水泥胶砂强度试验

课前预习视频

实验步骤

水泥胶砂强度检验

一、实验目的  

检验水泥各龄期强度，以确定强度等级；或已知强度等级，检验强度是否满足规范要求。掌握国家标准GB/T17671—1999《水泥胶砂强度的测定方法（ISO法）》，正确使用仪器设备并熟悉其性能。

二、实验主要仪器设备

  （1）胶砂搅拌机 

  （2）试模 

  （3）胶砂振实台 

（4）抗折强度试验机 

  （5）抗压试验机 

（6）抗压夹具 

  （7）刮平尺、养护室等

三、实验内容和步骤

（1）试验前准备  成型前将试模擦净，四周的模板与底板接触面上应涂黄油，紧密装配，防止漏浆，内壁均匀刷一薄层机油。

（2）胶砂制备  试验用砂采用中国ISO标准砂，其颗粒分布和湿含量应符合GB/T17671—1999的要求。

j胶砂配合比  试体是按胶砂的质量配合比为水泥:标准砂:水=1:3:0.5进行拌制的。一锅胶砂成三条试体，每锅材料需要量为：水泥(450±2)g；标准砂(1350±5) g；水（225±1）mL。

k搅拌  每锅胶砂用搅拌机进行搅拌。可按下列程序操作：①胶砂搅拌时先把水加入锅里，再加水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。②立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子加入；把机器转至高速再拌30s。③停拌90s，在第一个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间，在高速下继续搅拌60s，各个搅拌阶段的时间误差应在±1s以内。

③试体成型  试件是40mm×40mm×160mm的棱柱体。胶砂制备后应立即进行成型。将空试模和模套固定在振实台上，用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装入试模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每一个模槽来回一次将料层播平，接着振实60次。再装第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺以近似90℃的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，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情况下将试体表面抹平。

④试体的养护

1）脱模前的处理及养护  将试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气应能与试模周边接触。另外，养护时不应将试模放在其他试模上。一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。脱模前用防水墨汁或颜料对试体进行编号和做其他标记。，二个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在二个以上龄期内。

2）脱模  脱模应非常小心，可用塑料锤或橡皮榔头或专门的脱模器。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20-24h之间脱模。

3）水中养护  将做好标记的试体水平或垂直放在（20±1）℃水中养护，水平放置时刮平面应朝上，养护期间试体之间间隔或试体上表面的水深不得小于5mm。

（3）强度试验

1）强度试验试体的龄期  试体龄期是从水加水开始搅拌时算起的。各龄期的试体必须在表1规定的时间内进行强度试验。试体从水中取出后，在强度试验前应用湿布覆盖。

表1  各龄期强度试验时间规定

2）抗折强度试验

①每龄期取出3条试体先做抗折强度试验。试验前须擦去试体表面的附着水分和砂粒，清除夹具上圆柱表面粘着的杂物，试体放入抗折夹具内，应使侧面与圆柱接触。

②采用杠杆式抗折试验机试验时，试体放入前，应使杠杆成平衡状态。试体放入后调整夹具，使杠杆在试体折断时尽可能地接近平衡位置。

③抗折试验的加荷速度为（50±10）N/s。

3）抗压强度试验

①抗折强度试验后的断块应立即进行抗压试验。抗压试验须用抗压夹具进行，试体受压面为40mm×40mm。试验前应清除试体受压面与压板间的砂粒或杂物。试验时以试体的侧面作为受压面，试体的底面靠紧夹具定位销，并使夹具对准压力机压板中心。

②压力机加荷速度为（2400±200）N/s。

四、试验结果计算及处理

（1）抗折试验结果：

抗折强度按下式计算，精确到0.1Mpa。

式中  R1——水泥抗折强度，Mpa；

F1——折断时施加于棱柱体中部的荷载，N；

L——支撑圆柱之间的距离，100mm；

b——棱柱体正方形截面的边长，40mm；

以一组3个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当3个强度值中有超出平均值±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。

（2）抗压试验结果：

抗压强度按下式计算，精确至0.1Mpa。

式中 Rc——水泥抗压强度，Mpa；

    Fc——破坏时的最大荷载，N；

    A——受压部分面积，mm2（40mm×40mm=1600 mm2）。

以一组3个棱柱体上得到的6个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。如6个测定值中有一个超出6个平均值的±10%，就应剔出这个结果，而以剩下5个的平均数为结果；如果5个测定值中再有超过它们平均数±10%，则该组结果作废。