影響混凝土試件抗壓強度結(jié)果及合格率因素分析

1、混凝土試件抗壓強度結(jié)果及合格率影響因素分析嘉興市鵬飛交通匸程檢測有限公司孟海山摘要：通過對某一橋梁結(jié)構(gòu)混凝土試件抗壓強度結(jié)果的統(tǒng)計與分析，闡述施 工、 制件方法、養(yǎng)護條件等因素對混凝土試件抗壓強度結(jié)果的影響，提出相應(yīng)的防 治措 施，提高混凝土試件抗壓強度合格率，使其能真正反映混凝土結(jié)構(gòu)的實體質(zhì) 量。關(guān)鍵詞：混凝土試件強度 合格率 分析前言：統(tǒng)汁表明，水泥混凝土已成為當(dāng)代用量最多的人造材料。因其原料易 得， 成本低廉，施工方便，耐久性好，在當(dāng)前橋梁和工業(yè)民用建筑中得到廣泛應(yīng) 用。但乂因 硬化后的水泥混凝土結(jié)構(gòu)的不可重塑性，一旦混凝土強度不能滿足設(shè)計 要求，返工處理 將浪費很大的人力、物力，并造出

2、不良的社會影響。水泥混凝土結(jié) 構(gòu)在施工完成后的實 體強度很難直接得到，工程中通常采用混凝土立方體試件標準養(yǎng)護 28 天的抗壓強度來予以反映，所以，混凝土抗壓強度試件是否規(guī)范、是否具 有代表性就顯得尤為重要了。 但由于施工、制件、養(yǎng)護、試驗操作等諸多因素的影 響，在實際施工過程中，同強度等 級、同配比、同施工條件下的不同批次混凝土試 件的強度卻往往偏差很大，其至還有很 多同一組混凝土試件不同個體之間的強度偏 差也超過規(guī)范的要求，強度達不到設(shè)計要求 的情況也屢有發(fā)生，特別是對于那些規(guī) 模較小的橋梁工程則更加突出。鑒于此種情況， 我們對某座在本檢測公司委托檢驗 的橋梁灌注樁混凝土試件抗壓強度結(jié)果進行

3、匯總，根 據(jù)統(tǒng)訃結(jié)果和以往的施工經(jīng) 驗，對出現(xiàn)此種情況的根源進行分析，并提岀解決此問題的 根本途徑，希望能對以 后混凝土試件強度試驗和混凝土結(jié)構(gòu)施工的規(guī)范性起到一定的推 進作用。、結(jié)果統(tǒng)計匯總此橋梁共有灌注樁24棵，設(shè)計強度為C23,每根灌注樁制取混凝土試件3組，總計72組。在對此橋梁工程灌注樁混凝土抗壓強度試驗結(jié)果統(tǒng)計中，72組抗壓強度有14組不滿足要求，合格率僅為 80. 6%0現(xiàn)將強度結(jié)果統(tǒng)計如下：磴抗壓強度統(tǒng)計？分析表表1設(shè)計強度平均值最大值最小值極差標準差變異系數(shù)C2528.537. 121.315.83. 6670. 129磴不合格抗壓強度統(tǒng)計分布表表2序號因素組數(shù)（組）所占比例（

4、）1偏差超過限差作廢321.42中間值不合格7503平均值不合格428.6合ii-14100、原因分析統(tǒng)汁結(jié)果表明，此橋梁灌注樁混凝土設(shè)汁強度雖然不高，但是均方差和變異系數(shù)卻都很大,極差其至達到15. 8MPa,混凝土強度浮動范圉較大，混凝土強度總體穩(wěn)定性較差。通過對不合格強度結(jié)果的分析，中間值不合格占不合格結(jié)果的50%,同 組試件強度偏差超限作廢的也占21.4%,可以預(yù)見，混凝土試件制作的不規(guī)范性對混凝土試件抗壓強度的不穩(wěn)定性產(chǎn)生了很大的影響。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果及以往的經(jīng)驗，筆者認為產(chǎn)生此種結(jié)果的原因主要有以下兒個方面：1、試件制件不規(guī)范我們對測試的混凝土立方體試件進行檢查，結(jié)果有26%的試件不合

