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快速檢驗水泥強度的方法
材料試驗儀器與萬機

07-03

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本方法系在GB177-85《水泥膠砂強度檢驗方法》的基礎(chǔ)上，用55℃濕熱養(yǎng)護24h，
獲得水泥快速強度平預(yù)測水泥28d抗壓強度。它適用于硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥、
火山灰水泥和粉煤灰水泥。
用本方法預(yù)測的水泥28d強度不作為水泥品質(zhì)鑒定的最終結(jié)果，而是水泥生產(chǎn)和使用的質(zhì)量控制指標。
1 儀器
1.1 膠砂攪拌機、振動臺、試模、下料漏斗、刮平刀、抗壓試驗機及抗壓夾具應(yīng)符合 GB177-85的規(guī)定。
1.2 濕熱養(yǎng)護箱濕熱養(yǎng)護箱(見圖)由箱體和溫度控制裝置組成。箱體內(nèi)腔尺寸650mm×350mm×260mm；
腔內(nèi)裝有試體架，試體架距箱底高度為150mm；箱頂有密封的箱蓋；箱壁內(nèi)填有良好的保溫材料。養(yǎng)護箱用1kＷ電熱管加熱。溫度控制裝置由感溫計及定時控制器組成。
2 材料
2.1 水泥試樣應(yīng)充分拌勻，通過0.9mm方孔篩并記錄篩余物。
2.2 標準砂應(yīng)符合GB178-85《水泥強度試驗用標準砂》的質(zhì)量要求。
2.3 試驗用水必須是潔凈的淡水。
3 溫、濕度
3.1 試驗室溫度17￣25℃(包括強度試驗室)，相對濕度大于50％。水泥試樣、標準砂、拌和水及試模的溫度應(yīng)與室溫相同。
3.2 常溫養(yǎng)護箱溫度20±3℃，相對濕度大于90％。
4 試體成型按GB177-85的規(guī)定進行。
5 養(yǎng)護制定
5.1 試體成型后，立即連同試模放入常溫養(yǎng)護箱內(nèi)預(yù)養(yǎng)3h±15min。
5.2 將帶模試體放入濕熱養(yǎng)護箱內(nèi)的試體架上；蓋好箱蓋，從室溫開始加熱。在1.5h ±10min內(nèi)等速升濕到55℃，并在55±2℃下恒溫18h±10min。停止加熱。
5.3 打開箱蓋，端出試模，在室溫下冷卻50±10min。
6 抗壓強度試驗
按GB177-87的規(guī)定進行
7 水泥28d抗壓強度的預(yù)測
水泥28d抗壓強度按下試計算：Ｒ28＝Ａ?Ｒk＋Ｂ
式中：Ｒ28──預(yù)測的水泥28d抗壓強度，ＭＰa；
Ｒk──快速測定的水泥抗壓強茺，MPa；
Ａ、Ｂ──待定常數(shù)。
預(yù)測公式的建立方法和Ａ、Ｂ值的確定見附錄Ａ。
附錄Ａ水泥28d抗壓強度預(yù)測公式的建立方法（補充件）
Ａ.1 待定常數(shù)Ａ、Ｂ值的確定常數(shù)Ａ和Ｂ按下述公式計算：
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個水泥28d抗壓強度平均值，MPa；
Ｒ28i──第i個水泥28d抗壓強度測定值，MPa；
－ＲＫ──n個水泥快速抗壓強度平均值，MPa；
Ｒki──第i個水泥快速抗壓強度測定值，MPa；
n──試驗次數(shù)。
為提高預(yù)測水泥28d強度的準確性，Ａ、Ｂ值應(yīng)由各單位根據(jù)試驗確定，其試驗組數(shù)n
應(yīng)不小于30，不同單位允許Ａ、Ｂ值不同。
A.2 水泥28d強度預(yù)測公式的建立
Ａ、Ｂ值確定后，將其代入水泥28d強度預(yù)測公式的一般形式Ｒ28＝Ａ?ＲK＋Ｂ，即可獲
得本單位使用的公式。根據(jù)使用情況，必要時可修正Ａ、Ｂ值。
A.3 相關(guān)系數(shù)r和剩余標準偏差s的計算
為了了解所建立的水泥18d強度預(yù)測公式的可靠性，應(yīng)按式(A5)、(A6)計算相關(guān)系數(shù)r
和剩余標準偏差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
相關(guān)系數(shù)一般不小于0.75(單一標號時不作規(guī)定)。剩余標準差s愈小愈好，一般要求s
應(yīng)不大于水泥28d抗壓強度平均值Ｒ28的7.0％。
附錄Ｂ參考用預(yù)測公式及應(yīng)用舉例（參考件）
B.1 為了給確定Ａ、Ｂ值有困難的單位提供方便，這里給出硅酸鹽水泥、普通水泥、礦
渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥的Ａ、Ｂ系數(shù)的參考值，Ａ為1.22，Ｂ為18.3，因此參考預(yù)測
公式為：
Ｒ28＝1.22ＲK＋18.5(MPa)……………………………(B1)
Ｒ28＝1.22ＲK＋187(kg/cm[2])……………………………(B2)
B.2 預(yù)測水泥28d強度應(yīng)用舉例
某試驗室用不同品種、不同標號的水泥進行了39個試樣的試驗，試驗結(jié)果及有關(guān)計算
值見下表(表中強度單位為MPa)：
試驗結(jié)果及有關(guān)計算值
──┬───┬───┬────┬────┬────┬───┬─────┬─────
序號│ ＲK │ Ｒ28 │Ｒ[2]K │Ｒ[2]28 │RK?R28 │ R28 │ R28-R28實│相對誤差％
──┼───┼───┼────┼────┼────┼───┼─────┼─────
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實
注：相對誤差＝──────×100
R28實
- 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)計算: A=────────────────=1.23
1
31263.3- ─ (1075.1)[2]
39
按公式(A2)計算:B=51.7-1.23×27.6=17.8MP
因此獲得水泥28d強度預(yù)測公式為: R28=1.23Rk+17.8
按公式(A5)和(A6)計算:
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強度預(yù)測公式是可以的。
例如序號22試樣測得的快速強度RK＝24.5MPa,代入上述強度關(guān)系式A1得28d抗壓強度
R28＝1.23×24.5+17.8=47.9MPa，28d強度實測值為49.3MPa，
47.9-49.3
相對誤差＝────── =×100％=-2.8％。
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