于硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥、石灰石硅酸鹽水泥的抗折與抗壓強度的檢驗。其他水泥采用本標準時必須研究本標準規定的適用性。2 引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版

2、時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。GB/T6003-1985試驗篩JC/T681-1997行星式水泥膠砂攪拌機JC/T682-1997水泥膠砂試體成型振實臺JC/T683-199740mm<40mme泥抗壓夾具JC/T723-1982(1996)水泥物理檢驗儀器膠砂振動臺JC/T724-1982(1996)水泥物理檢驗儀器電動抗折試驗機JC/T726-1997水泥膠砂試模3 方法概要本方法為40mnrK40mnrK160mm棱柱試體的水泥抗壓強度和抗折強度測定。試體是由按質量計的一份水泥、三份中國ISO標準砂，用0.5的水灰比拌

3、制的一組塑性膠砂制成。中國ISO標準砂的水泥抗壓強度結果必須與ISO基準砂的相一致（見第11章）。膠砂用行星攪拌機攪拌，在振實臺上成型。也可使用頻率2800,3000次/min,振幅0.75mm振動臺成型（見第11章）。試體連模一起在濕氣中養護24h,然后脫模在水中養護至強度試驗。到試驗齡期時將試體從水中取出，先進行抗折強度試驗，折斷后每截再進行抗壓強度試驗。4 試驗室和設備4.1 試驗室試體成型試驗室的溫度應保持在20?2?，相對濕度應不低于50%。試體帶模養護的養護箱或霧室溫度保持在20?1?，相對濕度不低于90%。試體養護池水溫度應在20?1?范圍內。試驗室空氣溫度和相對濕度及養護池水溫

4、在工作期間每天至少記錄一次。養護箱或霧室的溫度與相對濕度至少每4h記錄一次，在自動控制的情況下記錄次數可以酌減至一天記錄二次。在溫度給定范圍內，控制所設定的溫度應為此范圍中值。4.2 設備4.2.1 總則設備中規定的公差，試驗時對設備的正確操作很重要。當定期控制檢測發現公差不符時，該設備應替換，或及時進行調整和修理。控制檢測記錄應予保存。對新設備的接收檢測應包括本標準規定的質量、體積和尺寸范圍，對于公差規定的臨界尺寸要特別注意。有的設備材質會影響試驗結果，這些材質也必須符合要求。4.2.2 試驗篩金屬絲網試驗篩應符合GB/T6003要求，其篩網孔尺寸如表1（R20系列）。表1試驗篩系列網眼尺寸

5、，mm2.01.1.11.1.2 R200.500.180.0801.1.3 攪拌機攪拌機（見圖1）屬行星式，應符合JC/T681要求。（圖略）用多臺攪拌機工作時，攪拌鍋和攪拌葉片應保持配對使用。葉片與鍋之間的間隙，是指葉片與鍋壁最近的距離，應每月檢查一次。1.1.4 試模見圖2）,可同時成型三條截面為40mrKX40mm長160mm勺棱形試體，其試模由三個水平的模槽組成（材質和制造尺寸應符合JC/T726要求。（圖略）當試模的任何一個公差超過規定的要求時，就應更換。在組裝備用的干凈模型時，應用黃干油等密封材料涂覆模型的外接縫。試模的內表面應涂上一薄層模型油或機油。成型操作時，應在試模上面加有

6、一個壁高20mmi勺金屬模套，當從上往下看時，模套壁與模型內壁應該重疊，超出內壁不應大于1mm。為了控制料層厚度和刮平膠砂，應備有圖3所示的二個播料器和一金屬刮平直尺。（圖略）1.1.5 振實臺振實臺（見圖4）應符合JC/T682要求。振實臺應安裝在高度約400mm勺混凝土基座上。混凝土體積約3為0.25m,重約600kg。需防外部振動影響振實效果時，可在整個混凝土基座下放一層厚約5mm然橡膠彈性襯墊。（圖略）將儀器用地腳螺絲固定在基座上，安裝后設備成水平狀態，儀器底座與基座之間要鋪一層砂漿以保證它們的完全接觸。注:振實臺的代用設備振動臺見11.7。1.1.6 抗折強度試驗機抗折強度試驗機應符

