水泥胶砂强度检验方法(ISO法)

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1、水泥胶砂强度检验方xx(ISOxx)【发布单位】【标准编号】GB/T 17671-1999【发布日期】 【实施日期】1范围本标准规定了水泥胶砂强度检验基准方法的仪器、材料、胶砂组成、试验 条件、操作步骤和结果计算等。其抗压强度测定结果与ISO679结果等同。同时 也列入可代用的标准砂和振实台，当代用后结果有异议时以基准方法为准。本标准适用于硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅 酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥的抗折与抗压强度的检验。其 他水泥采用本标准时必须研究本标准规定的适用性。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本 标准出版时，

2、所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应 探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 6003-1985 试验筛JC/T 681-1997行星式水泥胶砂搅拌机JC/T 682-1997水泥胶砂试体成型振实台JC/T 683-1997 40mmx40mm 水泥抗压夹具JC/T 723-1982(1996)水泥物理检验仪器胶砂振动台JC/T 724-1982（1996）水泥物理检验仪器电动抗折试验机JC/T 726-1997水泥胶砂试模3方法概要本方法为40 mmx40 mmxl60mm棱柱试体的水泥抗压强度和抗折强度测 定。试体是由按质量计的一份水泥、三份中国ISO标准砂，用0.

3、5的水灰比拌制的一组塑性胶砂制成。中国ISO标准砂的水泥抗压强度结 果必须与ISO基准砂的相一致（见第11章）。胶砂用行星搅拌机搅拌，在振实台上成型。也可使用频率28003000次 /min，振幅0.75mm振动台成型（见第11xx）。试体连模一起在湿气中养护24h,然后脱模在水中养护至强度试验。到试验龄期时将试体从水中取出，先进行抗折强度试验，折断后每截再进 行抗压强度试验。4试验室和设备4.1试验室试体成型试验室的温度应保持在20C2C，相对湿度应不低于50%。试体带模养护的养护箱或雾室温度保持在20C1C，相对湿度不低于 90%。试体养护池水温度应在20C1C范围内。试验室空气温度和相对

4、湿度及养护池水温在工作期间每天至少记录一次。养护箱或雾室的温度与相对湿度至少每4h记录一次，在自动控制的情况下 记录次数可以酌减至一天记录二次。在温度给定范围内，控制所设定的温度应 为此范围中值。4.2设备4.2.1 总贝 IJ设备中规定的公差，试验时对设备的正确操作很重要。当定期控制检测发 现公差不符时，该设备应替换，或及时进行调整和修理。控制检测记录应予保 存。对新设备的接收检测应包括本标准规定的质量、体积和尺寸范围，对于公 差规定的临界尺寸要特别注意。有的设备材质会影响试验结果，这些材质也必须符合要求。4.2.2试验筛金属丝网试验筛应符合GB/T 6003要求，其筛网孔尺寸如表1（R20

5、系列）。表1试验筛系列网眼尺寸，mm2.01.61.00.500.180.080R204.2.3搅拌机搅拌机（见图1）属行星式，应符合JC/T 681要求。（图略）用多台搅拌机工作时，搅拌锅和搅拌叶片应保持配对使用。叶片与锅之间 的间隙，是指叶片与锅壁最近的距离，应每月检查一次。4.2.4试模试模由三个水平的模槽组成（见图2），可同时成型三条截面为 40mmxX40mm，长160mm的棱形试体，其材质和制造尺寸应符合JC/T 726要 求。（图略）当试模的任何一个公差超过规定的要求时，就应更换。在组装备用的干净 模型时，应用黄干油等密封材料涂覆模型的外接缝。试模的内表面应涂上一薄 层模型油或机

6、油。成型操作时，应在试模上面加有一个壁高20mm的金属模套，当从上往下 看时，模套壁与模型内壁应该重叠，超出内壁不应大于1 mm。为了控制料层厚度和刮平胶砂，应备有图3所示的二个播料器和一金属刮 平直尺。（图略）4.2.5振实台振实台（见图4）应符合JC/T682要求。振实台应安装在高度约400mm的混凝 土基座上。3混凝土体积约为0.25 m，重约600kg。需防外部振动影响振实效果时，可在整个混凝土基座 下放一层厚约5mm天然橡胶弹性衬垫。（图略）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保证它们的完全接触。注：振实台的代用设备振动台见11.7。

