結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)與評(píng)定的試驗(yàn)研究

楊宇晨

摘 要：目前，隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展和混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，為了使混凝土材料能夠統(tǒng)一化生產(chǎn)和管理，商品混凝土成為一個(gè)興起的新型產(chǎn)業(yè)。這樣，在商品混凝土的生產(chǎn)過程，我們可以將現(xiàn)有的機(jī)械化水平與自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用其中，同時(shí)可以根據(jù)需求來設(shè)定混凝土的凝結(jié)時(shí)間、運(yùn)輸性能等。在保證混凝土生產(chǎn)工藝統(tǒng)一、計(jì)量精度準(zhǔn)確的同時(shí)，還能提高混凝土自身質(zhì)量和生產(chǎn)效率，從而降低生產(chǎn)消耗、加快工程進(jìn)度，提高建筑工程領(lǐng)域的工業(yè)化生產(chǎn)水平和科學(xué)化管理技術(shù)，促進(jìn)混凝土應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)實(shí)體；混凝土；強(qiáng)度檢驗(yàn)；評(píng)定；試驗(yàn)研究

混凝土作為工程中最主要的建筑材料，使用量居世界前列。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到 2013 年，水泥的年產(chǎn)量在我國(guó)已經(jīng)達(dá)到 24 億噸，同比增長(zhǎng) 9.6%；年商品混凝土的用量也達(dá)到 11 億立方米，同比增長(zhǎng) 22.5%。可以預(yù)見，水泥和混凝土用量在今后建筑工程中使用量仍居于重要地位，并且隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，混凝土結(jié)構(gòu)的材料性能、結(jié)構(gòu)可靠度、以及理論計(jì)算與技術(shù)指標(biāo)也會(huì)隨之完善，混凝土結(jié)構(gòu)在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用將越來越廣泛。可以將工業(yè)生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品應(yīng)用在商品混凝土中，工業(yè)廢棄物的大量使用，不僅能使城市環(huán)境得到改善，還能不斷促進(jìn)城市建設(shè)文明發(fā)展。由此可知，混凝土在工程中的應(yīng)用不斷提高，工業(yè)化、科學(xué)化的生產(chǎn)又成了工程建設(shè)的必要階段，故商品混凝土必然走向社會(huì)化大生產(chǎn)道路，既可以推動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展，又能提高工程建設(shè)的機(jī)械化水平，規(guī)劃施工過程。從而使得工程質(zhì)量得以保證的同時(shí)，城市環(huán)境污染程度也適當(dāng)降低。

在實(shí)際工程中，隨著礦物摻合料和高效減水劑在商品混凝土中的大量應(yīng)用，混凝土的物理性能得以改善，不僅可以達(dá)到高強(qiáng)度要求，而且其運(yùn)輸時(shí)間和泵送高度逐漸提高。特別在最近幾年，商品混凝土性能的提高和技術(shù)的完善，摻合料混凝土作為主要建筑材料，逐漸應(yīng)用在各大重點(diǎn)工程結(jié)構(gòu)中，尤其在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)的過程中。商品混凝土在工程建造中的廣泛應(yīng)用，給我國(guó)基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與建筑行業(yè)的發(fā)展帶來巨大的推動(dòng)作用，因此，受市場(chǎng)的需求、國(guó)家的支持、科學(xué)技術(shù)的成熟等種種因素推動(dòng)，商品混凝土的生產(chǎn)與應(yīng)用不斷擴(kuò)大。然而，商品混凝土的快速發(fā)展導(dǎo)致了生產(chǎn)廠家的不平等競(jìng)爭(zhēng)，而且生產(chǎn)成本的降低造成大量廢棄的混凝土未進(jìn)行統(tǒng)一處理，生產(chǎn)環(huán)境長(zhǎng)期得不到根本性的治理，所以我們首先要對(duì)該行業(yè)進(jìn)行科學(xué)化管理以及對(duì)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行規(guī)劃。

同時(shí)，摻合料與外加劑的廣泛應(yīng)用，混凝土的力學(xué)性能也發(fā)生了改變，加上混凝土配合比設(shè)計(jì)與拌制混凝土的生產(chǎn)工藝、攪拌方式、養(yǎng)護(hù)方法等因素的影響，商品混凝土的材料質(zhì)量、結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度和耐久性均會(huì)產(chǎn)生偏差。如果未能在這些環(huán)節(jié)得以嚴(yán)格控制，混凝土整體結(jié)構(gòu)的可靠度無法保證。 綜上所述，隨著商品混凝土（尤其是摻合料混凝土）的廣泛應(yīng)用，在改善其生產(chǎn)環(huán)境的同時(shí)，控制混凝土自身質(zhì)量也已經(jīng)成了建筑工程技術(shù)人員所面臨的重大挑戰(zhàn)。到目前為止，我國(guó)所制定的標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2002）規(guī)定，混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)立方體的抗壓強(qiáng)度作為混凝土自身的材料性能的主要依據(jù)，這個(gè)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50107-2010）也有體現(xiàn)。但是，與結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土的相比，立方體試件的成型工藝、養(yǎng)護(hù)條件和受力狀態(tài)均不完全一致，因此混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)立方體試件的抗壓試驗(yàn)結(jié)果不能真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土的具體情況，由此所得的試件強(qiáng)度測(cè)量值也只能被認(rèn)為是混凝土在一些特定條件下的一種性能的反映，不能完全代表結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土的真實(shí)狀態(tài)。在實(shí)際施工過程內(nèi)，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增加顯著增長(zhǎng)，然而，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件早期的承載能力主要受混凝土抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律的影響，特別在混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的拆模、運(yùn)輸、吊裝等施工過程中負(fù)荷對(duì)混凝土強(qiáng)度均有一定的要求。因此，尋求一種科學(xué)合理的方法對(duì)混凝土強(qiáng)度發(fā)展連續(xù)監(jiān)測(cè)是有必要的。

