浅谈水泥抗折试验机的检定和使用

浅谈水泥抗折试验机的检定和使用

林 红

新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州质量与计量检测所 新疆阿图什市 845350

摘要：水泥物理性能的检验是评定和控制水泥质量的必要手段。进行水泥物理性能检验离不开仪器设备，一个合格的水泥检验工作者，不但应掌握各种仪器设备的使用方法，而且应对每一种仪器设备主要性能有个基本了解，这是做好水泥物理性能检验的重要保证。水泥强度是水泥最基本的物理性能，检验水泥强度抗折指标的水泥抗折机的精度以及如何正确使用水泥抗折机是影响水泥抗折强度的主要因素。本文着重叙述检定和使用水泥抗折机时应注意的一些问题。

关键词：水泥电动抗折试验机；试验机检定；抗折强度；

前言

随着经济发展，水泥电动抗折试验机的应用越来越广，研究如何确保水泥电动抗折试验机的测量准确性具有重要意义。本文在阐述了水泥电动抗折试验机基本原理的基础上，提出了水泥电动抗折试验机的检定条件和方法。

一、抗折试验机的原理

抗折机主体为双臂杠杆式，由游动砝码和两组杠杆组成的测力部分和夹具组成。抗折试验机的基本原理如图1所示。施加在待测试件上的压力计算公式为：

F= .X1

式中，F为施加在试件上的力，G为游动砝码的重量，X1为游动砝码与支点的距离。游动砝码产生的剪切力通过两组杠杆放大后，通过夹具的加荷臂作用在试件上形成剪切力。当游动砝码往右偏移时，X1增大，F变大，待测试件受到的剪切力增大，F与X1成正比。由于L1、L2、G为固定值，因此通过X1即可得到试件受到的压力。随着游动砝码均匀向右移动，作用于试件上的剪切力逐渐增大，在抗折试件折断的瞬间，取抗折仪的值，通过换算即得出水泥胶沙的抗折强度。

二、怎样正确检定水泥抗折机示值精度

1.在检定开始之前，首先要测一下放置抗折机的室内温度。如果室内温度与三等标准测力计检定证书上的温度不一致时．要对检定证书上的进程标准数进行修正，然后用修正后的数值作为该温度时的标准数来检定抗折机。

（1）卸下抗折机的上下夹具，装上三等标准测力计。

（2）将游动砝码移至主杠杆上的0到度处，在三等标准测力计没有受到外力的作用时，调整主杠杆左端的配重砣，使主杠杆处于水平位置，即主杠杆上右端的指针箭头指向定位板上的0刻度上。同时旋转测力计上的百分表，使测力计处于零负荷值，这是最重要的一步，有一种错误的做法是将游动砝码移至0刻度上，通过旋转测力计下面的升降螺杆将主杠杆调成水平位置，殊不知这时三等标准测力计就受到一个向下的拉力了，然后旋转百分表，使百分表上的读数为零。实际上，此时测力计已不处于零负荷值。当然检定的结果也就不准确了。

（3）将游动砝码移至最大负菏(5000N)处，用手匀速转动测力计下面的升降螺杆，使升降螺杆下降，这时测力计就受到一个向下的拉力，它将力传递给重点刀，通过付杠杆将力传递给吊杆，再由吊杆将力传递给重点刀，直至将力加至使主杠杆成水平位置时为止，这时就可以读百分表上的读数了。

（4）检定正式开始，从最大负荷的20％开始到最大负荷至少要检定5个均匀分布的示值点。检定时，用手旋转测力计下面的方向盘．使升降蜾轩下降，即给测力计加荷，同时移动游动砝码，使主杠杆指针保持在零位上，待游动砝码达到第一个测点时停止加荷，此时读出测力计上相应的示值，依次递增检定各点至最大负荷。如此反复每个点检3次。