7、合JC/T724的要求。試件在夾具中受力狀態如圖5。（圖略）通過三根圓柱軸的三個豎向平面應該平行，并在試驗時繼續保持平行和等距離垂直試體的方向，其中一根支撐圓柱和加荷圓柱能輕微地傾斜使圓柱與試體完全接觸，以便荷載沿試體寬度方向均勻分布，同時不產生任何扭轉應力。抗折強度也可用抗壓強度試驗機（見4.2.7）來測定，此時應使用符合上述規定的夾具。1.1.7 抗壓強度試驗機抗壓強度試驗機，在較大的五分之四量程范圍內使用時記錄的荷載應有?1%精度，并具有按2400N/s?200N/s速率的加荷能力，應有一個能指示試件破壞時荷載并把它保持到試驗機卸荷以后的指示器，可以用表盤里的峰值指針或顯示器來達到。人工

8、操縱的試驗機應配有一個速度動態裝置以便于控制荷載增加。壓力機的活塞豎向軸應與壓力機的豎向軸重合，在加荷時也不例外，而且活塞作用的合力要通過試件中心。壓力機的下壓板表面應與該機的軸線垂直并在加荷過程中一直保持不變。壓力機上壓板球座中心應在該機豎向軸線與上壓板下表面相交點上，其公差為？1mm上壓板在與試體接觸時能自動調整，但在加荷期間上下壓板的位置應固定不變。試驗機壓板應由維氏硬度不低于HV600硬質鋼制成，最好為碳化鎢，厚度不小于10mm，寬為40mm?0.1mm長不小于40mm壓板和試件接觸的表面平面度公差應為0.01mm,表面粗糙度（Ra）應在0.1,0.8之間。當試驗機沒有球座，或球座已不

9、靈活或直徑大于120mm寸，應采用4.2.8規定的夾具。注1 試驗機的最大荷載以200,300kN為佳，可以有二個以上的荷載范圍，其中最低荷載范圍的最高值大致為最高范圍里的最大值的五分之一。2 采用具有加荷速度自動調節方法和具有記錄結果裝置的壓力機是合適的。3 可以潤滑球座以便使其與試件接觸更好，但在加荷期間不致因此而發生壓板的位移。在高壓下有效的潤滑劑不適宜使用，以免導致壓板的移動。4 "豎向"、"上"、"下"等術語是對傳統的試驗機而言。此外，軸線不呈豎向的壓力機也可以使用，只要按11.7規定和其他要求接受為代用試驗方法時。5 .2

10、.8抗壓強度試驗機用夾具當需要使用夾具時，應把它放在壓力機的上下壓板之間并與壓力機處于同一軸線，以便將壓力機的荷載傳遞至膠砂試件表面。夾具應符合JC/T683的要求，受壓面積為40mrK40mm夾具在壓力機上位置見圖6,夾具要保持清潔，球座應能轉動以使其上壓板能從一開始就適應試體的形狀并在試驗中保持不變。使用中夾具應滿足JC/T683的全部要求。(圖略)注1 可以潤滑夾具的球座，但在加荷期間不會使壓板發生位移。不能用高壓下有效的潤滑劑。2 試件破壞后，滑塊能自動回復到原來的位置。5 膠砂組成5.1 砂5.1.1 總則各國生產的ISO標準砂都可以用來按本標準測定水泥強度。中國ISO標準砂符合IS