7、4.2.6抗折强度试验机抗折强度试验机应符合JC/T 724的要求。试件在夹具中受力状态如图5。（图略）通过三根圆柱轴的三个竖向平面应该平行，并在试验时继续保持平行 和等距离垂直试体的方向，其中一根支撑圆柱和加荷圆柱能轻微地倾斜使圆柱 与试体完全接触，以便荷载沿试体宽度方向均匀分布，同时不产生任何扭转应 力。抗折强度也可用抗压强度试验机（见4.2.7）来测定，此时应使用符合上述规定的夹具。4.2.7抗压强度试验机抗压强度试验机，在较大的五分之四量程范围内使用时记录的荷载应有1% 精度，并具有按2400N/s200N/s速率的加荷能力，应有一个能指示试件破坏时 荷载并把它保持到试验机卸荷以后的指

8、示器，可以用表盘里的峰值指针或显示 器来达到。人工操纵的试验机应配有一个速度动态装置以便于控制荷载增加。压力机的活塞竖向轴应与压力机的竖向轴重合，在加荷时也不例外，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。压力机上压板球座中心应在该机竖向轴线与上压板下表面相交点上，其公 差为1 mm。上压板在与试体接触时能自动调整，但在加荷期间上下压板的位置应固定 不变。试验机压板应由维氏硬度不低于HV600硬质钢制成，最好为碳化钨，厚度 不小于10mm，宽为40mm0.1 mm，长不小于40mm。压板和试件接触的表面平面度公差应为0.01 mm，表

9、面粗糙度（Ra）应在0.10.8之间。当试验机没有球座，或球座已不灵活或直径大于120mm时，应采用4.2.8规定的夹具。注1试验机的最大荷载以200300kN为佳，可以有二 个以上的荷载范围，其中最低荷载范围的最高值大致为最高范围里的最大值的 五分之一。2采用具有加荷速度自动调节方法和具有记录结果装置的压力机是合适的。3可以润滑球座以便使其与试件接触更好，但在加荷期间不致因此而发生压 板的位移。在高压下有效的润滑剂不适宜使用，以免导致压板的移动。4竖向、上、下等术语是对传统的试验机而言。此外，轴线不呈竖向 的压力机也可以使用，只要按11.7规定和其他要求接受为代用试验方法时。4.2.8抗压强

10、度试验机用夹具当需要使用夹具时，应把它放在压力机的上下压板之间并与压力机处于同 一轴线，以便将压力机的荷载传递至胶砂试件表面。夹具应符合JC/T 683的要 求，受压面积为40mmx40mm。夹具在压力机上位置见图6，夹具要保持清洁， 球座应能转动以使其上压板能从一开始就适应试体的形状并在试验中保持不 变。使用中夹具应满足JC/T683的全部要求。（图略）注1可以润滑夹具的球座，但在加荷期间不会使压板发生位移。 不能用高压下有效的润滑剂。2试件破坏后，滑块能自动回复到原来的位置。5胶砂组成5.1砂5.1.1 总贝 IJ各国生产的ISO标准砂都可以用来按本标准测定水泥强度。中国ISO标准砂 符合

11、ISO679中5.1.3要求。中国ISO标准砂的质量控制按本标准第11章进行。对标准砂作 全面地和明确地规定是困难的，因此在鉴定和质量控制时使砂子与ISO基准砂 比对标准化是必要的，ISO基准砂在5.1.2中叙述。5.1.2 ISO基准砂ISO基准砂(reference sand)是由德国标准砂公司制备的SiO2。含量不低于98%的天然的圆形硅质砂组成，其颗粒分布在表2规定的范 围内。表2 ISO基准砂颗粒分布方孔边长，mm2.01.61.00.50.160.08累计筛余，%075335675875991砂的筛析试验应用有代表性的样品来进行，每个筛子的筛析试验应进行至 每分钟通过量小于0.5g

12、为止。砂的湿含量是在105110C，下用代表性砂样烘2h的质量损 失来测定，以干基的质量百分数表示，应小于0.2%。5.1.3中国ISO标准砂中国ISO标准砂完全符合5.1.2颗粒分布和湿含量的规定。生产期间这种测定每天应至少进行一次。 这些要求不足以保证标准砂与基准砂等同。这种等效性是通过标准砂和基准砂 比对检验程序来保持的。这种程序和相关的计算在11.6中叙述。中国ISO标准砂可以单级分包装，也可以各级预配合以l350g5g量的塑料 袋混合包装，但所用塑料袋材料不得影响强度试验结果。5.2水泥当试验水泥从取样至试验要保持24h以上时，应把它贮存在基本装满和气 密的容器里，这个容器应不与水泥

