水泥强度快速检验方法

    本方法系在GB177-85《水泥胶砂强茺检验方法》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％。               49.3