T 0506—2005 水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法（ISO 法）

1 目的、適用范圍和引用標(biāo)準(zhǔn)

本方法規(guī)定了水泥膠砂強(qiáng)度的試驗(yàn)方法（ISO 法）。

本方法適用于通用硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥及指定采用本方法的其他品種水泥。引用標(biāo)準(zhǔn)：

《行星式水泥膠砂攪拌機(jī)》（JC/T 681）

《水泥膠砂試體成型振實(shí)臺(tái)》（JC/T 682）

《40mm×40mm 水泥抗壓夾具》（JC/T 683）

《水泥膠砂振動(dòng)臺(tái)》（JC/T 723）

《水泥膠砂電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)》（JC/T 724）

《水泥膠砂試?！罚?/span>JC/T 726）

2 儀具與材料

2.1 膠砂攪拌機(jī)：膠砂攪拌機(jī)屬行星式，其攪拌葉片和攪拌鍋?zhàn)鱿喾捶较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)。葉片和鍋由耐磨的金屬材料制成，葉片與鍋底、鍋壁之間的間隙為葉片與鍋壁最近的距離。制造質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行《行星式水泥膠砂攪拌機(jī)》（JC/T 681）的規(guī)定。

2.2 振動(dòng)臺(tái)：應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥膠砂試體成型振實(shí)臺(tái)》（JC/T 682）的規(guī)定（圖 T 0506-1）。由裝有兩個(gè)對(duì)稱偏心輪的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，使用時(shí)固定于混凝土基座上。座高約 400mm， 混凝土的體積約 0.25m³，質(zhì)量約 600kg。為防止外部振動(dòng)影響振實(shí)效果，可在整個(gè)混凝土基座下放一層厚約 5mm 的天然橡膠彈性襯墊。

將儀器用地腳螺絲固定在基座上，安裝后設(shè)備成水平狀態(tài)，儀器底座與基座之間要鋪一層砂漿以確保他們的完全接觸。

2.3 代用振動(dòng)臺(tái)：代用振動(dòng)臺(tái)，其頻率為 2800~3000 次/min，振動(dòng)臺(tái)為全波振幅0.75mm±0.02mm 。代用膠砂振動(dòng)臺(tái)（圖 T 0506-2）應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥膠砂振動(dòng)臺(tái)》（JC/T 723） 的規(guī)定。

2.4 試模及下料漏斗：

（1） 試模為可裝卸的三聯(lián)模，由隔板、端板、底座等部分組成，制造質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥膠砂試模》（JC/T 726）的規(guī)定。可同時(shí)成型三條截面為 40mm×40mm×160mm 的棱形試件。

圖 T 0506-1 典型振動(dòng)臺(tái)

1-突頭；2-凸輪；3-止動(dòng)器；4-隨動(dòng)器

（2） 下料漏斗：由漏斗和模套兩部分組成（圖 T 0506-3）。漏斗用厚為 0.5mm 的白鐵皮制作，下料口寬度一般為 4~5mm。模套高度為 20mm，用金屬材料制作。套模壁與模型內(nèi)壁應(yīng)重疊，超出內(nèi)壁不應(yīng)大于 1mm。

圖 T 0506-2 代用膠砂振動(dòng)臺(tái)（尺寸單位：mm）

1-臺(tái)面；2-彈簧；3-偏重輪；4-電動(dòng)機(jī)

圖 T 0506-3 下料漏斗（尺寸單位：mm）

1-漏斗；2-模套

2.5 抗折試驗(yàn)機(jī)和抗折夾具：

（1） 抗折試驗(yàn)機(jī)：應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥膠砂電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)》（JC/T 724）的規(guī)定。一般采用雙杠桿式的，也可采用性能符合要求的其他試驗(yàn)機(jī)。加荷與支撐圓柱必須用硬質(zhì)鋼材制造。三根圓柱軸的三個(gè)豎向平面應(yīng)平行，并在試驗(yàn)時(shí)繼續(xù)保持平行和等距離垂直試件的方向，其中一根支撐圓柱能輕微地傾斜使圓柱與試件完全接觸，以便荷載沿試件寬度方向均勻分布，同時(shí)不產(chǎn)生任何扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。

圖 T 0506-4 抗折強(qiáng)度測(cè)定加荷圖（尺寸單位：mm）

    （2） 抗折夾具：應(yīng)符合現(xiàn)行《水泥膠砂電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)》（JC/T 724）的規(guī)定。

      （3） 抗折強(qiáng)度也可用抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)來測(cè)定，此時(shí)應(yīng)采用符合上述規(guī)定的夾具。

2.6 抗壓試驗(yàn)機(jī)和抗壓夾具：

（1） 抗壓試驗(yàn)機(jī)：以 200~300kN 為宜。抗壓試驗(yàn)機(jī)，在較大的五分之四量程范圍內(nèi)使用時(shí)，記錄的荷載應(yīng)有±1.0% 的精度，并具有按 2 400N/s±200N/s 速率加荷的能力，應(yīng)具有一個(gè)能指示試件破壞時(shí)荷載的指示器。