5、格。試件 實測尺寸與公稱尺寸相差較大，有 17%左右的試件尺寸偏差大于lmm,有的竟相差10mm；有5% 左右試件承壓面與相鄰面不垂直度大于1；有 4%左右試件受壓面的 平整度不符合要求。原因為：1.1 取料不具有代表性：混凝土拌合物取樣后不進行人工翻拌，直接裝入試 模中， 混凝土拌合物在入模詢已離析。1.2入模方法不當(dāng)：對于坍落度小于 70mm 的混凝土拌合物不采用振實臺，對 于坍 落度大于 70mm 的混凝土多數(shù)一次性裝滿試模，且插搗次數(shù)和方法都不符合規(guī) 范要求， 致使混凝土試件振搗不密實。1. 3 混凝土試件制作完成后在混凝土拌合物臨近終凝前沒進行二次抹平，致使栓試件不規(guī)則或試件高度偏低

6、。1.4 混凝土試模質(zhì)量差、變形大，但沒有及時更換和調(diào)整，另外在操作時試模固定不緊，致使制取的混凝土試件兩受壓面不平行，使混凝土試件的受力狀態(tài)發(fā)生改變，影響混凝土試件的抗壓強度。1、5拆模時間太早造成試件缺角少棱。2、弄虛作假：為達到試件強度合格的 U 的，在試件制作過程中人為的摻入水 泥或粗骨料，混凝土試件強度雖然滿足設(shè)計要求，但混凝土實體質(zhì)量到底如何卻很難確定，容易造成工程質(zhì)量隱患。3、 原材料質(zhì)量不穩(wěn)定：不同批次的砂石材料的規(guī)格和質(zhì)量變化較大；其至不同 批次的水泥強度有時也較大差異，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量有較大波動。4、 混凝土拌合不均勻：很多工程還在采用非強制性攪拌機，或攪拌時間不滿足規(guī)范要求

7、，攪拌岀的混凝土均勻性很差。5、不按配合比施工：很多混凝土攪拌設(shè)備沒有自動汁量裝置或計量不準確，在用小推車上料過程中乂很難做到車車過磅，無形中使配合比中各種材料的摻配比 例得以改 變。而且出于利益的驅(qū)使，不少施工隊伍私自調(diào)動配合比，主要表現(xiàn)在混 凝土中水泥數(shù) 量不足，致使混凝土強度降低。6、盲目按配合比施工：在栓配合比設(shè)計時，為保證級配穩(wěn)定，粗集料通常山兩到三種規(guī)格的集料按適當(dāng)?shù)谋壤龘脚涠桑趯嶋H施工中，所使用的各種碎石 往往與當(dāng) 初做配合比的材料規(guī)格有較大出入，如不根據(jù)現(xiàn)場材料的實際情況適時調(diào) 整，還按設(shè)計 的配合比的摻配比例施工，粗集料級配將不能滿足規(guī)范的要求，將對 栓性能和強度造出

8、一定影響。7、養(yǎng)護條件達不到要求：很多工程在栓試件制作完成后大都堆放在工地現(xiàn)場 工棚 或水池中，有的其至?xí)苯勇短於逊?，養(yǎng)護條件與標準養(yǎng)護相去甚遠，導(dǎo)致栓 試件強度 沒任何代表性。8、試驗操作不規(guī)范：部分工地試驗室甚至少數(shù)檢測機構(gòu)的檢測人員沒經(jīng)過專 業(yè)培 訓(xùn)，操作不規(guī)范，加載速率不能滿足規(guī)程要求；另外，大多試驗室在試驗前不 檢查試件 的實際外觀尺寸，承壓面積直接按試模的公稱尺寸來計算；試驗時試件放 置位置不正 確，不能保證試件軸心受壓；這都對混凝土試件抗壓強度結(jié)果有一定的 影響。9、壓力試驗機不準確：部分試驗室壓力試驗機未經(jīng)過標定或在使用過程中出現(xiàn)異常未能及時發(fā)現(xiàn)，壓力試驗機示值不準確，造出混