13、起反应。5.3水仲裁试验或其他重要试验用蒸馏水，其他试验可用饮用水。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0.5）。一锅胶砂成三条试体，每锅材料需要量如表3。表3每锅胶砂的材料数量g材料量水泥品种硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥石灰石硅酸盐水泥6.2 配料 4502135052251水泥标准砂水水泥、砂、水和试验用具的温度与试验室相同（见4.1），称量用的天平精度应为1g。当用自动滴管加225mL水时，滴管精度应达到1 mL。6.3搅拌每锅胶砂用搅拌机（见4.2.3）进行机械搅拌

14、。先使搅拌机处于待工作状态，然后按以下的程序进行 操作：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。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 砂子加入。当各级砂是分装时，从最粗粒级开始，依次将所需的每级砂量加 完。把机器转至高速再拌30s。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，刮人锅中 间。在高速下继续搅拌60s。各个搅拌阶段，时间误差应在1 s以内。7试件的制备7.1尺寸应是40mmx40mmxl60mm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

15、锅里将胶砂分二层装入试模，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，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，一次将超 过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺以近乎水平的情况下将试体表面抹平。在试模上作标记或加字条标明试件编号和试件相对于振实台的位置。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：在搅拌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

16、 部胶砂均匀地装入下料漏斗中，开动振动台，胶砂通过漏斗流入试模。振动 120s5s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。接着在试模上作标记 或用字条表明试件编号。8试件的养护8.1脱模前的处理和养护去掉留在模子四周的胶砂。立即将作好标记的试模放人雾室或湿箱的水平 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。脱模前，用防水墨汁或颜料笔对 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。8.2脱模脱模应非常小心。对于24h龄期的，应在

17、破型试验前20min内脱模。对于 24h以上龄期的，应在成型后2024h之间脱模。注：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。8.3水中养护将做好标记的试件立即水平或竖直放在20C1C水中养护，水平放置时刮 平面应朝上。试件放在不易腐烂的篦子上，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5mm。注：不宜用木篦子。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

18、适当的恒定水位，不 允许在养护期间全部换水。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。-24 h15 min；-48 h30 min；-72 h45 min；-7 d2 h；-28 d 土 8 h o9试验程序9.1总则用4.2.6规定的设备以中心加荷法测定抗折强度。在折断后的棱柱体上进行抗压试验，受压面是试体成型时的两个侧面，面 积为 40mmx40mm。当不需要抗折强度数值时，抗折强度试验可以

19、省去。但抗压强度试验应在 不使试件受有害应力情况下折断的两截棱柱体上进行。9.2抗折强度测定将试体一个侧面放在试验机（见4.2.6 ）支撑圆柱上，试体长轴垂直于支撑圆柱，通过加荷圆柱以 50N/s10N/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。保持两个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压试验。抗折强度Rf以牛顿每平方毫米(Mpa)表示，按式进行计算：1.5FfLRf =3b式中：Ff-折断时施加于棱柱体中部的荷载，N；L-支撑圆柱之间的距离，mm；b-棱柱体正方形截面的边长，mm。9.3抗压强度测定抗压强度试验通过4.2.7 和4.2.8规定的仪器，在半截棱柱体的侧面上进行。半截棱

20、柱体中心与压力机压板受压中心差应在土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/s200N/s的速率均匀地加荷直至破坏。抗压强度Rc以牛顿每平方毫米(Mpa)为单位，按式(2)进行计算：FcRc =(2)A式中：Fc-破坏时的最大荷载，N；A-受压部分面积，mm2(40mmx40mm = 1600mm2)。10水泥的合格检验10.1总则强度测定方法有两种主要用途，即合格检验和验收检验。本条叙述了合格 检验，即用它确定水泥是否符合规定的强度要求。验收检验在第11章叙述。10.2试验结果的确定10.2.1抗折强度以一组三个棱柱体抗折结果的平均值作为试验结果。当三

21、个强度值中有超 出乎均值10%时，应剔除后再取平均值作为抗折强度试验结果。10.2.2抗压强度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%，就应剔除这个结果，而以 剩下五个的平均数为结果。如果五个测定值中再有超过它们平均数lo%的，则 此组结果作废。10.3试验结果的计算各试体的抗折强度记录至0.1MPa，按10.2.1规定计算平均值。计算精确至0.1MPa。各个半棱柱体得到的单个抗压强度结果计算至0.1MPa，按10.2.2规定计算平均值，计算精确至0.1MPa。10.4试验报告报告应包括所有各单个强度结果（包括按10.2规定

