混凝土試塊抗壓強(qiáng)度檢測存在問題與解決措施

□文/楊子月

在建筑工程施工中，混凝土結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)指標(biāo)為抗壓強(qiáng)度。檢測混凝土的抗壓強(qiáng)度對保證混凝土質(zhì)量穩(wěn)定有著重大影響。通過對施工現(xiàn)場的調(diào)研、觀察，結(jié)合對混凝土立方體試塊測強(qiáng)結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)存在需要改進(jìn)的地方。

存在的問題

試件取樣

（1）施工前沒有確定抽樣方案、留置數(shù)量和評定統(tǒng)計方法，從而導(dǎo)致統(tǒng)計試件數(shù)量不足。

（2）取樣人員不是按照普通混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)每100 m3以同一強(qiáng)度等級、同一配合比、同一生產(chǎn)工藝進(jìn)行取樣；而是根據(jù)混凝土攪拌質(zhì)量好壞一次性制作出多組試件，把下一個批次的試件提前做完，使得抽樣的樣品沒有代表性，不能真實(shí)地反映混凝土的質(zhì)量。

（3）GB/T 50081-2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》對混凝土試件成型方法、振搗方法和養(yǎng)護(hù)要求都做出了具體規(guī)定和要求，可施工現(xiàn)場往往忽略這些重要規(guī)定和要求。具體現(xiàn)象如下。

a試件的取樣與成型不按GB/T 50081-2002中5.1.1.3規(guī)定“盡短的時間內(nèi)成型，一般不宜超過15 min”，甚至取已超過初凝時間的混凝土再次加水，人工強(qiáng)制拌和后成型。脫模后的試件棱角不齊、骨料外露、蜂窩嚴(yán)重、氣泡密集。

b成型后的試件未按規(guī)定要求及時拆模、編號、養(yǎng)護(hù)。而是幾天后甚至28 d齡期后才拆模且亂碼、亂放、丟失，造成抗壓強(qiáng)度等級混亂、編號混亂、齡期混淆的現(xiàn)象。

c試件制作人不專職、不固定，不按GB/T 50081-2002中5.1.2.規(guī)定的方法進(jìn)行操作。制作成型方法隨意，有的采用木方子敲打試模成型、有的不分鋼筋粗細(xì)亂插亂搗，鞋底子抹平。

d試模不標(biāo)準(zhǔn)、幾何偏差大，尤其目前部分施工單位采用的塑料模具，存在振搗變形、溫度變形等缺陷，造成試塊實(shí)際尺寸與公稱尺寸相差較大，有的尺寸偏差＞1 mm。

試件強(qiáng)度檢測

（1）未在測試抗壓強(qiáng)度前，按照試件的尺寸公差進(jìn)行檢測。標(biāo)準(zhǔn)的試件檢測是承壓面的平整度公差不得超過0.000 5d（d為試件直徑）；試件相鄰面間的夾角為90°，公差不得超過0.5°；試件各邊長、直徑和高的尺寸的公差不得超過1 mm。

（2）測試抗壓強(qiáng)度時，試塊放置位置不精確，不能保證試塊的軸心受壓。

（3）不按加荷速度標(biāo)準(zhǔn)操作，因加荷過快而造成沖擊荷載。實(shí)際上試塊在受力破壞之前材料裂紋擴(kuò)展的速度慢于荷載增加的速度，測出的強(qiáng)度值偏高。

（4）試件表面有油污。當(dāng)試件受壓面有油污時，承壓板與試件表面的磨擦力減小，試件將出現(xiàn)垂直裂紋而破壞，測出的混凝土強(qiáng)度值較低。

（5）試件浸泡養(yǎng)護(hù)后未晾干。試件在水中浸泡養(yǎng)護(hù)，試件含水較高，如未晾干，測出的混凝土強(qiáng)度值較低。

改進(jìn)措施

試件取樣

（1）混凝土強(qiáng)度等級需通過試配、試驗(yàn)、配合比設(shè)計、施工、取樣、養(yǎng)護(hù)、測強(qiáng)等環(huán)節(jié)來確定，其中任何一個環(huán)節(jié)的疏忽或失誤，都有可能導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。

（2）專門編制混凝土施工組織設(shè)計和質(zhì)量措施方案，使混凝土的質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)。GBJ 107-87規(guī)定：“一個驗(yàn)收批的混凝土應(yīng)由強(qiáng)度等級相同、齡期相同以及生產(chǎn)工藝條件和配合比基本相同的混凝土組成。對施工現(xiàn)場的現(xiàn)澆混凝土應(yīng)按單位工程的驗(yàn)收項(xiàng)目劃分驗(yàn)收批。”

（3）結(jié)合混凝土工程結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等級、澆注工程量等預(yù)先進(jìn)行驗(yàn)收批的劃分，按GB 50204-2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》決定施工現(xiàn)場是采用標(biāo)準(zhǔn)差未知數(shù)統(tǒng)計方法還是采用非數(shù)理統(tǒng)計評定方法，進(jìn)一步確定混凝土試件留置的數(shù)量，防止出現(xiàn)試件組數(shù)差異的現(xiàn)象。

