中歐標(biāo)準(zhǔn)在水泥膠砂強度測試中的對比研究

劉軍，張平，王琴，劉洋，王希明，吳雄，王軍

（1. 中建西部建設(shè)新疆有限公司，新疆 烏魯木齊 830000；2. 中建商品混凝土有限公司，湖北 武漢430000；3. 中建西部建設(shè)股份有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

隨著經(jīng)濟社會全球化以及建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，混凝土的需求量與日俱增，水泥作為混凝土最主要的膠凝材料，其用量之大、應(yīng)用面之廣，以及難以替代性在混凝土中顯得尤為重要。水泥的強度是評價水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)，是劃分水泥強度等級的依據(jù)。然而，由于各國水泥生產(chǎn)原材料、工藝、標(biāo)準(zhǔn)的差異以及質(zhì)量檢測及等級劃分的不同，影響混凝土生產(chǎn)及施工進度，不利于中方建筑企業(yè)海外業(yè)務(wù)拓展。

水泥強度等級劃分的主要依據(jù)是水泥膠砂強度，本文重點考察中歐標(biāo)準(zhǔn)在水泥膠砂強度測試方面的差異，分析中歐標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)范圍、儀器設(shè)備、實驗步驟及結(jié)果處理方面的異同點，總結(jié)中歐水泥強度測試及等級劃分的差異性，為我國建筑企業(yè)海外拓展降低業(yè)務(wù)風(fēng)險。

1 中歐標(biāo)準(zhǔn)簡述

表 1 水泥膠砂強度測試中歐標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)于水泥膠砂強度的測定歐洲標(biāo)準(zhǔn)為 BS EN 196-1:2005 水泥測試方法——第 1 部分：強度的測定。其內(nèi)容涉及：儀器設(shè)備、膠砂的制備和養(yǎng)護以及結(jié)果評價等。而與之對應(yīng)的國標(biāo) GB/T 17671—2009《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO 法）》，囊括行標(biāo) JC/T 682—2005《水泥膠砂試體成型振實臺》、JC/T 681—2005《行星式水泥膠砂攪拌機》、JC/T 724—2005《水泥膠砂電動抗折試驗機》，其中規(guī)定了水泥膠砂強度檢驗方法的儀器、材料、膠砂組成、試驗條件、操作步驟和結(jié)果計算等。

2 儀器設(shè)備對比

2.1 實驗室及養(yǎng)護箱

中歐標(biāo)準(zhǔn)中對于實驗室溫度的要求一致，都為(20±2)℃，相對濕度不低于 50%；霧室和養(yǎng)護箱的溫度應(yīng)保持在 (20±1)℃，相對濕度不低于 90%；養(yǎng)護池的水溫應(yīng)保持在 (20±1)℃；對于實驗室的溫濕度每天至少記錄一次，對養(yǎng)護箱和霧室的溫度和相對濕度都是至少每 4h 記錄一次。但國標(biāo)中另有補充，在自動控制的情況下可以酌情減至一天記錄兩次。

2.2 攪拌機與攪拌葉片

中歐標(biāo)準(zhǔn)中使用的攪拌機都是由兩部分構(gòu)成：不銹鋼攪拌鍋和不銹鋼攪拌葉片，規(guī)定水泥膠砂攪拌鍋與葉片之間的間隙都為 (3±1)mm。對于攪拌鍋，歐標(biāo)規(guī)定深度約 180mm，內(nèi)徑約 200mm，國標(biāo)規(guī)定深度(180±2)mm，內(nèi)徑 (202±1)mm。對于攪拌葉片，中歐標(biāo)準(zhǔn)的相同之處在于，攪拌葉片的自轉(zhuǎn)速度均為高速(285±10)r/min，低速為 (140±5)r/min；公轉(zhuǎn)速度高速為 (125±10)r/min，低速為 (62±5)r/min。對于攪拌葉片的結(jié)構(gòu)，中歐標(biāo)準(zhǔn)有較大差異，對比如表 2 所示。

表 2 中歐標(biāo)準(zhǔn)攪拌葉片的區(qū)別

2.3 試模

中歐標(biāo)準(zhǔn)都使用由三個水平模槽組成的試模，可同時成型三條 160mm×40mm×40mm 的長方體試塊。歐標(biāo)中對于試模內(nèi)部尺寸及公差要求中提到長度為(160±1)mm、寬度 (40±0.2)mm、深度 (40±0.1)mm，而國標(biāo)則是 (160±0.8)mm、寬度和深度與歐標(biāo)一致。為方便裝填試模，歐標(biāo)中規(guī)定應(yīng)在試模上配裝一壁高20～40mm 的金屬質(zhì)送料斗，而國標(biāo)中對這個裝置描述為金屬模套，模套壁高為 20mm。

