f-CaO對混凝土質(zhì)量影響檢測誤判影響因素研究

賈非 孫冰 雷林

1 概述

水泥安定性是指水泥在加水后，硬化過程中體積變化均勻、保持一定性狀、不開裂、不變形、不潰散的性質(zhì)。在建設(shè)工程領(lǐng)域中，水泥安定性一直是材料生產(chǎn)廠家、銷售方、施工方、建設(shè)方、檢測機(jī)構(gòu)以及建設(shè)主管部門十分重視的質(zhì)量安全檢測項(xiàng)目。水泥安定性不合格的主要原因是由于熟料礦物中含有過多的游離氧化鈣(f-CaO)和少量的MgO，SO3。在實(shí)際的工程檢測中，出現(xiàn)安定性不合格的主要原因是熟料中f-CaO過多。

采用國家標(biāo)準(zhǔn)開展f-CaO對混凝土質(zhì)量影響檢測過程中，受某些因素影響，存在檢測結(jié)論誤判風(fēng)險(xiǎn)，本文對這些影響因素進(jìn)行了分析，探討了提高檢測數(shù)據(jù)真實(shí)性、準(zhǔn)確性，防止發(fā)生檢測結(jié)論誤判的方法。

2 試驗(yàn)方法和研究結(jié)果

2.1 試驗(yàn)方案與試件制備

在試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)，我們采用了同批次原材料、相同的 C30混凝土配合比，同時(shí)配制了一批混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)50 d，再使用同一部鉆芯機(jī)鉆取芯樣，嚴(yán)格按CECS 03標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定磨平加工芯樣進(jìn)行初始試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 1。初始試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為開展本項(xiàng)研究的基準(zhǔn)，通過后續(xù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理并與初始試驗(yàn)數(shù)據(jù)比對，分析試驗(yàn)結(jié)果變化情況，得出研究結(jié)論。試驗(yàn)前，所用原材料水泥使用雷氏夾法測試安定性，檢測結(jié)果合格。

表1 基準(zhǔn)試驗(yàn)

為驗(yàn)證試驗(yàn)混凝土質(zhì)量均勻性、同一性，證明試驗(yàn)研究可比性，我們每澆筑成型一個(gè)混凝土模具均留置一組混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試件。該批試件共 9組，經(jīng) 28 d抗壓強(qiáng)度測試，強(qiáng)度值極差3.3MPa，滿足試驗(yàn)研究要求。

2.2 影響因素

通過工程檢測實(shí)例與實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)f-CaO檢測流程中鉆芯取樣部位、端面平整度、端面補(bǔ)平、垂直度控制等方面均對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性造成不同程度影響。

2.2.1 取樣部位

f-CaO對混凝土質(zhì)量影響的檢測可分為現(xiàn)場檢查、薄片沸煮檢測和芯樣試件檢測。

按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，首先應(yīng)通過調(diào)查和檢查混凝土外觀質(zhì)量初步確定f-CaO對混凝土質(zhì)量有影響的部位和范圍。其次在初步確定有f-CaO對混凝土質(zhì)量有影響的部位上鉆取混凝土芯樣。

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)檢查混凝土外觀質(zhì)量，應(yīng)初步確定f-CaO對混凝土質(zhì)量有影響的部位，其次在該部位鉆取芯樣進(jìn)行檢測。標(biāo)準(zhǔn)的這一規(guī)定并不是要求取樣時(shí)，直接鉆取裂縫通過的部位現(xiàn)行測試。我們應(yīng)當(dāng)結(jié)合CECS 03中 6.0.5的規(guī)定，當(dāng)“芯樣有裂縫或有其他較大缺陷”時(shí)判定相應(yīng)的測試數(shù)據(jù)無效，理解標(biāo)準(zhǔn)文本規(guī)定的真實(shí)意圖。

2.2.2 端面平整度

為揭示芯樣端面處理對檢測結(jié)果的影響程度，采用 2.1條中描述的同等條件下制備的混凝土構(gòu)件，鉆取芯樣制備樣品。沸煮芯樣鋸切后不磨平，非沸煮芯樣鋸切后按規(guī)定磨平，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

由表 2數(shù)據(jù)可見，強(qiáng)度變化百分率較基準(zhǔn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)大幅升高，其極值25.8%已接近30%的上限值。在樣品加工過程中，若不嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定控制端面平整度，則有可能影響測試準(zhǔn)確性、真實(shí)性，嚴(yán)重時(shí)甚至改變檢測結(jié)論發(fā)生誤判。

2.2.3 端面補(bǔ)平

按照CECS 03標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，芯樣端面處理的方法除了磨平加工外，還可采用環(huán)氧膠泥或聚合物水泥砂漿補(bǔ)平;在補(bǔ)平層厚度不大于1.5mm的情況下，還可采用硫磺膠泥補(bǔ)平。以上三種補(bǔ)平材料在直接進(jìn)行鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度時(shí)，能夠滿足檢測需要。但是由于在按照GB/T 50344-2004檢測時(shí)，芯樣加工增加了沸煮過程，且芯樣需恒沸6 h，筆者建議僅采用磨平工藝方式加工制備GB/T 50344-2004檢測用芯樣，從而避免長時(shí)間高溫沸煮對補(bǔ)平材料強(qiáng)度及補(bǔ)平界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響，進(jìn)而避免影響檢測結(jié)論。

2.2.4 垂直度控制

為揭示芯樣垂直度控制對檢測結(jié)果的影響，筆者利用本文 2.1條中描述的同等條件下制備的混凝土構(gòu)件，鉆取芯樣制備樣品。沸煮芯樣鋸切后隨機(jī)調(diào)整傾斜角度磨平，非沸煮芯樣鋸切后按規(guī)定磨平，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3。

表3 垂直度影響試驗(yàn)

由表 3數(shù)據(jù)可見，樣品加工過程不嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定控制垂直度，則有可能導(dǎo)致強(qiáng)度變化百分率增加，同樣會(huì)影響測試準(zhǔn)確性、真實(shí)性，進(jìn)而改變檢測結(jié)論。

3 結(jié)語

影響混凝土開裂的原因有很多，f-CaO對混凝土質(zhì)量的影響只是其中之一。通過總結(jié)工程實(shí)踐與試驗(yàn)室模擬試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，鉆芯取樣部位、端面平整度、端面補(bǔ)平、垂直度控制等方面均對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、可比性造成不同程度影響。

工程質(zhì)量檢測工作，應(yīng)本著細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，開展取樣、收樣、樣品制備、試樣測試過程，檢測工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都有可能對檢測結(jié)論產(chǎn)生嚴(yán)重影響，這就需要檢測人員時(shí)刻保持高度的責(zé)任感開展檢測工作，時(shí)刻保證實(shí)驗(yàn)室出具客觀準(zhǔn)確檢測結(jié)果的能力。

[1] GB/T 50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] CECS 03∶2007，鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 官曉華，宋玉峰.鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度應(yīng)注意的幾個(gè)方面[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，23(4):58-59，69.