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