11、O679中5.1.3要求。中國ISO標準砂的質量控制按本標準第11章進行。對標準砂作全面地和明確地規定是困難的，因此在鑒定和質量控制時使砂子與ISO基準砂比對標準化是必要的，ISO基準砂在5.1.2中敘述。5.1.2 ISO基準標ISO基準砂(referencesand)是由德國標準砂公司制備的SiO。含量不低于98%的天然的圓形硅質標組2成，其顆粒分布在表2規定的范圍內。表2ISO基準標顆粒分布方孔邊長，mm累計篩余，%2.001.67?51.033?50.5 67?50.1687?50.0899?1砂的篩析試驗應用有代表性的樣品來進行，每個篩子的篩析試驗應進行至每分鐘通過量小于0.5g為止

12、。砂的濕含量是在105,110?，下用代表性砂樣烘2h的質量損失來測定，以干基的質量百分數表示，應小于0.2%。5.1.3中國ISO標準砂中國ISO標準砂完全符合5.1.2顆粒分布和濕含量的規定。生產期間這種測定每天應至少進行一次。這些要求不足以保證標準砂與基準砂等同。這種等效性是通過標準砂和基準砂比對檢驗程序來保持的。這種程序和相關的計算在11.6中敘述。中國ISO標準砂可以單級分包裝，也可以各級預配合以1350g?5g量的塑料袋混合包裝，但所用塑料袋材料不得影響強度試驗結果。1.2 水泥當試驗水泥從取樣至試驗要保持24h以上時，應把它貯存在基本裝滿和氣密的容器里，這個容器應不與水泥起反應。

13、1.3 水仲裁試驗或其他重要試驗用蒸餾水，其他試驗可用飲用水。6 膠砂的制備6.1 配合比見5.2）三份標準砂（見5.1）和半份水（見5.3）（水灰比為0.5）。一鍋膠砂的質量配合比應為一份水泥（膠砂成三條試體，每鍋材料需要量如表3。表3每鍋膠砂的材料數量g材料量水泥標準砂水水泥品種硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥450?21350?5225?1粉煤灰硅酸鹽水泥復合硅酸鹽水泥石灰石硅酸鹽水泥6.2 配料水泥、砂、水和試驗用具的溫度與試驗室相同（見4.1），稱量用的天平精度應為？1g。當用自動滴管加225mL7K時，滴管精度應達到？1mL06.3 攪拌每鍋膠砂用攪拌機（見4.2.3）進行機

14、械攪拌。先使攪拌機處于待工作狀態，然后按以下的程序進行操作:把水加入鍋里，再加入水泥，把鍋放在固定架上，上升至固定位置。然后立即開動機器，低速攪拌30s后，在第二個30s開始的同時均勻地將砂子加入。當各級砂是分裝時，從最粗粒級開始，依次將所需的每級砂量加完。把機器轉至高速再拌30s。停拌90s,在第1個15s內用一膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂，刮人鍋中問。在高速下繼續攪拌60s。各個攪拌階段，時間誤差應在？1s以內。7 試件的制備7.1 尺寸應是40mrK40mrK160mm的棱柱體。7.2 成型膠砂制備后立即進行成型。將空試模和模套固定在振實臺上，用一個適當勺子直接從攪拌鍋里將膠砂分二層裝入

15、試模，裝第一層時，每個槽里約放300g膠砂，用大播料器（見圖3）垂直架在模套頂部沿每個模槽來回一次將料層播平，接著振實60次。再裝入第二層膠砂，用小播料器播平，再振實60次。移走模套，從振實臺上取下試模，用一金屬直尺（見圖3）以近似90?的角度架在試模模頂的一端，然后沿試模長度方向以橫向鋸割動作慢慢向另一端移動，一次將超過試模部分的膠砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情況下將試體表面抹平。在試模上作標記或加字條標明試件編號和試件相對于振實臺的位置。7.2.2用振動臺成型當使用代用的振動臺成型時，操作如下:在攪拌膠砂的同時將試模和下料漏斗卡緊在振動臺的中心。將攪拌好的全部膠砂均勻地裝入下料漏斗中，

