1、前期准备：请同学们查阅《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T17671），找到胶砂的制备，试件的制备、养护及破型方法，以小组为单位，搜索并优选相关检测视频，提前做好检测步骤与视频截屏一一对应的“图文作业”，以确保本组自主实验顺利进行。同时，请将视频链接及“图文作业”上传至学习平台。

（1）胶砂的制备

（2）试件的制备、养护

（3）强度的测定

摘录：《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T17671- 2021）：

6. 胶砂的制备

6.1配合比 

  胶砂的质量配合比应为一份水泥(见5.2)、三份标准砂(见 5.1)和半份水(见5.3) (水灰比为0.50)。

一锅胶砂成三条试体，每锅材料需450g±2g水泥、1350g±5g砂子和225ml±1ml水。

6.2搅拌 

当用自动滴管或加水器加225ml水时，滴管和加水器精度应达到±lml。每锅胶砂用搅拌机(见4.6.2)机械搅拌，每个搅拌阶段的搅拌时间应保证在±1s内。

按以下的程序进行操作：

 a)把水加入锅里，再加入水泥，把锅放在固定架上，上升至固定位置。

      b)然后立即开动机器，低速搅拌30s后，在第二个30s开始的同时均匀地将砂子加人。把机器转至高速再拌30s。

 c)停拌 90s，在第1个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂，刮入锅中间。

 d)在高速下继续搅拌60s。

  通常，搅拌操作自动进行，但人工操作和计时有时也会用到。

 7.试件的制备

7.1尺寸和形状 

试件应是1000px×40mm×160mm的棱柱体。

7.2成型

7.2.1用振实台成型  

 胶砂制备后立即进行成型。将空试模和模套固定在振实台上，用一个适当勺子直接从搅拌锅里将胶砂分二层装人试模，装第一层时，每个槽里约放300g胶砂，用大播料器(见图 3)垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层摇平，接着振实60次。再装人第二层胶砂，用小播料器播平，再振实60次。移走模套，从振实台上取下试模，用一金属直尺(见图3)以近似90°的角度(但向刮平方向稍斜)架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动(见图2)，一次将超过试模部分的胶砂刮去。再用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平，然后擦除试模周边的砂浆。

在试模上做标记或加字条标明试件编号和试件相对于振实台的位置。在水中养护的试体，要用防水墨汁或染料笔对试体进行编号和做其他标记。二个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在二个以上龄期内。

注：锯割动作的多少和直尺角度的大小取决于胶砂的稠度。较干的胶砂需要多次锯割、直尺尽量水平。但抹平的次数要尽量少。

7.2.2用振动台成型     

当使用代用的振动台成型时，操作如下：

在搅胶砂的同时将试模和下料漏斗卡紧在振动台的中心。将搅拌好的全部胶砂均匀地装人下料漏斗中，开动振动台，胶砂通过漏斗流人试模。振动(120土5)s停车。振动完毕，取下试模，用刮平尺以7.2.1规定的刮平手法刮去其高出试模的胶砂并抹平、编号。

8.试件的养护

8.1脱模前的处理和养护  

在试模上盖一块210mm×185mm×6mm的玻璃板，也可用相似尺寸的钢板或不渗水的、和水泥没有反应的材料剖成的板。盖板不应与水泥砂浆接触。

为了安全，玻璃板应有磨边。

立即将作好标记的试模放入雾室或湿箱的水平架子上养护，湿空气应能与试模各边接触。养护时不应将试模放在其他试模上。一直养护到规定的脱模时间时取出脱模。

8.2脱模

   脱模应非常小心。脱模时可以用橡皮锤或脱模器。

对于24h龄期的，应在成型试验前20min内脱模。对于24h以上龄期的，应在成型后20h-24h之间脱模。

如经24h养护，会因脱模对强度造成损害时，可以延迟至24h以后脱模，但在试验报告中应予说明。

已确定作为24h 龄期试验(或其他不下水直接做试验)的已脱模试体，应用湿布覆盖至做试验时为止。

   对于胶砂搅拌或振实台操作、或胶砂含气量试验的对比，建议称量每个模型中试体的总量。

8.3水中养护  

将做好标记的试件立即水平或竖直放在20℃±1℃水中养护(见4.3)，水平放置时刮平面应朝上。

试件放在不易腐烂的龍子上(见4.3)，并彼此间保持一定间距，以让水与试件的六个面接触，养护期间试件之间间隔或试体上表面的水深不得小于125px。

注：不宜用木萬子。

每个养护池只养护同类型的水泥试件。

最初用自来水装满养护池(或容器)，随后随时加水保持适当的恒定水位。在养护期间，可以更换不超过50%的水。

应安装装置确保养护室的温度均匀。如果在养护室安装了循环系统，风速应尽可能的小，避免形成涡流。

除24h 龄期或延迟至48h脱模的试体外，任何到龄期的试体应在试验(破型)前15min 从水中取出。揩去试体表面沉积物，并用湿布覆盖至试验为止。

8.4强度试验试体的龄期

   试体龄期是从水泥加水搅拌开始试验时算起。不同龄期强度试验在下列时间里进行：

   -- 24h±15min;

   -- 48h±30min；

   -- 72h±45min;