2．水泥电动抗折试验机检定操作经验

电动抗折试验机测量的准确度很大程度上与操作有关。笔者经多年实际操作，总结出了提高测量准确度需要注意的几个方面：(1)若在调零过程中，通过调节标准测力仪下方的升降螺杆来调零，则会导致检测结果不精确。(2)电动抗折试验机机需放置在水平工作台上，湿度不应过大。其中湿度往往被试验员忽视，在南方沿海等湿度较大地区，需采用抽湿设备，保证工作环境的湿度，才能得到准确的测量数据。(3)抗折夹具的支撑圆柱中心距以及横向纵向平行度应满足要求，否则检定时会造成对标准测力仪的内部弯矩变化，造成力值偏差。(4)检定前需要注意抗折夹具以及标准测力仪表面上的附着物和杂质。将标准测力仪放置到夹具内的指定位置，转动夹具上手轮，使主杠杆倾斜一定角度，要确保夹具和标准测力仪侧面不会碰擦，以免摩擦力导致数据误差。

三、电动抗折机的使用方法和操作步骤

1.电动抗折机应安装在牢固的工作台上，并调整水平。

2.安放抗折机的室内试验温度为17℃～25℃。湿度不射太．并应避免腐蚀性气体的侵入。

3.新安装的电动抗折试验机应首先检查灵敏度、加荷速度、抗折夹具等是否符合技术要求，符合规定时方可使用。

4.按下启动按钮。电机带动丝杆转动，通过游动砝码向右移动，对水泥试件进行加荷，主杠杆右端逐渐下沉，当加到一定数值时，试件折断，主杠杆右端的连接板压合微动开关使电机停转，记下此时数值。大多数水泥抗折机的主杠杆上都有2行数值，一行为抗折强度的数值，单位是“MPa”，另一行为抗折荷载数值，单位是“N”。当读抗折荷载数值时，要按抗折强度公式计算出每条水泥试件的抗折强度，计算出的抗折强度应和在该荷载时读出的抗折强度数值一致。

5.按压游动砝码上按钮。推动游动砝码左移归零。此时主杠杆处于水平位置，接着可以进行下一次试验。这里要特别指出的是，在使用水泥抗折机之前，游动砝码必须放在主杠杆的0刻度上，并调整主杠杆成水平位置。在使用中要经常注意主杠杆上的水平位置是否变动，若出现变动要及时调整，使主杠杆成水平位置。

四、恒应力水泥抗压抗折试验机检定注意事项

1.通过图我们可以发现、下夹板的平面度、平行度，上下夹板同轴度，以及定位杆的误差和试块本身的尺寸误差等。两根吊簧的长度和弹力是否均匀一致，两边的框架是否弯曲，上压板导向销是否灵活可靠，吊簧的长度用直尺测量是否相等，吊簧的弹力用砝码悬挂测量，其拉伸长度是否一致，两边的框架用角尺测量是否垂直，上压板导向销用目测检查是否灵活可靠。试体上的细砂粒易进入上压板定位销和球座中，使传压柱产生倾斜。通过分析夹具的结构，夹具对恒应力试验机检定结果有重要影响。检定需要使用水泥恒应力检测专用标准测力仪，在装载抗压夹具的情况下进行检定。

2.检测过程中如果发生力值不准确的情况，如何进行标定也产生困扰。如果不装载夹具进行标定，标定后，可以肯定力值的准确性，但是标定的状态和试验使用状态不一致的，无法确定标定结果是否与试验状态保持一致。如果装载夹具进行标定，标定的结果可以和试验结果保持一致，也就是等同于在工作状态下进行标定，但是由于抗压、抗折夹具的特殊性，不能确定抗压夹是否合格，如发生夹具不合格情况，那么标定后经过一段时间弹簧、销夹板等的状态是否发生改变，也可能力值不准确，就是由于夹具的原因产生误差而导致的，因此通过转载夹具进行标定也是不可靠的。

结束语

综上所述．在检定水泥电动抗折试验机或是其他试验机之前，都需要对其基本原理有一定的了解，并按照正确的检定规范对试验机进行检定。在测量过程中，要严格保证各方面的测试条件符合要求，确保测量的精度和准确性。

参考文献：

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[2]张多利，王大伟．电动抗折试验机若干检定项目与其示值正确性的关系[J]．计量与测试技术，2012，39(10)：19—21．

[3]兰亚芬．影响水泥强度检测结果的因素分析及试验研究[D]．西安：西安建筑科技大学，201 1．