總之，通過測(cè)定方法來確切的反應(yīng)混凝土強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律，這樣可以對(duì)混凝土早起強(qiáng)度發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)混凝土自身質(zhì)量加以檢測(cè)與控制，從而避免混凝土強(qiáng)度對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響，有關(guān)這方面的研究是當(dāng)下建筑領(lǐng)域需要解決的重要課題之一。在實(shí)際工程領(lǐng)域，對(duì)于結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度，我們可以通過不同方法來測(cè)定，但由于結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢測(cè)與評(píng)定兩方面一直沒有確切地建立起一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系，未能客觀的、科學(xué)的對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收。目前，實(shí)體混凝土強(qiáng)度的合格性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)僅是建立在自身設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的高低。就強(qiáng)度檢測(cè)方法而言，我國(guó)也建立了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23）、《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS03），隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，混凝土強(qiáng)度驗(yàn)收逐漸引起人們關(guān)注，為結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度的合格性評(píng)定奠定了基礎(chǔ)。然而，由于各檢測(cè)方法的測(cè)試精度與適用條件不同，采用不同的檢測(cè)方法一般會(huì)得到不同的結(jié)果。其中，回彈法強(qiáng)度測(cè)定比較快捷、易操作，且相對(duì)于其它方法成本較低，因此在結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中回彈法一般是首選，不過回彈法受自身原理的影響，且結(jié)構(gòu)混凝土表面的平整度、濕度對(duì)回彈結(jié)果有較大的影響，造成回彈法測(cè)試結(jié)果有偏差；相比回彈法，鉆芯法是國(guó)際上比較認(rèn)可的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法，認(rèn)為取芯強(qiáng)度最接近混凝土實(shí)際強(qiáng)度，可以作為其它無損檢測(cè)結(jié)果的參照標(biāo)準(zhǔn)，然而其自身的使用范圍也存在一定的局限性，因取芯過程不僅損傷了結(jié)構(gòu)實(shí)體，而且有較長(zhǎng)的檢測(cè)周期，同時(shí)因其繁瑣的操作流程和昂貴的成本費(fèi)用，導(dǎo)致實(shí)際工程檢測(cè)中一般不優(yōu)先選用鉆芯法。結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢測(cè)既可以對(duì)新建工程質(zhì)量進(jìn)行控制，也可以對(duì)已有建筑的加固改造提供依據(jù)，尤其是我國(guó)在工程質(zhì)量檢測(cè)與加固方面正處于不斷完善階段。隨著人們對(duì)建筑工程質(zhì)量檢測(cè)的重要性逐漸提高，我國(guó)在結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量方面進(jìn)行了廣泛深入的研究，并且主要針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的研究。由此看來，實(shí)體混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)與評(píng)定對(duì)各類混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量驗(yàn)收非常重要，為了使結(jié)構(gòu)實(shí)體工程質(zhì)量得到保障，加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土實(shí)際強(qiáng)度的檢測(cè)是必要的。

在實(shí)際工程施工過程中，一般留有與混凝土構(gòu)件相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件和同條件養(yǎng)護(hù)試件，采用混凝土立方體試件的“標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度”和“同條件養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度”對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土進(jìn)行檢驗(yàn)，雖然二者與實(shí)際結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土有一定的相關(guān)性，但由于立方體試件與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、養(yǎng)護(hù)條件各有差異，很難完全代表構(gòu)件中混凝土的強(qiáng)度，故通過研究“立方體標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度”、“立方體同條件養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度”、“回彈強(qiáng)度”與“取芯強(qiáng)度”相互之間的關(guān)系，同時(shí)對(duì)各種強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果的換算關(guān)系進(jìn)行分析，提出對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢測(cè)與評(píng)定有效合理的方法是十分必要的?？傊?，在不斷完善各種強(qiáng)度測(cè)定方法的同時(shí)，我們應(yīng)該建立一種能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法與合格性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合的體系，實(shí)時(shí)地、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土質(zhì)量缺陷。這樣既可以有效的提高混凝土工程質(zhì)量，也可以科學(xué)的進(jìn)行工程質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定，有力的整治實(shí)際工程質(zhì)量問題。雖然目前我國(guó)有許多地區(qū)就結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法展開試驗(yàn)研究，利用各檢測(cè)結(jié)果來評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度質(zhì)量，但是各種強(qiáng)度測(cè)定方法的不同，其適用范圍也不同，各種方法的檢測(cè)結(jié)果也有很大的不同，為此開展“結(jié)構(gòu)實(shí)體摻合料混土強(qiáng)度檢驗(yàn)與評(píng)定”的研究，盡早建立和完善建筑工程質(zhì)量評(píng)定體系是必要和迫切的。