22、舍去的试验结果）和计算出的平均值。10.5检验方法的精确性检验方法的精确性通过其重复性（11.5）和再现性（见10.6 ）来测量。合格检验方法的精确性是通过它的再现性来测量的。验收检验方法和以生产控制为目的检验方法的精确性是通过它的重复性来 测量的。10.6再现性抗压强度测量方法的再现性，是同一个水泥样品在不同试验室工作的不同 操作人员，在不同的时间，用不同来源的标准砂和不同套设备所获得试验结果 误差的定量表达。对于28d抗压强度的测定，在合格试验室之间的再现性，用变异系数表 示，可要求不超过6%。这意味着不同试验室之间获得的两个相应试验结果的差可要求（概率95%）小 于约15%。11中国IS

23、O标准砂和振实台代用设备的验收检验11.1总则按ISO 679进行水泥试验不能基于一种普遍可得的试验砂。因此有几种被视 同为ISO标准砂的试验砂是必要的，也是可行的。同样，国际标准不能要求试验室使用一种规定类型的振实设备，因此使用 了 代用材料和设备的术语。显然这种自由选择不可避免要与国际标准的要求相 联系，因而不得不对代用物作某些限制。因此ISO 679标准的重要特点之一是代 用物必须通过一个试验程序以保证按验收检验得到的强度结果不会因用代用物 代替基准材料或设备而受到明显影响。验收检验程序应包含对一个新提出代用物符合本标准要求的鉴定试验和保 证通过鉴定的代用物继续符合ISO 679标准的验

24、证试验。由于砂子和振实设备是 两种最重要的代用物，对其检验分别在11.6 和11.7中叙述，作为验收检验总的原则说明。11.2试验结果的确定在一组三条棱柱体上测得的六个抗压强度算术平均值作为该组试验结果。11.3试验结果的计算同10.3。11.4试验方法的精确度对于验收检验和生产控制为目的的试验方法的精确度是通过它的重复性来 评定的（对于再现性，见10.6）。11.5重复性抗压强度试验方法的重复性是由同一个试验室在基本相同的情况下（相同的 操作人员，相同的设备，相同的标准砂，较短时间间隔内等）用同一水泥样品所 得试验结果的误差来定量表达。对于28d抗压强度的测定，一个合格的试验室在上述条件下的

25、重复性以变 异系数表示，可要求在1%3%之间。11.6中国ISO标准砂11.6.1中国ISO标准砂的鉴定试验作为中国ISO标准砂应通过规定的鉴定。鉴定试验以28d抗压强度为依据，并由鉴定试验室来承担，按本标准规定 的程序进行。鉴定试验室应进行国际合作，并参加合作试验计划以保证中国生产的标准 砂长期与基准砂质量的一致性。11.6.2砂子的验证试验验证试验程序是中国ISO标准砂生产更换年度证书所要求的。它包括鉴定 机构对一个随机砂样的年度试验和该机构对砂子生产质量控制检验记录的检 查。验证试验项目和鉴定试验相同。砂子生产质量控制检验由厂家试验室或鉴定试验室定期进行（在连续生产情 况下每月一次）。作

26、为验证程序的一个部分，应提供至少三年的质量控制试验结 果记录供鉴定机构检查。11.6.3中国ISO标准砂的鉴定试验方法11.6.3.1总则在初生产的至少三个月期间，由鉴定机构对要作为中国ISO标准砂的推荐 砂取三个独立的砂样进行鉴定试验。与ISO基准砂进行对比试验，应将这三个砂样中的每一个砂样用鉴定机构 为对比目的选取的三个水泥中的每一个来进行。在28d龄期，这些对比试验的每一个，使相应砂样可以验收时，此推荐的 砂子可接受作为一种ISO标准砂。11.6.3.2验收指标用推荐砂最终测得的水泥28d抗压强度与用ISO基准砂获得的强度结果相 差在5%以内为合格。11.6.3.3每个对比试验步骤每个中