16、開動振動臺，膠砂通過漏斗流入試模。振動120s?5s停車。振動完畢，取下試模，用刮平尺以7.2.1規定的刮平手法刮去其高出試模的膠砂并抹平。接著在試模上作標記或用字條表明試件編號。8 試件的養護8.1 脫模前的處理和養護去掉留在模子四周的膠砂。立即將作好標記的試模放人霧室或濕箱的水平架子上養護，濕空氣應能與試模各邊接觸。養護時不應將試模放在其他試模上。一直養護到規定的脫模時間時取出脫模。脫模前，用防水墨汁或顏料筆對試體進行編號和做其他標記。二個齡期以上的試體，在編號時應將同一試模中的三條試體分在二個以上齡期內。8.2 脫模脫模應非常小心。對于24h齡期的，應在破型試驗前20min內脫模。對于2

17、4h以上齡期的，應在成型后20,24h之間脫模。注:如經24h養護，會因脫模對強度造成損害時，可以延遲至24h以后脫模，但在試驗報告中應予說明。已確定作為24h齡期試驗（或其他不下水直接做試驗）的已脫模試體，應用濕布覆蓋至做試驗時為止。8.3 水中養護將做好標記的試件立即水平或豎直放在20?1?水中養護，水平放置時刮平面應朝上。試件放在不易腐爛的篦子上，并彼此間保持一定間距，以讓水與試件的六個面接觸。養護期間試件之間間隔或試體上表面的水深不得小于5mm。注:不宜用木篦子。每個養護池只養護同類型的水泥試件。最初用自來水裝滿養護池（或容器），隨后隨時加水保持適當的恒定水位，不允許在養護期間全部換水

18、。除24h齡期或延遲至48h脫模的試體外，任何到齡期的試體應在試驗（破型）前15min從水中取出。揩去試體表面沉積物，并用濕布覆蓋至試驗為止。8.4 強度試驗試體的齡期試體齡期是從水泥加水攪拌開始試驗時算起。不同齡期強度試驗在下列時間里進行。- -24h?15min;- -48h?30min;- -72h?45min;- -7d?2h;- ->28d土8h。9 試驗程序1.1 總則用4.2.6規定的設備以中心加荷法測定抗折強度。在折斷后的棱柱體上進行抗壓試驗，受壓面是試體成型時的兩個側面，面積為40mrK40mm當不需要抗折強度數值時，抗折強度試驗可以省去。但抗壓強度試驗應在不使試件受有

19、害應力情況下折斷的兩截棱柱體上進行。1.2 抗折強度測定將試體一個側面放在試驗機（見4.2.6）支撐圓柱上，試體長軸垂直于支撐圓柱，通過加荷圓柱以50N/s?10N/s的速率均勻地將荷載垂直地加在棱柱體相對側面上，直至折斷。保持兩個半截棱柱體處于潮濕狀態直至抗壓試驗。抗折強度R以牛頓每平方毫米（Mpa）表示，按式（1）進行計算：f1.5FLfR,（1）f3b式中:F-折斷時施加于棱柱體中部的荷載，N;fL-支撐圓柱之間的距離，mm;b-棱柱體正方形截面的邊長，mm。1.3 抗壓強度測定抗壓強度試驗通過4.2.7和4.2.8規定的儀器，在半截棱柱體的側面上進行。半截棱柱體中心與壓力機壓板受壓中心

20、差應在？0.5mm內，棱柱體露在壓板外的部分約有10mm。在整個加荷過程中以2400N/s?200N/s的速率均勻地加荷直至破壞。抗壓強度Rc以牛頓每平方毫米（Mpa）為單位，按式（2）進行計算：FcRc,(2)A式中:Fc-破壞時的最大荷載，N;A-受壓部分面積，mm2(40mm40mm,1600mm2)10 水泥的合格檢驗10.1 總則強度測定方法有兩種主要用途，即合格檢驗和驗收檢驗。本條敘述了合格檢驗，即用它確定水泥是否符合規定的強度要求。驗收檢驗在第11章敘述。10.2 試驗結果的確定10.2.1 抗折強度以一組三個棱柱體抗折結果的平均值作為試驗結果。當三個強度值中有超出乎均值?10%

