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修补砂浆抗折强度检测

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发布时间：2025-06-02 06:54:25 更新时间：2025-06-01 06:54:25

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

修补砂浆抗折强度检测

在建筑材料质量控制与工程修复领域，修补砂浆作为一种专门用于修复、加固和防护混凝土结构的关键材料，其力学性能至关重要。其中，抗折强度（也称弯曲强度或弯曲抗拉强度）是评估修补砂浆抵抗弯曲破坏能力的关键指标之一。它直接关系到材料在实际应用中承受荷载、抵抗变形和防止开裂的能力，对于确保修复结构的安全性和耐久性具有决定性意义。因此，科学、准确地对修补砂浆进行抗折强度检测，是材料研发、生产质量控制及工程验收不可或缺的环节。

检测项目

核心检测项目即为修补砂浆的抗折强度。通常在规定的养护龄期（如3天、7天、28天）后，在标准试验条件下进行测试，获取其破坏时的最大弯曲应力值，单位为兆帕（MPa）。有时也会同时记录其对应的荷载-位移曲线，以分析材料的韧性和变形特性，以及观察和记录试件的破坏形态，辅助判断材料的性能和失效模式。

检测仪器

进行修补砂浆抗折强度检测，需要使用以下关键仪器设备：

万能材料试验机 (Universal Testing Machine, UTM)： 核心设备，应配备三点弯曲试验装置（抗折夹具）。试验机需具有足够的加载能力，并能以恒定速率加载，精度等级不低于1级。
抗折试验装置 (三点弯曲夹具)： 由两个平行下支撑辊和一个上加载辊组成。两下辊间距（跨度）通常为100mm ± 0.5mm，辊的直径一般为10mm。上加载辊应位于两下辊中间，并能自由转动。
游标卡尺或千分尺： 用于精确测量试件的宽度和高度（精确至0.02mm）。
试模： 用于成型标准棱柱体试件，通常尺寸为40mm × 40mm × 160mm。
养护设备（恒温恒湿箱/养护室）： 确保试件在标准养护条件下（如温度20±1°C，相对湿度≥90%）养护至规定龄期。

检测方法

修补砂浆抗折强度检测主要依据三点弯曲法进行，标准步骤如下：

试件制备： 将搅拌均匀的修补砂浆按标准方法（振实或插捣）注入40mm × 40mm × 160mm的棱柱体试模中，刮平表面。在标准养护条件下（或按产品说明要求）静置24±2小时后脱模。
养护： 脱模后的试件立即放入标准养护室（温度20±1°C，相对湿度≥90%）中养护至规定的试验龄期（如3天、7天、28天）。
尺寸测量： 试验前，用游标卡尺在试件跨中位置测量其宽度和高度（精确至0.02mm），每个尺寸测量两次，取平均值。
安装试件： 将养护后的试件从养护环境中取出，擦干表面水分。将试件对称地放置在抗折夹具的两个下支撑辊上。试件的成型侧面应与支撑辊和加载辊垂直（即试件宽度方向竖直放置）。调整间距，确保试件跨度中心正对加载辊，加载方向垂直于试件长轴。
加载测试：
- 以恒定速率（通常为50±10 N/s或根据相关标准要求）对试件跨中施加荷载（通过加载辊）。
- 持续加载直至试件折断破坏。
- 记录试件破坏时的最大荷载值（F，单位牛顿N）。
- 观察并记录试件的破坏形态（如断裂位置、裂纹扩展情况等）。
结果计算： 抗折强度（R_f）按以下公式计算：
R_f = (1.5 * F * L) / (b * h²)

式中：
- R_f：抗折强度，MPa；
- F：试件折断破坏时的最大荷载，N；
- L：支撑辊间距（跨度），mm（通常为100mm）；
- b：试件断面宽度，mm；
- h：试件断面高度，mm。
结果取一组（通常为3块）试件的算术平均值，精确至0.1 MPa。若单个结果与平均值偏差超过±10%，应剔除该值后取剩余试件的平均值。

检测标准

修补砂浆抗折强度的检测主要参考和执行以下国家或行业标准，这些标准详细规定了试验条件、试件尺寸、仪器要求、操作步骤和结果计算等：

中国国家标准：
- GB/T 17671-2021 《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》：这是最基础和广泛引用的标准。虽然主要针对水泥胶砂，但其三点弯曲抗折强度的测试方法（包括40x40x160mm试件、100mm跨度、50N/s加载速率等核心参数）被广泛采纳并适用于各类砂浆（包括修补砂浆）的抗折强度测试。
- JC/T 2381-2016 《修补砂浆》：此行业标准专门针对修补砂浆产品，其中明确规定了其物理力学性能要求（包括抗折强度）和相应的试验方法（通常引用GB/T 17671）。
国际标准：
- ISO 679:2009 《水泥试验方法 — 强度的测定》：GB/T 17671等同采用ISO 679，因此该方法在国际上通用。
- ASTM C348-21 《Standard Test Method for Flexural Strength of Hydraulic-Cement Mortars》：美国材料与试验协会标准，也采用三点弯曲法测试水泥砂浆（包括修补砂浆）的抗折强度，其试件尺寸和跨度（如40x40x160mm，100mm）与ISO 679/GB 17671基本一致。