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怎样快速检验水泥强度的方法

发布日期:2011-07-20

本方法系在GB177-85《水泥胶砂强度检验方法》的基础上,用55℃湿热养护24h,

获得水泥快速强度平预测水泥28d抗压强度。它适用于硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、
火山灰水泥和粉煤灰水泥。
    用本方法预测的水泥28d强度不作为水泥品质鉴定的最终结果,而是水泥生产和使 用的质量控制指标。
1  仪器
1.1  胶砂搅拌机、振动台、试模、下料漏斗、刮平刀、抗压试验机及抗压夹具应符合 GB177-85的规定。
1.2  湿热养护箱 湿热养护箱(见图)由箱体和温度控制装置组成。箱体内腔尺寸650mm×350mm×260mm;
腔内装有试体架,试体架距箱底高度为150mm;箱顶有密封的箱盖;箱壁内填有良好的 保温材料。养护箱用1kW电热管加热。温度控制装置由感温计及定时控制器组成。
2  材料
2.1  水泥试样应充分拌匀,通过0.9mm方孔筛并记录筛余物。
2.2  标准砂应符合GB178-85《水泥强度试验用标准砂》的质量要求。
2.3  试验用水必须是洁净的淡水。
3  温、湿度
3.1  试验室温度17 ̄25℃(包括强度试验室),相对湿度大于50%。水泥试样、标准砂、 拌和水及试模的温度应与室温相同。
3.2  常温养护箱温度20±3℃,相对湿度大于90%。
4  试体成型  按GB177-85的规定进行。
5  养护制定
5.1  试体成型后,立即连同试模放入常温养护箱内预养3h±15min。
5.2  将带模试体放入湿热养护箱内的试体架上;盖好箱盖,从室温开始加热。在1.5h ±10min内等速升湿到55℃,并在55±2℃下恒温18h±10min。停止加热。
5.3  打开箱盖,端出试模,在室温下冷却50±10min。
6  抗压强度试验
按GB177-87的规定进行
7  水泥28d抗压强度的预测
水泥28d抗压强度按下试计算:  R28=A?Rk+B
式中:R28──预测的水泥28d抗压强度,MPa;
Rk──快速测定的水泥抗压强茺,MPa;
A、B──待定常数。
预测公式的建立方法和A、B值的确定见附录A。
附录A  水泥28d抗压强度预测公式的建立方法(补充件)
A.1  待定常数A、B值的确定常数A和B按下述公式计算:
            n              1  n        n
 
           ∑R28i?Rki-─(∑R28i)(∑Rki)
 
