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快速检验水泥强度的方法
材料试验仪器与万机

07-03

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本方法系在GB177-85《水泥胶砂强度检验方法》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％。
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