05-JTG 3420-2020【水泥及混凝土】水泥胶砂强度试验方法

本方法规定了水泥胶砂强度的试验方法（ ISO 法） 。

本方法适用于通用硅酸盐水泥、 道路硅酸盐水泥及指定采用本方法的其他品种水泥。

引用标准：

《行星式水泥胶砂搅拌机》 （ JC/T 681）

《水泥胶砂试体成型振实台》 （ JC/T 682）

《40mm×40mm 水泥抗压夹具》 （ JC/T 683）

《水泥胶砂振动台》 （ JC/T 723）

《水泥胶砂电动抗折试验机》 （ JC/T 724）

《水泥胶砂试模》 （ JC/T 726）

2.1 胶砂搅拌机： 胶砂搅拌机属行星式，其搅拌叶片和搅拌锅做相反方向的转动。叶片

和锅由耐磨的金属材料制成，叶片与锅底、锅壁之间的间隙为叶片与锅壁最近的距离。制造

质量应符合现行《行星式水泥胶砂搅拌机》 （ JC/T 681） 的规定。

2.2 振动台： 应符合现行《水泥胶砂试体成型振实台》（ JC/T 682） 的规定（图 T 0506-1）。

由装有两个对称偏心轮的电动机产生振动，使用时固定于混凝土基座上。座高约 400mm，

混凝土的体积约 0.25m3， 质量约 600kg。为防止外部振动影响振实效果，可在整个混凝土基

座下放一层厚约 5mm 的天然橡胶弹性衬垫。

将仪器用地脚螺丝固定在基座上，安装后设备成水平状态，仪器底座与基座之间要铺一

层砂浆以确保他们的完全接触。

2.3 代用振动台： 代用振动台，其频率为 2800~3000 次/min，振动台为全波振幅

0.75mm±0.02mm。代用胶砂振动台（图 T 0506-2）应符合现行《水泥胶砂振动台》（ JC/T 723）

的规定。

2.4 试模及下料漏斗：

（ 1）试模为可装卸的三联模，由隔板、端板、底座等部分组成，制造质量应符合现行

《水泥胶砂试模》 （ JC/T 726） 的规定。可同时成型三条截面为 40mm×40mm×160mm 的棱

形试件。

（ 2）下料漏斗： 由漏斗和模套两部分组成（图 T 0506-3）。漏斗用厚为 0.5mm 的白铁

皮制作，下料口宽度一般为 4~5mm。模套高度为 20mm，用金属材料制作。套模壁与模型

内壁应重叠，超出内壁不应大于 1mm。

（ 1） 抗折试验机： 应符合现行《水泥胶砂电动抗折试验机》 （ JC/T 724）的规定。 一

般采用双杠杆式的，也可采用性能符合要求的其他试验机。加荷与支撑圆柱必须用硬质钢材

制造。三根圆柱轴的三个竖向平面应平行，并在试验时继续保持平行和等距离垂直试件的方

向，其中一根支撑圆柱能轻微地倾斜使圆柱与试件完全接触，以便荷载沿试件宽度方向均匀

分布，同时不产生任何扭转应力。

（ 2） 抗折夹具： 应符合现行《水泥胶砂电动抗折试验机》 （ JC/T 724）的规定。

（ 3） 抗折强度也可用抗压强度试验机来测定，此时应采用符合上述规定的夹具。

（ 1）抗压试验机： 以 200~300kN 为宜。抗压试验机，在较大的五分之四量程范围内使

用时，记录的荷载应有±1.0%的精度，并具有按 2 400N/s±200N/s 速率加荷的能力，应具有

一个能指示试件破坏时荷载的指示器。

压力机的活塞竖向轴应与压力机的竖向轴重合， 而且活塞作用的合力要通过试件中心。

压力机的下压板表面应与该机的轴线垂直并在加荷过程中一直保持不变。

（ 2）抗压夹具：应由硬质钢材制成，受压面积为 40mm×40mm， 并应符合现行

《40mm×40mm 水泥抗压夹具》 （ JC/T 683） 的规定。

2.7 天平：量程不小于 2 000g，感量不大于 1g。

2.8 水泥： 水泥试样从取样到试验要保持 24h 以上时，应将其储存在基本装满和气密的

容器中，这个容器不能和水泥反应。

2.9 试验用砂： ISO 标准砂。

2.10 试验用水： 饮用水。仲裁试验时用蒸馏水。

3.1 试件成型试验室应保持在试验室温度为 20℃ ±2℃（包括强度试验室），相对湿度大

于 50%。水泥试样、 ISO 标准砂、拌和水及试模等的温度应与室温相同。

3.2 养护箱或雾室温度为 20℃ ±1℃ ，相对湿度大于 90%； 养护水的温度为 20℃ ±1℃ 。

3.3 试件成型试验室空气温度和相对湿度应在工作期间早晚至少各记录一次。养护箱或

雾室温度和相对湿度至少每 4h 记录一次。

4.1 成型前将试模擦净，四周的模板与底座的接触面上应涂黄油，紧密装配，防止漏浆，

内壁均匀地刷一薄层机油。

4.2 水泥与 ISO 标准砂的质量比为 1:3，水灰比为 0.5。火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅

酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材料的流动度小于 180mm 时，应以 0.01 整倍

数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于 180mm 为止。

4.3 每成型三条试件需称量的材料及用量为：水泥 450g±2g， ISO 标准砂 1350g±5g， 水

4.4 将水加入锅中，再加入水泥，把锅放在固定架上。然后立即开动机器，低速搅拌 30s

后，在第二个 30s 开始的同时均匀将砂子加入， 机器再高速搅拌 30s。

停拌 90s，在第一个 15s 内用胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中。在高速下继续

搅拌 60s。在各个阶段时间误差应在±1s 内。

4.5 用振动台时，将空试模和模套固定在振动台上，用适当的勺子直接从搅拌锅中将胶

砂分为两层装入试模。装第一层时，每个槽里约放 300g 砂浆，用大播料器垂直架在模套顶

部，沿每个模槽来回一次，将料层播平，接着振实 60 次。再装入第二层胶砂，用小播料器

播平，再振实 60 次。移走模套，并用刮尺以 90° 的角度架在试模顶的一端，沿试模长度方

向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超出试模的胶砂刮去。并用同一直尺将试件表

面抹平。

4.6 用代用振动台成型时，同时将试模及下料漏斗卡紧在振动台台面中心。将搅拌好的

全部胶砂均匀地装于下料漏斗中，开动振动台 120s±5s 停车。振动完毕，取下试模，用刮平

尺按上述方法刮去多余胶砂并抹平试件。

4.7 在试模上作标记或加字条表明试件的编号和试件相对于振动台的位置。两个龄期以

上的试件，编号时应将同一试模中的三条试件分在两个以上的龄期内。

4.8 试验前或更换水泥品种时，搅拌锅、叶片和下料漏斗等须抹擦干净。

5.1 编号后，将试模放入养护箱养护，养护箱内箅板必须水平。水平放置时刮平面应朝

上。对于 24h 龄期的，应在破型试验前 20min 内脱模。对于 24h 以上龄期的，应在成型后

20~24h 内脱模。脱模时要非常小心，应防止试件损伤。硬化较慢的水泥允许延期脱模，但

5.2 试件脱模后即放入水槽中养护，试件之间间隙或试件上表面的水深不得小于 5mm。

每个养护池中只能养护同类水泥试件，并应保持恒定水位，不允许养护期间全部换水。

5.3 除 24h 龄期或延迟 48h 脱模的试件外，任何到龄期的试件应在试验（破型）前 15min

从水中取出。抹去试件表面沉淀物，并用湿布覆盖。

6.1 以中心加荷法测定抗折强度。采用杠杆式抗折试验机试验时，试件放入前，应使杠

杆呈水平状态。试件放入后调整夹具，使杠杆在试件折断时尽可能地接近水平位置。

6.2 抗折试验加荷速度为 50N/s±10N/s，直至折断。并保持两个半截棱柱处于潮湿状态

6.3 抗折强度， 按式（ T 0506-1）计算：

结果计算精确至 0.1MPa。

6.4 取三块试件抗折强度测定值的算术平均值， 结果精确至 0.1MPa。 当三个强度值中

有超过平均值±10%的值时，应剔除后再平均，以平均值作为抗折强度试验结果。

7.1 抗折试验后的两个断块应立即进行抗压试验。抗压试验须用抗压夹具进行，试件受

压面为试件成型时的两个侧面，面积为 40mm×40mm。试验前应清除试件受压面与加压板间

的砂粒或杂物。试验时以试件的侧面作为受压面，试件的底面靠紧夹具定位销，并使夹具对

准压力机压板中心。

7.2 压力机加荷速度应控制在 2400N/s±200N/s 速率范围内，在接近破坏时更应严格掌

握。

7.3 抗压强度， 按式（ T 0506-2）计算：

结果计算精确至 0.1MPa。

7.4 取六个抗压强度测定值的算术平均值， 结果精确至 0.1MPa。如果六个强度值中有

一个值超过平均值±10%，应剔除后再以剩下的五个结果平均。如果五个值中再有超过平均

值±10%的，则此组试件无效。

条文说明

本方法参照《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》（GB/T 17671—1999）编制。 各龄期（试件龄期从水泥加水搅拌开始算起）的试件必须在下列时间内进行强度试验， 详见表 T 0506-1 所示。