壓力機(jī)的活塞豎向軸應(yīng)與壓力機(jī)的豎向軸重合，而且活塞作用的合力要通過試件中心。壓力機(jī)的下壓板表面應(yīng)與該機(jī)的軸線垂直并在加荷過程中一直保持不變。

（2）抗壓夾具：應(yīng)由硬質(zhì)鋼材制成， 受壓面積為 40mm×40mm ， 并應(yīng)符合現(xiàn)行《40mm×40mm 水泥抗壓夾具》（JC/T 683）的規(guī)定。

       2.7 天平：量程不小于 2 000g，感量不大于 1g。

       2.8 水泥：水泥試樣從取樣到試驗(yàn)要保持 24h 以上時(shí)，應(yīng)將其儲(chǔ)存在基本裝滿和氣密的容器中，這個(gè)容器不能和水泥反應(yīng)。

 2.9 試驗(yàn)用砂：ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂。

 2.10 試驗(yàn)用水：飲用水。仲裁試驗(yàn)時(shí)用蒸餾水。

3 試驗(yàn)環(huán)境

3.1 試件成型試驗(yàn)室應(yīng)保持在試驗(yàn)室溫度為 20℃±2 ℃（包括強(qiáng)度試驗(yàn)室），相對(duì)濕度大于 50%。水泥試樣、ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂、拌和水及試模等的溫度應(yīng)與室溫相同。

3.2 養(yǎng)護(hù)箱或霧室溫度為 20℃±1 ℃，相對(duì)濕度大于 90%；養(yǎng)護(hù)水的溫度為 20℃±1 ℃。

3.3 試件成型試驗(yàn)室空氣溫度和相對(duì)濕度應(yīng)在工作期間早晚至少各記錄一次。養(yǎng)護(hù)箱或霧室溫度和相對(duì)濕度至少每 4h 記錄一次。

4 試件制備

4.1 成型前將試模擦凈，四周的模板與底座的接觸面上應(yīng)涂黃油，緊密裝配，防止漏漿， 內(nèi)壁均勻地刷一薄層機(jī)油。

4.2 水泥與 ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量比為 1:3，水灰比為 0.5?；鹕交屹|(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥和摻火山灰質(zhì)混合材料的流動(dòng)度小于 180mm 時(shí)，應(yīng)以 0.01 整倍數(shù)遞增的方法將水灰比調(diào)整至膠砂流動(dòng)度不小于180mm 為止。

4.3 每成型三條試件需稱量的材料及用量為：水泥 450g±2g ，ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂 1 350g±5g，水225mL±1mL 。

4.4 將水加入鍋中，再加入水泥，把鍋放在固定架上。然后立即開動(dòng)機(jī)器，低速攪拌 30s后，在第二個(gè) 30s 開始的同時(shí)均勻?qū)⑸白蛹尤?，機(jī)器再高速攪拌 30s。

停拌 90s，在第一個(gè) 15s 內(nèi)用膠皮刮具將葉片和鍋壁上的膠砂刮入鍋中。在高速下繼續(xù)攪拌 60s。在各個(gè)階段時(shí)間誤差應(yīng)在±1s 內(nèi)。

4.5 用振動(dòng)臺(tái)時(shí)，將空試模和模套固定在振動(dòng)臺(tái)上，用適當(dāng)?shù)纳鬃又苯訌臄嚢桢佒袑⒛z砂分為兩層裝入試模。裝第一層時(shí)，每個(gè)槽里約放 300g 砂漿，用大播料器垂直架在模套頂部，沿每個(gè)模槽來回一次，將料層播平，接著振實(shí) 60 次。再裝入第二層膠砂，用小播料器播平，再振實(shí) 60 次。移走模套，并用刮尺以 90°的角度架在試模頂?shù)囊欢?，沿試模長度方向以橫向鋸割動(dòng)作慢慢向另一端移動(dòng)，一次將超出試模的膠砂刮去。并用同一直尺將試件表面抹平。

4.6 用代用振動(dòng)臺(tái)成型時(shí)，同時(shí)將試模及下料漏斗卡緊在振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面中心。將攪拌好的全部膠砂均勻地裝于下料漏斗中，開動(dòng)振動(dòng)臺(tái) 120s±5s 停車。振動(dòng)完畢，取下試模，用刮平尺按上述方法刮去多余膠砂并抹平試件。

4.7 在試模上作標(biāo)記或加字條表明試件的編號(hào)和試件相對(duì)于振動(dòng)臺(tái)的位置。兩個(gè)齡期以上的試件，編號(hào)時(shí)應(yīng)將同一試模中的三條試件分在兩個(gè)以上的齡期內(nèi)。

4.8 試驗(yàn)前或更換水泥品種時(shí)，攪拌鍋、葉片和下料漏斗等須抹擦干凈。

5 養(yǎng)護(hù)