9、凝土抗壓強度結(jié)果失真。三、解決途徑：為規(guī)范混凝土試件管理，增強混凝土抗壓強度試件的代表性，提高混凝土試 件抗壓 強度的穩(wěn)定性和合格率，保證工程實體質(zhì)量，應(yīng)重點加強以下兒個方面的控 制：1、 規(guī)范混凝土試件的制作現(xiàn)場混凝土抗壓強度試件制作應(yīng)山經(jīng)過專門培訓(xùn)的固定人員進行?；炷猎?件成 形前，應(yīng)仔細檢查試模的尺寸和裝配質(zhì)量，不符合要求的試模不得使用?；炷?土樣品 應(yīng)從三處以上的不同部位抽取大致相同份量的代表性樣品，其總數(shù)量應(yīng)不少于制件所需數(shù)量的 1.5 倍，然后人工用鐵鍬進行翻拌至均勻，根據(jù)混凝土的坍落度 大小嚴格按 公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程中 T0551 規(guī)定的方法制作成 型。初步成型后

10、 的混凝土應(yīng)稍高于試模并初次抹平，待試件收漿后，再次用抹刀將 試件仔細抹平，并 保證混凝土面和試模邊緣的高低差不超過0.5mm。根據(jù)實際氣溫 情況確定適當(dāng)?shù)牟鹉r間，宇晚勿早，不要因拆模過早而導(dǎo)致試件缺棱掉角。加強對試件制作的監(jiān)管力度，杜絕敷衍了事和弄虛作假的現(xiàn)象出現(xiàn)，使混凝土抗壓強度試驗結(jié)果能真正反映混凝土結(jié)構(gòu)的實體質(zhì)量。2、加強試驗室管理試驗人員在混凝土立方體抗壓強度試驗前應(yīng)先對試件進行符合性檢查（蜂窩、麻面和缺棱掉角現(xiàn)象），測量試件受壓面實際尺寸和垂直度，對于不符合要求的試件要剔除；試驗時試件受壓方向應(yīng)與振搗方向垂直，避免因受壓面不平整使試件提前破壞；試驗中加荷速度，要嚴格按規(guī)程要求的加

11、荷速度進行，同一批試件應(yīng)該由同一人操作試驗機；對非標準試件應(yīng)正確進行換算。定期對壓力試驗機進行標定，并加強日常保養(yǎng)，使用前應(yīng)檢查儀器工作是否正常，使用后按要求填寫儀器使用記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)儀器工作或示值有異常時，應(yīng)及時通知試驗室負責(zé)人并查找原因，確保壓力試驗機的示值能真實反映混凝土抗壓試件的強度。3、規(guī)范現(xiàn)場施工承包人應(yīng)加大對原材料的控制力度，施工前應(yīng)做好原材料的調(diào)查。水泥的強度直接影響混凝土的質(zhì)量，水泥強度的上下波動，混凝土的強度也會發(fā)生相應(yīng)的變化，因此，選擇規(guī)模大、信譽好、質(zhì)量穩(wěn)定的大廠家生產(chǎn)的水泥，是保證混凝土強度的基礎(chǔ)；應(yīng)重點控制黃砂的細度模數(shù)和含泥量，砂子太細或含泥過多，不僅影響混凝土的強

12、度，而且影響混凝土抗凍性、抗?jié)B性和耐久性。因此，混凝土最好采用中粗砂，且保證含泥量和有機質(zhì)的含量滿足規(guī)范要求；碎石主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值，確保碎石級配連續(xù)。在施工過程中使用的原材料應(yīng)與配合比設(shè)計時保持一致，保證原材料的穩(wěn)定性。并嚴格按配合比給定的各種材料的摻配比例施工。當(dāng)山于特殊原因，原材料規(guī)格確有較大變化時（主要指碎石，當(dāng)水泥品種發(fā)生變化時應(yīng)重新進行配合比設(shè)計），應(yīng)及時通知試驗室試驗，根據(jù)實際情況及時調(diào)整，以保證拌制的混凝土滿足設(shè)計及規(guī)范要求。水灰比的大小直接決定混凝土強度，當(dāng)混凝土狀態(tài)不能滿足施工要求時，應(yīng)在保證水灰比不變的前提下通過改變水泥漿數(shù)量來予以實現(xiàn)，絕對不允許單純通過