2.4 振實臺

中歐標(biāo)準(zhǔn)對振實臺的要求對比見表 3。

2.5 抗折強度試驗機

中歐標(biāo)準(zhǔn)對于加荷彎曲裝置的距離、尺寸的要求基本一致。歐洲標(biāo)準(zhǔn)對抗折試驗機的載荷及承壓方式進行了明確規(guī)定，抗折實驗設(shè)備能加載至 10kN，至五分之四時載荷精度應(yīng)為 ±1.0%，加載速率為 (50±10)N/s。與之對應(yīng)的中國行標(biāo) JC/T 724—2005《水泥膠砂電動抗折試驗機》中對膠砂抗折試驗機的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等進行了明確要求。示值相對誤差不超過±1%，加荷速度為 (50±10)N/s。

表 3 中歐標(biāo)準(zhǔn)振實臺對比

2.6 抗壓強度試驗機

中歐標(biāo)準(zhǔn)對于抗壓強度試驗機的要求基本相似，在五分之四量程范圍使用時的載荷精度為±1%，加載速率為 (2400±200)N/s，壓力機壓板最好是由碳化鎢制成，厚度不小于 10mm、寬度為 (40±0.1)mm、長不小于 40mm。

3 試驗步驟對比

中歐標(biāo)準(zhǔn)對于水泥膠砂組成的規(guī)定是一致的，都是由 (450±2)g 水泥、(1350±5)g 標(biāo)準(zhǔn)砂和 (225±1)g 水配制而成，水膠比為 0.50。

中歐標(biāo)準(zhǔn)中試驗步驟基本相同，細微差別如下：

（1）在攪拌過程中，歐標(biāo)在攪拌機運行 90s，停轉(zhuǎn)后在首 30s 里用橡膠或塑料鏟將粘附于鍋壁和鍋底的膠砂刮至攪拌鍋中間，而國標(biāo)中是在攪拌機停轉(zhuǎn)后 15s內(nèi)用一膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂，刮入攪拌鍋中間。

（2）在脫模前的處置與儲存過程中，歐標(biāo)在試模放入濕氣室或養(yǎng)護箱前，還需將一塊規(guī)格為 210mm×185mm×6mm 與水泥不發(fā)生反應(yīng)的磨邊玻璃板或鋼板或其它防滲材料板蓋于試模上。

（3）在水中養(yǎng)護時，歐標(biāo)中特別規(guī)定除非可以確認(rèn)水泥成分不會交叉影響水泥強度的發(fā)展，否則試件在水中養(yǎng)護時必須單獨存放，氯離子含量超過 0.1% 的水泥試件必須單獨存放。

（4）在試件養(yǎng)護期間，歐標(biāo)規(guī)定一次性換水的換水量不得超過總養(yǎng)護水量的 50%，而國標(biāo)規(guī)定不允許在養(yǎng)護期間全部換水。

4 試驗結(jié)果處理

對于膠砂試塊抗壓、抗折強度的測定取值，中歐標(biāo)準(zhǔn)只有細微差別，在數(shù)據(jù)不超差的情況下，抗折數(shù)據(jù)取三個試塊抗折強度算數(shù)平均值，抗壓數(shù)據(jù)取六個試塊算數(shù)平均值，精度為 0.1MPa。而國標(biāo)在抗折強度上有特殊要求，當(dāng)三個值中有超出平均值范圍±10% 的數(shù)據(jù)時，應(yīng)先剔除再取平均值。國標(biāo)與歐標(biāo)在抗壓強度的取值要求一致，都是當(dāng)有一個測定值超出六個強度平均值±10% 時，剩下五個強度值取平均值；當(dāng)有兩個或兩個以上超出平均值±10% 時，此組數(shù)據(jù)無效。

5 體會和建議

通過對比分析中歐水泥膠砂強度測試方法標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)在儀器設(shè)備、測試方法以及實驗原理之間存在諸多相通之處，但在儀器設(shè)備尺寸、精度，試驗操作的細節(jié)以及結(jié)果判定上存在些許差異。國標(biāo)與歐標(biāo)對于水泥膠砂強度的測試方法均具有各自獨特的優(yōu)勢和側(cè)重點。

目前，我國建設(shè)大潮方興未艾，在國家的大力支持下，建筑企業(yè)走出國門的步伐正逐漸加快。標(biāo)準(zhǔn)作為企業(yè)設(shè)計、施工、運營等方面的依據(jù)，有必要得到進一步重視及加強?；诖?，特提出如下建議：

（1）加強中國標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)對比研究，查漏補缺，使中國標(biāo)準(zhǔn)在體系上更加完善，在細節(jié)上更充實。

（2）組織力量盡快將相關(guān)中國標(biāo)準(zhǔn)英譯化，為中國標(biāo)準(zhǔn)走出國門奠定基礎(chǔ)。

（3）鼓勵中國建筑企業(yè)在條件適合時，多采用中國標(biāo)準(zhǔn)。原因有二，一是中國建筑企業(yè)對中國標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識深刻，便于應(yīng)用；二是通過采用此方式，使國外建設(shè)部門逐步接受中國標(biāo)準(zhǔn)。