21、時，應剔除后再取平均值作為抗折強度試驗結果。10.2.2 抗壓強度以一組三個棱柱體上得到的六個抗壓強度測定值的算術平均值為試驗結果。如六個測定值中有一個超出六個平均值的?10%，就應剔除這個結果，而以剩下五個的平均數為結果。如果五個測定值中再有超過它們平均數？lo%的，則此組結果作廢。10.3 試驗結果的計算各試體的抗折強度記錄至0.1MPa,按10.2.1規定計算平均值。計算精確至0.1MPa。各個半棱柱體得到的單個抗壓強度結果計算至0.1MPa,按10.2.2規定計算平均值，計算精確至0.1MPa。10.4 試驗報告報告應包括所有各單個強度結果（包括按10.2規定舍去的試驗結果）和計算出的

22、平均值。10.5 檢驗方法的精確性檢驗方法的精確性通過其重復性（11.5）和再現性（見10.6）來測量。合格檢驗方法的精確性是通過它的再現性來測量的。驗收檢驗方法和以生產控制為目的檢驗方法的精確性是通過它的重復性來測量的。10.6 再現性抗壓強度測量方法的再現性，是同一個水泥樣品在不同試驗室工作的不同操作人員，在不同的時間，用不同來源的標準砂和不同套設備所獲得試驗結果誤差的定量表達。對于28d抗壓強度的測定，在合格試驗室之間的再現性，用變異系數表示，可要求不超過6%。這意味著不同試驗室之間獲得的兩個相應試驗結果的差可要求（概率95%）小于約15%。11 中國ISO標準砂和振實臺代用設備的驗收檢

23、驗11.1 總則按ISO679進行水泥試驗不能基于一種普遍可得的試驗砂。因此有幾種被視同為ISO標準砂的試驗砂是必要的，也是可行的。同樣，國際標準不能要求試驗室使用一種規定類型的振實設備，因此使用了"代用材料和設備"的術語。顯然這種自由選擇不可避免要與國際標準的要求相聯系，因而不得不對代用物作某些限制。因此ISO679標準的重要特點之一是代用物必須通過一個試驗程序以保證按驗收檢驗得到的強度結果不會因用代用物代替"基準"材料或設備而受到明顯影響。驗收檢驗程序應包含對一個新提出代用物符合本標準要求的鑒定試驗和保證通過鑒定的代用物繼續符合ISO679標準的驗證

24、試驗。由于砂子和振實設備是兩種最重要的代用物，對其檢驗分別在11.6和11.7中敘述，作為驗收檢驗總的原則說明。11.2 試驗結果的確定在一組三條棱柱體上測得的六個抗壓強度算術平均值作為該組試驗結果。11.3 試驗結果的計算同10.3。11.4 試驗方法的精確度對于驗收檢驗和生產控制為目的的試驗方法的精確度是通過它的重復性來評定的（對于再現性，見10.6）。11.5 重復性抗壓強度試驗方法的重復性是由同一個試驗室在基本相同的情況下（相同的操作人員，相同的設備，相同的標準砂，較短時間間隔內等）用同一水泥樣品所得試驗結果的誤差來定量表達。對于28d抗壓強度的測定，一個合格的試驗室在上述條件下的重復