   -- 7d±2h；

   -->28d±8h。

9.试验程序

9.1抗折强度的测定

   用4.6.5规定的设备以中心加荷法测定抗折强度。

   将试体一个侧面放在试验机(见4.6.5)支撑圆柱上，试体长轴垂直于支撑圆柱，通过加荷圆柱以50N/s±10N/s的速率均匀地将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上，直至折断。保持两个半截枝柱体处于潮湿状态直至抗压试验。抗折强度 R，以牛顿每平方毫米(MPa)表示，按式(1)进行计算：

9.2抗压强度测定

如9.1所述的抗折强度试验完成后，或用其他方式将棱柱体折断后，取出两个半截试体，进行强度试验。

抗压强度试验通过4.6.6和4.6.7规定的仪器，在半截棱柱体的侧面上进行。

半截棱柱体中心与压力机压板受压中心差应在±0.5mm内，棱柱体露在压板外的部分约有10mm。在整个加荷过程中以2400N/s士200N/s的速率均匀地加荷直至破坏。

抗压强度R以MPa为单位，按式(2)进行计算：

2、自主试验：请各小组参考正规检测视频，在老师的引导、帮助下，自行组织、分工协作完成实验。同时，做好数据记录，拍摄本组实验视频，以备老师复查。

（1）数据记录及处理

（2）误差判断

以一组三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当三个强度值中有一个超出平均值的±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果；当三个强度值中有两个超出平均值+10%时，则以剩余一个作为抗折强度结果。

以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。如六个测定值中有一个超出六个平均值的±10%时，剔除这个结果，再以剩下五个的平均数为结果。如五个测定值中再有超过它们平均值的±10%时，则此组结果作废。

 注意事项

材料用量:450g±2g水泥、1350g±5g砂子和225ml±1ml水；用滴管或加水器准确量取用水量；加料顺序：先加水再放水泥，切记在搅拌锅加水前务必润湿！

在试模装料前刷层薄油，切不可过量，否则振实后会形成空隙，影响强度；胶砂分二层装入试模，每次振实60次；振实后，较干的胶砂需要多次锯割，但抹平的次数要尽量少，直尺尽量水平。          

标准养护24h后取出，务必小心脱模！以免对强度造成损害；放在20℃±1℃水中养护时，刮平面朝上，试件之间间隔或试体上表面的水深不得小于125px。

为避免人为误差，在强度检测过程中，切忌刮平面朝上或朝下放置试件！

（3）质量评定

查阅《通用硅酸盐水泥》（GB175)，将被捡测水泥的品种及强度等级的性能指标填写如下：

摘录：《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T17671-2021）：

10.1抗折强度

10.1.1 结果的计算和表示

以一组三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当三个强度值中有一个超出平均值的±10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果；当三个强度值中有两个超出平均值+10%时，则以剩余一个作为抗折强度结果。

单个强度结果精确至0.1MPa，算数平均值精确至0.1MPa。

10.1.2 结果的报告

记录所有单个结果。报告计算的平均值，以及按10.1.1规定舍去的试验结果。

10.2抗压强度

10.2.1结果的计算和表示

以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为试验结果。单个强度结果精确至0.1MPa。

如六个测定值中有一个超出六个平均值的±10%时，剔除这个结果，再以剩下五个的平均数为结果。如五个测定值中再有超过它们平均值的±10%时，则此组结果作废。

10.2.2结果的报告

记录所有单个强度结果。报告计算的平均值，以及按10.2.1规定舍去的试验结果。

摘录：《通用硅酸盐水泥》（GB175-2021）

6.4.3强度

通用硅酸盐水泥不同各龄期的强度应符合表5的规定。

3、反思探讨：检测结束后，教师进行点评、归纳、分析，同时引入相关理论知识。对于测定值偏离较大的小组，则引导学生深入探讨，反思误差来源与结果偏差之间的关联，明了标准制订的意义，明白规范操作的重要性。

（1）回顾检测各环节，实验室条件是否满足检测要求？本组是否存在不规范操作？会带来什么误差？请相关小组提交整改意见或建议。 

（2）水泥一般检测哪两种强度？分别是哪两个龄期？水泥强度等级是依据哪个龄期哪种强度来划分？实际生产中，水泥的实测28天强度应该高于还是等于水泥的强度等级?

知识小链接：

 强度是指材料在外力（荷载）作用下，抵抗破坏的能力。根据受力方式不同，强度可分为抗压强度、抗拉强度、抗剪强度及抗弯强度等。在实际生产中，为确保工程安全，新出厂水泥的实测28天强度务必高过水泥相应的强度等级。

水泥的强度取决于水泥熟料的矿物组成、混合材料的品种、数量以及水泥的细度。水泥净浆很少被单独使用，所以水泥的强度是以水泥、标准砂、水按规定比例拌合成水泥胶砂拌合物，再按规定方法制成软练水泥胶砂试件，测其不同龄期的强度。国标规定硅酸盐类水泥的强度等级是以水泥软练胶砂试件3d、28d龄期的抗折强度和抗压强度进行评定，水泥强度等级依据28d龄期的抗压强度划分，根据3天强度又分为普通型和早强型(R)。摘录《通用硅酸盐水泥》（GB175-2021）如下：

5.1硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级。

5.2矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R 六个等级。

5.3复合硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级。