（4）配備具有一定文化水平、責(zé)任心的專職抽樣人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場混凝土的取樣、制作，規(guī)范抽樣人員的責(zé)任心與職業(yè)素質(zhì)，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)、方法與質(zhì)量意識。

（5）混凝土試件成型前，應(yīng)按試模標(biāo)準(zhǔn)檢查尺寸和裝配質(zhì)量。試模內(nèi)表面粗糙度≯3.2μm、試模組裝后內(nèi)部尺寸誤差不得大于公稱尺寸的±0.2%，試模連接縫隙≯0.2 mm，試模相鄰面夾角為（90±0.3）°，平整度≯0.04 mm。

（6）根據(jù)混凝土稠度確定試件成型方法，坍落度≯70 mm的混凝土宜用振動振實(shí)；＞70 mm的宜用搗棒人工搗實(shí)。

（7）混凝土試件的制作。將拌和物一次裝入試模，用抹刀沿模壁插搗數(shù)次并使混凝土拌和物高出試模口，按坍落度選擇振動方式，振動后將表面多余的混凝土刮除。靜止30 min后，在臨近初凝時用抹刀抹平，使試塊尺寸與標(biāo)準(zhǔn)尺寸的誤差不超過±1 mm。

（8）建立現(xiàn)場混凝土養(yǎng)護(hù)室，試件成型后應(yīng)立即用不透水的薄膜覆蓋表面。采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試件，應(yīng)在溫度為（20±5）℃的環(huán)境中靜置 24～48 h，然后編號、拆模。拆模后應(yīng)立即放入溫度為（20±2）℃、相對濕度為95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)，或在溫度為（20±2）℃的不流動的Ca（OH）2飽和溶液中養(yǎng)護(hù)。

（9）正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)試塊與同條件試塊。所謂標(biāo)準(zhǔn)試塊是在攪拌現(xiàn)場取樣、成形并在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)的試塊；同條件試塊是指在混凝土澆注地點(diǎn)取樣、成型并與現(xiàn)場混凝土構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)的試件。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試塊因養(yǎng)護(hù)或防護(hù)不周導(dǎo)致試塊不合格的比例很小；但標(biāo)準(zhǔn)試塊的抗壓強(qiáng)度只是混凝土攪拌機(jī)里混凝土的強(qiáng)度，它的差異只反映混凝土配合比、材料計量的準(zhǔn)確性及攪拌的均勻性，而無法反映混凝土澆注、振搗和養(yǎng)護(hù)引起的質(zhì)量差異。在實(shí)際工作中，混凝土的澆注、振搗和養(yǎng)護(hù)引起的質(zhì)量問題遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)試塊的制作、養(yǎng)護(hù)和試驗(yàn)。為了彌補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)試塊不足，施工中除按GB 50204-2002留置標(biāo)準(zhǔn)試塊外，還應(yīng)留置一定數(shù)量的同條件試塊，尤其在夏季和冬季，以便準(zhǔn)確確定結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度，為拆模和強(qiáng)度評定提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

試件強(qiáng)度檢測

（1）試件試壓前應(yīng)將上下承壓板及試件表面擦拭干凈，避免有堅(jiān)硬石屑、砂粒等顆粒物附貼在承壓面上。

（2）試件的承壓面應(yīng)與成型時的頂面垂直。試件的中心應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)下壓板中心對準(zhǔn)，保證試件的軸心受壓，軸心不得偏移。

（3）試件試驗(yàn)的加荷速度應(yīng)連續(xù)均勻，混凝土強(qiáng)度等級＜C30時，加荷速度為0.3～0.5 MPa/s；混凝土強(qiáng)度等級≥C30但＜C60時，加荷速度為0.5～0.8 MPa/s；混凝土強(qiáng)度等級≥C60時，加荷速度為0.8～1.0 MPa/s。

（4）混凝土強(qiáng)度等級≥C60時，宜采用150 mm×150 mm×150 mm的標(biāo)準(zhǔn)試件來采集數(shù)值，試壓時尤其在接近破壞時必須保持要求的加荷速度。使用非標(biāo)準(zhǔn)試件時，其尺寸換算系數(shù)應(yīng)由試驗(yàn)確定。確定尺寸換算系數(shù)的試件組數(shù)必須＞20對。

（5）當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級≥C60時，壓力機(jī)上下承壓板與試件之間應(yīng)各墊上符合技術(shù)指標(biāo)要求的鋼墊板，以便正確反映高強(qiáng)混凝土的真實(shí)強(qiáng)度。

結(jié)語

混凝土的標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果直接反映出混凝土的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)引起施工、試驗(yàn)單位的重視。為保證混凝土結(jié)構(gòu)物的安全性和耐久性，要強(qiáng)化現(xiàn)場試件制做人員和試驗(yàn)操作人員對規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、方法的理解，提高試驗(yàn)水平。