25、性以變異系數表示，可要求在1%,3%之間。11.6 中國ISO標準砂11.6.1 中國ISO標準砂的鑒定試驗作為中國ISO標準砂應通過規定的鑒定。鑒定試驗以28d抗壓強度為依據，并由鑒定試驗室來承擔，按本標準規定的程序進行。鑒定試驗室應進行國際合作，并參加合作試驗計劃以保證中國生產的標準砂長期與基準砂質量的一致性。11.6.2 砂子的驗證試驗驗證試驗程序是中國ISO標準砂生產更換年度證書所要求的。它包括鑒定機構對一個隨機砂樣的年度試驗和該機構對砂子生產質量控制檢驗記錄的檢查。驗證試驗項目和鑒定試驗相同。砂子生產質量控制檢驗由廠家試驗室或鑒定試驗室定期進行（在連續生產情況下每月一次）。作為驗證程

26、序的一個部分，應提供至少三年的質量控制試驗結果記錄供鑒定機構檢查。11.6.3 中國ISO標準砂的鑒定試驗方法11.6.3.1 總則在初生產的至少三個月期間，由鑒定機構對要作為中國ISO標準砂的推薦砂取三個獨立的砂樣進行鑒定試驗。與ISO基準砂進行對比試驗，應將這三個砂樣中的每一個砂樣用鑒定機構為對比目的選取的三個水泥中的每一個來進行。在28d齡期，這些對比試驗的每一個，使相應砂樣可以驗收時，此推薦的砂子可接受作為一種ISO標準砂。11.6.3.2 驗收指標用推薦砂最終測得的水泥28d抗壓強度與用ISO基準砂獲得的強度結果相差在5%以內為合格。11.6.3.3 每個對比試驗步驟每個中國ISO標

27、準砂推薦砂樣和ISO基準砂各制備一批膠砂試體，共用20對試模制備。這兩批膠砂中的每一對為一組，每組應按本標準一個接著另一個進行試體成型，各組順序可以打亂。經28d養護后，對兩批各對的全部六條試體進行抗壓強度試驗，并按10.3計算每種砂子的試驗結果，推薦ISO標準砂結果為，ISO基準砂結果為y。x11.6.3.4 每個比對試驗的評定計算下列參數:a)20組中由ISO基準砂制備的所有20個的抗壓強度平均值y'b)20組中由推薦中國ISO標準砂制備的所有20個的抗壓強度平均值x'計算D=100(x'-y')/y'，精確至0.1，不計正負。11.6.3.5 離差

28、處理如果出現超差，計算下列參數:a) 每對試驗結果的代數差?=x-y;b) 結果平均差?'=x'-y'c) 差值的標準偏差S;d)3S的值;e)如？最高值即？max,和？'之間，？最低值即？min和？'之間的差中有一個大于3S,應剔除有關值(?max或？min),并重復計算剩下的19個差值。11.6.3.6 驗收要求按11.6.3.4計算的三個D中的每一個都小于5時，此推薦中國ISO標準砂通過鑒定，該砂可作為中國ISO標準砂。當計算D值有一個或多個等于或大于5時該砂不能通過鑒定，該砂不能作為中國ISO標準砂。必須對原砂或工藝過程進行調整，并重新鑒定。11

29、.6.4 中國ISO標準砂的驗證試驗方法11.6.4.1 鑒定機構的年度檢驗由鑒定機構從生產廠抽取一個單獨的隨機砂樣，并按11.6.3.3敘述的總的操作步驟用檢驗機構為驗證專門選取的一種水泥試樣進行試驗。按11.6.3.4計算D值小于5時，該砂樣被認為符合驗證試驗要求。如果D值等于或大于5時，應按11.6.1全部鑒定檢驗操作步驟再試驗三個隨機砂樣。11.6.4.2 砂子生產的月檢砂生產者應按11.6.4.1驗證檢驗辦法進行月檢，以鑒定機構為月檢而選的一種水泥，用這個月生產的一個隨機砂樣與已鑒定合格的ISO標準砂至少進行10個樣品的比對。如果按11.6.3.4計算的D值，在連續12個月比對檢驗中大于2.5的超過2次，就應通知鑒