27、国ISO标准砂推荐砂样和ISO基准砂各制备一批胶砂试体，共用20 对试模制备。这两批胶砂中的每一对为一组，每组应按本标准一个接着另一个进行试体 成型，各组顺序可以打乱。经28d养护后，对两批各对的全部六条试体进行抗 压强度试验，并按10.3计算每种砂子的试验结果，推荐ISO标准砂结果为x，ISO基准砂结果 为y。11.6.3.4每个比对试验的评定计算下列参数：a) 20组中由ISO基准砂制备的所有20个的抗压强度平均值y；b) 20组中由推荐中国ISO标准砂制备的所有20个的抗压强度平均值x；计算 D=100(x-y)/y，精确至0.1，不计正负。11.6.3.5离差处理如果出现超差，计算下列

28、参数:a）每对试验结果的代数差 =x-y；b）结果平均差 =x-y；c）差值的标准偏差S；d）3S的值；e）如最高值即 max，和之间，最低值即 min和 之间的差中有一 个大于3S,应剔除有关值（ max或 min），并重复计算剩下的19个差值。11.6.3.6验收要求按11.6.3.4计算的三个D中的每一个都小于5时，此推荐中国ISO标准砂通过鉴 定，该砂可作为中国ISO标准砂。当计算D值有一个或多个等于或大于5时该 砂不能通过鉴定，该砂不能作为中国ISO标准砂。必须对原砂或工艺过程进行 调整，并重新鉴定。11.6.4中国ISO标准砂的验证试验方法11.6.4.1鉴定机构的年度检验由鉴定机

29、构从生产厂抽取一个单独的随机砂样，并按11.6.3.3叙述的总的操作步骤用检验机构为验证专门选取的一种水泥试样进行试 验。按11.6.3.4计算D值小于5时，该砂样被认为符合验证试验要求。如果D值等于或 大于5时，应按11.6.1全部鉴定检验操作步骤再试验三个随机砂样。11.6.4.2砂子生产的月检砂生产者应按11.6.4.1验证检验办法进行月检，以鉴定机构为月检而选的一种水泥，用这个月 生产的一个随机砂样与已鉴定合格的ISO标准砂至少进行10个样品的比对。如果按11.6.3.4计算的D值，在连续12个月比对检验中大于2.5的超过2次，就应通知鉴定机构，并应按11.6.1进行三个随机样品的全部

30、鉴定试验程序。11.7振实台代用设备的检验中国的振实台代用设备为全波振幅0.75mm0.02mm，频率为28003000 次/min的振动台，其结构和配套漏斗如图7、图8。它的制造应符合JC/T 723的有关要求。（图略）11.7.1 总贝。当要求进行代用振实设备验收时，检验机构应选择三套能从市场买到的设 备，并排放在检定机构试验室内符合4.2.5要求标准设备的旁边。试验设备应附有：-详细的设计和结构技术说明书；-操作说明书；-保证正常运行的检测项目；-推荐振实操作的详细说明。检验机构应对设备在试验条件下的技术性能和所提供的技术说明书进行仔 细比较。然后应进行三组比对试验，即每台用检验机构为此

31、目的选取三个水泥 中每一个水泥样和ISO基准砂来进行。当三组试验的每一个都可以通过代用设备的验收试验时，该推荐振实设备 被认为是可接受的代用品。11.7.2代用设备11.7.2.1验收指标用该设备的振实方法最终所得的28d抗压强度与按ISO 679规定方法所得强 度之差在5%以内为合格。11.7.2.2每个比对试验步骤用为此目的选取的水泥试样，制备两组20对胶砂，一组用推荐的代用振实 设备振实成型试件，另一组用标准振实设备振实。两组中每一对应一个接一个地制备，各对次序可以打乱，振实后的棱柱体 （试件）的处理按本标准的规定进行。养护28d后，对两组的所有六个棱柱体进行抗压强度试验，每种振实试验

32、方法的结果应按11.3进行计算，推荐的代用设备振实的为x，标准振实台的为y。11.7.2.3每个比对试验的评定计算下列参数：a) 20组中用标准设备振实的所有20个的抗压强度平均值y；b) 20组中用推荐代用设备振实的所有20个的抗压强度平均值x。计算 D = 100(x-y)/y,精确至0.1,正负不计。11.7.2.4超差处理见11.6.3.5。11.7.2.5推荐代用设备的验收要求当按11.7.2.3计算的三个D值的每一个都小于5时，应认为这个代用设备可以接受。在这种情况下该种设备的技术说明应附在4.2.5所述设备的后面，其振实操作说明应附在7.2操作程序的后面。当其中一个或多个计算的D值等于或大于5时，这个代用设备不能通过鉴 定。