13、加水來增加混凝土的流動性。現(xiàn)場混凝土拌和應(yīng)盡量使用有自動計量裝置的強制式攪拌機，計 ？量裝置應(yīng)定 期標 定，以保證其準確性。當(dāng)受條件限制拌和機沒有計量裝置時，上料應(yīng)保證車車過磅。為保證混凝土拌合物的均勻性，混凝土攪拌時間不能過短，自全部材料裝入攪拌機至開始出料的最短攪拌時間應(yīng)參照攪拌設(shè)備出廠說明書的規(guī)定，并經(jīng)試驗確定。且不得低于下表的規(guī)定。混凝土最短攪拌時間表3攪拌機類別攪拌機容量（L）混凝土坍落度（mm）混凝土最短攪拌時間（S）自落式W4001209060W80015012090W1200/15090強制式W400906060表所列時間為從加水?dāng)嚢杷闫?，?dāng)攪拌摻有外

14、加劑的混凝土?xí)r，攪拌時間應(yīng)適當(dāng)延長。攪拌時間也不宜過長，以混凝土攪拌均勻為度，以免影響攪拌機的工作效率。4、加強混凝土試件制作后的養(yǎng)護混凝土結(jié)構(gòu)的強度是通過混凝土立方體試件標準養(yǎng)護28天的抗壓強度來反映 的?；炷琉B(yǎng)護階段的溫濕度條件對混凝土強度的增長有很大影響，溫度高則混凝土強度增長速度快，反之則慢。如果養(yǎng)護過程中環(huán)境濕度達不到要求也會影響混凝土強度的形成。所以，當(dāng)混凝土試件養(yǎng)護條件與標準養(yǎng)護條件相差較大時，混凝土試件的抗壓強度也會與標養(yǎng)試件有較大差別，混凝土立方體抗壓試件的強度也就不能真正反映混凝土結(jié)構(gòu)的實體質(zhì)量。另外，混凝土的初期養(yǎng)護條件對混凝土的早期強度以至28天強度都有較大影響，特別

15、是在冬季，如果混凝土試件拆模前的溫濕度條件得不到保證，即使后期移入標準養(yǎng)護室養(yǎng)護，混凝土試件抗壓強度也會有較大幅度降低，試驗表明，這種影響其至?xí)^5MP&。所以，在混凝土結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)確?；炷亮⒎襟w抗壓試件的養(yǎng)護條件滿足規(guī)范要求。比較規(guī)范的做法是：試件成型后，應(yīng)用濕布覆蓋表面，在室溫205C,相對濕度大于50%環(huán)境條件下靜放一到兩晝夜，然后拆模做外觀檢查，對有缺陷的試件予以剔出或加以修補。將完好的混凝土試件移入能控制溫度202C,相對濕度大于95%的標準養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護。當(dāng)無標準養(yǎng)護室時，也可將試件放入溫度202C的不流動的飽和石灰水中養(yǎng)護。四、兒點建議對于橋梁工程無論規(guī)模大小都應(yīng)強制要求工地現(xiàn)場至少要建立混凝土標準養(yǎng)護室；招標時應(yīng)強制要求混凝土拌合采用自動計量裝置的強制式攪拌機，當(dāng)不具備此條件時，為保證混凝土質(zhì)量，建議采用商品混凝土；現(xiàn)場應(yīng)至少配備一名專業(yè)試驗人員或?qū)炷猎囼炤^熟悉的現(xiàn)場技術(shù)人員，專門負責(zé)混凝土試件的制作、養(yǎng)護、試驗及送