           i=1             n i=1      i=1
    A=──────────────────…………………………(A1)
                n         1  n
               ∑R[2]ki-─(∑Rki)[2]
               i=1        n i=1
               -        -
           B=R28-A?Rk…………………………(A2)
           -     1  n                            
           R28=─ ∑ R28i………………………(A3)
                  n i=1
           -    1  n                            
           RK=─ ∑ Rki………………………(A4)
                 n i=1
      -                        
式中:R28──n个水泥28d抗压强度平均值,MPa;
      R28i──第i个水泥28d抗压强度测定值,MPa;
      -      RK──n个水泥快速抗压强度平均值,MPa;
    Rki──第i个水泥快速抗压强度测定值,MPa;
   n──试验次数。
  为提高预测水泥28d强度的准确性,A、B值应由各单位根据试验确定,其试验组数n
应不小于30,不同单位允许A、B值不同。
A.2  水泥28d强度预测公式的建立
A、B值确定后,将其代入水泥28d强度预测公式的一般形式R28=A?RK+B,即可获
得本单位使用的公式。根据使用情况,必要时可修正A、B值。
A.3  相关系数r和剩余标准偏差s的计算
为了了解所建立的水泥18d强度预测公式的可靠性,应按式(A5)、(A6)计算相关系数r
和剩余标准偏差s:
                      n             1  n        n
                     ∑?R28Rki-─(∑R28i)(∑Rki)
                     i=1            n i=1      i=1
 A=───────────────────────────────────…………………………(A1)
         n           1  n                n           1  n
   [〔 ∑R[2]28i- ─ (∑R28i)[2]〕〔(∑R[2]ki- ─(∑Rki)[2]〕][1/2]
        i=1          n i=1              i=1          n i=1  
                 n          1  n
      (1-r[2])〔∑R[2]28i- ─(∑R28i)[2]〕
                i=1         n i=1
  s=─────────────────── …………………………(A6)
                     n  -  2
    相关系数一般不小于0.75(单一标号时不作规定)。剩余标准差s愈小愈好,一般要求s
应不大于水泥28d抗压强度平均值R28的7.0%。  
                附录B  参考用预测公式及应用举例(参考件)
B.1  为了给确定A、B值有困难的单位提供方便,这里给出硅酸盐水泥、普通水泥、矿
渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥的A、B系数的参考值,A为1.22,B为18.3,因此参考预测
公式为:
       R28=1.22RK+18.5(MPa)……………………………(B1)
       R28=1.22RK+187(kg/cm[2])……………………………(B2)
B.2 预测水泥28d强度应用举例
    某试验室用不同品种、不同标号的水泥进行了39个试样的试验,试验结果及有关计算
值见下表(表中强度单位为MPa):
                                试验结果及有关计算值
──┬───┬───┬────┬────┬────┬───┬─────┬─────
序号│ RK  │ R28 │R[2]K  │R[2]28 │RK?R28 │  R28 │ R28-R28实│相对误差%
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
1  │ 39.0 │ 68.1 │1521.0  │ 4637.2 │ 2655.9 │ 65.8 │   -2.3   │  -3.4
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 2  │ 40.2 │ 60.0 │1616.0  │ 3600.0 │ 2412.0 │ 67.2 │    7.2   │  12.0
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 3  │ 42.0 │ 63.4 │1764.0  │ 4019.6 │ 2662.8 │ 69.5 │    6.1   │  9.6
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 4  │ 31.5 │ 64.2 │992.2   │ 4121.6 │ 2022.3 │ 56.5 │   -7.7   │  -12.0
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 5  │ 34.9 │ 61.9 │1218.0  │ 3831.6 │ 2160.3 │ 60.7 │   -1.2   │  -1.9
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 6  │ 34.4 │ 66.3 │1183.4  │ 4395.7 │ 2280.7 │ 60.1 │   -6.2   │  -9.4
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 7  │ 29.3 │ 57.0 │858.5   │ 3249.0 │ 1670.1 │ 53.8 │   -3.2   │  -5.6
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 8  │ 30.2 │ 60.2 │912.0   │ 3624.0 │ 1818.0 │ 54.9 │   -5.3   │  -8.8 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 9  │ 33.5 │ 59.1 │1122.2  │ 3492.8 │ 1979.8 │ 59.0 │   -0.1   │  -0.2
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 10 │ 27.5 │ 52.8 │756.2   │ 2787.8 │ 1452.0 │ 51.6 │   -1.2   │  -2.3
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 11 │ 30.6 │ 56.9 │936.4   │ 3237.6 │ 1741.1 │ 55.4 │   -1.5   │  -2.6
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 12 │ 56.9 │ 55.9 │1156.0  │ 3124.8 │ 1900.6 │ 59.6 │    3.7   │   6.6
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 13 │ 32.8 │ 60.8 │1075.8  │ 3696.6 │ 1994.2 │ 58.1 │   -2.7   │  -4.4
─┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 14 │ 25.3 │ 51.6 │640.1   │ 2662.6 │ 1305.5 │ 48.9 │   -2.7   │  -5.2
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 15 │ 25.4 │ 50.2 │645.2   │ 2520.0 │ 1275.1 │ 49.0 │   -1.2   │  -2.4
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 16 │ 27.3 │ 49.4 │745.3   │ 2440.4 │ 1348.6 │ 51.4 │     2    │   4.0
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
17 │ 30.1 │ 56.2 │906.0   │ 3158.4 │ 1691.6 │ 54.8 │   -1.4   │   -2.5
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 18 │ 38.0 │ 60.7 │1444.0  │ 3684.5 │ 2306.6 │ 64.5 │   3.8    │    6.3
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 19 │ 26.3 │ 53.1 │691.7   │ 2819.6 │ 1396.5 │ 50.1 │    -3    │    -5.6
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
20 │ 25.3 │ 52.1 │640.1   │ 2714.4 │ 1318.1 │ 48.9 │   -3.2   │    -6.1
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
21 │ 25.7 │ 47.1 │660.5   │ 2218.4 │ 1210.5 │ 49.4 │    2.3   │    4.9
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
22 │ 47.1 │ 49.3 │600.2   │ 2430.5 │ 1207.8 │ 47.9 │  -1.4    │   -2.8
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
23 │ 28.2 │ 54.9 │795.2   │ 3014.0 │ 1548.2 │ 52.5 │  -2.4    │   -4.4
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
24 │ 30.8 │ 56.6 │948.6   │ 3203.6 │ 1743.3 │ 55.7 │  -0.9    │   -1.6
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
25 │ 29.6 │ 51.1 │876.2   │ 2611.2 │ 1512.6 │ 54.2 │   3.1    │    6.1
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
26 │ 24.6 │ 45.7 │605.2   │ 2088.5 │ 1124.2 │ 48.1 │   2.4    │    5.3
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
27 │ 28.5 │ 51.5 │812.2   │ 2652.5 │ 1467.8 │ 52.9 │   1.4    │    2.7
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
28 │ 24.3 │ 47.5 │590.5   │ 2256.2 │ 1157.2 │ 47.7 │   0.2    │    0.4
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
29 │ 22.5 │ 44.9 │506.2   │ 2016.0 │ 1010.2 │ 45.5 │   0.6    │    1.3
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
30 │ 23.8 │ 50.8 │566.4   │ 2580.6 │ 1209.0 │ 47.1 │   -3.7   │   -7.3
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
31 │ 18.1 │ 38.3 │327.6   │ 1466.9 │ 693.2  │ 40.1 │    1.8   │    4.7
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
32 │ 18.0 │ 37.5 │324.0   │ 1406.2 │ 675.0  │ 39.9 │    2.4   │    6.4
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
33 │ 19.1 │ 36.7 │364.8   │ 1346.9 │ 701.0  │ 41.3 │    4.6   │   12.5
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
34 │ 21.9 │ 40.7 │479.6   │ 1656.5 │ 891.3  │ 44.7 │    4.0   │    9.8
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
35 │ 14.7 │ 38.5 │216.1   │ 1482.2 │ 566.0  │ 35.9 │   -2.6   │   -6.8
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
36 │ 21.3 │ 41.8 │453.7   │ 1747.2 │ 890.3  │ 44.0 │    2.2   │    5.3
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
37 │ 20.0 │ 40.3 │400.0   │ 1624.1 │ 806.0  │ 42.4 │    2.1   │    5.2
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
38 │ 16.8 │ 37.9 │282.2   │ 1436.4 │ 636.7  │ 38.5 │    0.6   │    1.6
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
39 │ 25.1 │ 43.4 │630.0   │ 1883.6 │ 1089.3 │ 48.7 │    5.3   │    12.2
 
