混凝土因其原材料來源豐富、易施工且可塑性強等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于各類基建工程中,成為最為常用的建筑工程材料,因此混凝土的質(zhì)量與建筑工程的質(zhì)量有著緊密的關(guān)系?;炷恋馁|(zhì)量通常用混凝土立方體試件抗壓強度值表示,該值也是評價混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件質(zhì)量的主要依據(jù),因此混凝土抗壓強度測試結(jié)果的準(zhǔn)確性非常重要。本文根據(jù)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合實際工作,對試樣取樣、試件制作養(yǎng)護及強度檢測等幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)的問題進行分析,總結(jié)了混凝土抗壓強度測試工藝要點,并提出了測試工藝的優(yōu)化措施。
一、試件制備問題
(一)取樣
1、混凝土施工前,沒有制定抽樣方案、確定試塊留置數(shù)量和評定統(tǒng)計方法,導(dǎo)致后期強度統(tǒng)計數(shù)據(jù)不足。
2、工作人員對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不熟悉,責(zé)任心不強,未按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求劃分批次留置試塊。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》4的規(guī)定,同一配合比混凝土,每拌制100m3取樣不得少于一次。但在實際工作中,部分取樣人員并未按規(guī)定執(zhí)行,有的批次劃分不清楚,超出最大代表數(shù)量;更有甚者,在同一批拌合物中取樣后,制作多組試塊,留作其他批次或其他強度等級試塊。
(二)試件制作
在GB/T50081-2019《混凝土物理力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》中,對強度試件的制作方法、養(yǎng)護條件等做出了明確的規(guī)定,但是在施工現(xiàn)場,有責(zé)任心不強的檢測人員未按照標(biāo)準(zhǔn)造作,主要問題有:
1、混凝土拌合物的取樣未按GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》要求操作,采用多次取樣的方法,導(dǎo)致取樣不具備代表性;其次,取樣至成型間隔時間過長,超過15min,導(dǎo)致拌合物失水,影響檢測的準(zhǔn)確性。
2、未選用適宜的成型方法,造成混凝土不密實或振動過度產(chǎn)生分層。尤其是采用人工插搗制作試件時,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)分兩層裝料,每層插搗次數(shù)為每250px2≥12次。但在實際操作中,存在未按標(biāo)準(zhǔn)造作的現(xiàn)象。不同插搗次數(shù)下的試驗結(jié)果見表1。
由表1可見,當(dāng)插搗次數(shù)過少時,造成強度降低約7.6%;隨著插搗次數(shù)的增多,強度可提高約4.7%。
3、成型后的試件未按規(guī)定進行明顯、持久的標(biāo)記,亂碼、亂放,造成后期編號、齡期和等級混亂。
二、養(yǎng)護條件問題
混凝土試件的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護有2種方法:①混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室;②不流動的Ca(OH)2飽和溶液浸泡養(yǎng)護。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),有的基建工程未按要求在施工現(xiàn)場未建立標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室,試件隨意散放,部分養(yǎng)護室條件達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。已有試驗研究表明,對于邊長為150mm的立方體高強混凝土試件,養(yǎng)護時間為28d,在相對濕度90%養(yǎng)護條件下的強度值,比在相對濕度95%養(yǎng)護條件下低10%~15%。因為養(yǎng)護室的相對濕度低,造成濕空氣的壓力低,使得空氣中的水分不能有效地滲透至試塊內(nèi)部,影響了混凝土試塊內(nèi)部的水化,從而導(dǎo)致強度降低。采用Ca(OH)2溶液進行養(yǎng)護時,要用Ca(OH)2飽和溶液,否則在養(yǎng)護過程中,混凝土中的Ca(OH)2就會溶出到養(yǎng)護溶液中,影響混凝土的強度,因此,試件的養(yǎng)護條件應(yīng)引起高度重視
三、引強度檢測問題
(一)試件含水率
研究表明,試塊的含水率與強度之間存在一定的反比關(guān)系,含水率增加,強度隨之降低,其對標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件的影響尤為明顯。因此,試件從養(yǎng)護室取出后應(yīng)盡快進行試驗,在條件許可時,宜采用濕毛巾等覆蓋試件,使試件的含水率符合要求,提高檢測的準(zhǔn)確性。
(二)試塊對中
強度檢測時,承壓面為試件成型時的側(cè)面,在試件安放時,應(yīng)使試件中心、壓板中心保持軸線對中,避免偏心受壓。采用同批次C30混凝土拌合物成型的一批100mm3混凝土試塊,均采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護,在不同的偏心情況下測得抗壓強度值,以居中試件強度值作為基準(zhǔn)值,測試結(jié)果見表2。
由表2可知,隨著試件偏心距離的增加,試件受到的剪切力增大,導(dǎo)致抗壓強度值明顯降低,離散性也隨之增大。當(dāng)偏心距離達(dá)到20mm時,相對誤差達(dá)到了-14.54%,因此,控制試塊居中對檢測結(jié)果影響較大。
(三)加載速率
加載速率未按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行,尤其是測試低強度試件時,加載速率超過了試件破壞反應(yīng)的速度,導(dǎo)致抗壓強度檢測結(jié)果偏高。因此,在設(shè)定試驗加載速率時,應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)混凝土強度,選取規(guī)定的速率進行加載試驗。
(四)尺寸換算系數(shù)
在GB/T50081-2019中規(guī)定,強度試件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為150mm的立方體試塊。當(dāng)采用邊長為100mm或200mm的非標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊時,強度測試結(jié)果應(yīng)分別乘以尺寸換算系數(shù)0.95和1.05;對于C60~C100的混凝土,尺寸換算系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗確定,在未進行試驗的情況下,100mm2的試塊換算系數(shù)取0.95;如果混凝土強度等級大于C100,尺寸換算系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗確定。
(五)結(jié)果確定
混凝土抗壓強度結(jié)果取3個試件測試結(jié)果的平均值,同時,抗壓強度的確定還應(yīng)比較3個測試值之間的超差情況。如果中間值與其余2個值的差值有一個超過中間值的15%時,則抗壓強度取中間值;當(dāng)中間值與其余2個值的差值均超過中間值的15%時,該組試驗結(jié)果無效。此外,在評定同條件養(yǎng)護試件的強度時,應(yīng)將強度測試結(jié)果除以0.88后,再按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定進行評定。
混凝土試塊強度作為混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要評判依據(jù),其測試結(jié)果的準(zhǔn)確性非常重要。在混凝土強度的測試過程中,抽樣應(yīng)具有充分的代表性,試塊的制作、養(yǎng)護和試驗操作均應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進行。
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