5.1 編號(hào)后，將試模放入養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)箱內(nèi)箅板必須水平。水平放置時(shí)刮平面應(yīng)朝上。對(duì)于 24h 齡期的，應(yīng)在破型試驗(yàn)前 20min 內(nèi)脫模。對(duì)于24h 以上齡期的，應(yīng)在成型后20~24h 內(nèi)脫模。脫模時(shí)要非常小心，應(yīng)防止試件損傷。硬化較慢的水泥允許延期脫模，但須記錄脫模時(shí)間。

5.2 試件脫模后即放入水槽中養(yǎng)護(hù)，試件之間間隙或試件上表面的水深不得小于 5mm。每個(gè)養(yǎng)護(hù)池中只能養(yǎng)護(hù)同類水泥試件，并應(yīng)保持恒定水位，不允許養(yǎng)護(hù)期間全部換水。

5..3 除 24h 齡期或延遲 48h 脫模的試件外，任何到齡期的試件應(yīng)在試驗(yàn)（破型）前 15min從水中取出。抹去試件表面沉淀物，并用濕布覆蓋。

6 抗折強(qiáng)度試驗(yàn)

6.1 以中心加荷法測(cè)定抗折強(qiáng)度。采用杠桿式抗折試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)時(shí)，試件放入前，應(yīng)使杠桿呈水平狀態(tài)。試件放入后調(diào)整夾具，使杠桿在試件折斷時(shí)盡可能地接近水平位置。

6.2 抗折試驗(yàn)加荷速度為 50N/s±10N/s ，直至折斷。并保持兩個(gè)半截棱柱處于潮濕狀態(tài)直至抗壓試驗(yàn)。

6.3 抗折強(qiáng)度，按式（T 0506-1）計(jì)算：

     （T 0506-1）

式中： Rf ——抗折強(qiáng)度（MPa）；

Ff ——破壞荷載（N）；

L ——支撐圓柱中心距（mm）；

b ——試件斷面正方形的邊長，為 40mm。結(jié)果計(jì)算精確至 0.1MPa。

6.4 取三塊試件抗折強(qiáng)度測(cè)定值的算術(shù)平均值，結(jié)果精確至 0.1MPa。當(dāng)三個(gè)強(qiáng)度值中有超過平均值±10 %的值時(shí)，應(yīng)剔除后再平均，以平均值作為抗折強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果。

7 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

7.1 抗折試驗(yàn)后的兩個(gè)斷塊應(yīng)立即進(jìn)行抗壓試驗(yàn)?？箟涸囼?yàn)須用抗壓夾具進(jìn)行，試件受壓面為試件成型時(shí)的兩個(gè)側(cè)面，面積為 40mm×40mm 。試驗(yàn)前應(yīng)清除試件受壓面與加壓板間的砂?；螂s物。試驗(yàn)時(shí)以試件的側(cè)面作為受壓面，試件的底面靠緊夾具定位銷，并使夾具對(duì)準(zhǔn)壓力機(jī)壓板中心。

7.2 壓力機(jī)加荷速度應(yīng)控制在 2 400N/s±200N/s 速率范圍內(nèi)，在接近破壞時(shí)更應(yīng)嚴(yán)格掌握。

7.3 抗壓強(qiáng)度，按式（T 0506-2）計(jì)算：

（T 0506-2）

式中： Rc ——抗壓強(qiáng)度（MPa）；

Fc ——破壞荷載（N）；

A ——受壓面積（mm²）（40mm×40mm ）。結(jié)果計(jì)算精確至 0.1MPa。

7.4 取六個(gè)抗壓強(qiáng)度測(cè)定值的算術(shù)平均值，結(jié)果精確至 0.1MPa。如果六個(gè)強(qiáng)度值中有一個(gè)值超過平均值±10%，應(yīng)剔除后再以剩下的五個(gè)結(jié)果平均。如果五個(gè)值中再有超過平均值±10% 的，則此組試件無效。

8 試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1） 要求檢測(cè)的項(xiàng)目名稱；

（2） 原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地；

（3） 試驗(yàn)日期及時(shí)間；

（4） 儀器設(shè)備的名稱、型號(hào)及編號(hào)；

（5） 環(huán)境溫度和濕度；

（6） 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；

（7） 不同齡期對(duì)應(yīng)的水泥試樣的抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度，報(bào)告中應(yīng)包括所有單個(gè)強(qiáng)度結(jié)果（包括舍去的試驗(yàn)結(jié)果）和計(jì)算出的平均值；

（8） 要說明的其他內(nèi)容。

 條文說明

  本方法參照《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO 法）》（GB/T 17671—1999）編制。各齡期（試件齡期從水泥加水?dāng)嚢栝_始算起）的試件必須在下列時(shí)間內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，詳見表 T 0506-1 所示。

表 T 0506-1  各齡期強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)間范圍