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
 
∑ │1075.1│2014.4│31263.3 │106940.1│57528.4 │   -  │     -    │     -
 
──┴───┴───┴────┴────┴────┴───┴─────┴─────
 
                R28-R28实
 
注:相对误差=──────×100   
 
                  R28实
 
 
-   1  n      1075.1
 
RK=─ ∑ Rki=──── =27.6MPa
 
    n i=1       39
 
 
-     1  n        2014.4
 
RK28=─ ∑ Rk28i=──── =51.7MPa
 
      n i=1         39
 
                             1
 
                   57528.4 - ─ ×2014.4×1075.1
 
                             39
 
按公式(A1)计算: A=────────────────=1.23
 
                                 1
 
                       31263.3-  ─ (1075.1)[2]
 
                                 39
 
按公式(A2)计算:B=51.7-1.23×27.6=17.8MP
 
因此获得水泥28d强度预测公式为: R28=1.23Rk+17.8
 
按公式(A5)和(A6)计算:
 
                          1
 
                57528.4 - ─ ×2014.4×1075.1
 
                          39
 
   r=  ────────────────────────────────  =0.92
 
                     1                          1
 
     [ 〔106940.1 - ─ (2014.4)[2]〕〔31263.3- ─ (1075.1)[2]〕][1/2]
 
                     39                         39
 
 
                                1
 
          (1-0.92[2])(106940.1- ─ ×2014.4[2])
 
                                39   
 
    s=〔 ────────────────────〕[1/2]=3.5MPa
 
                          39 -2
 
     S           3.5
 
   ──  ×100%=─── ×100%=6.8%
 
    R28          51.7
 
     由于6.8%小于7.0%,所以建立的水泥28d强度预测公式是可以的。
 
     例如序号22试样测得的快速强度RK=24.5MPa,代入上述强度关系式A1得28d抗压强度
 
R28=1.23×24.5+17.8=47.9MPa,28d强度实测值为49.3MPa,
 
           47.9-49.3
 
相对误差=────── =×100%=-2.8%。

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