混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果影響因素分析

于江躍

(龍建路橋股份有限公司第四工程處)

混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果影響因素分析

于江躍

(龍建路橋股份有限公司第四工程處)

土木工程中混凝土的強(qiáng)度至關(guān)重要，在抗壓與抗折試驗(yàn)時(shí)，試塊幾何尺寸的制作誤差對(duì)試驗(yàn)起著至關(guān)重要的作用，從不同試塊尺寸誤差對(duì)比的計(jì)算中，將得出不能忽略混凝土試件制作誤差對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響，忽略這一影響就有可能把不合格判定為合格的結(jié)論。

混凝土試塊;強(qiáng)度;幾何尺寸

1 混凝土抗壓試驗(yàn)

(1)混凝土抗壓強(qiáng)度試件以邊長(zhǎng)150 mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，其集料最大的粒徑為40 mm，混凝土抗壓強(qiáng)度試件應(yīng)該是同齡期者為一組，其每一組為三個(gè)同一條件制作的和養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊。

(2)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式

式中:fcu為混凝土立方體試件的抗壓強(qiáng)度，MPa;P為混凝土立方體試件破壞的極限荷載，N;A為混凝土立方體試件的受壓面積，mm2。

(3)該試驗(yàn)應(yīng)該以三個(gè)試件測(cè)量的平均值為測(cè)定值。若任意一個(gè)測(cè)值與中值的差值超過其中值的15%時(shí)，則取中值為測(cè)定值;如果有兩個(gè)的測(cè)值與中值的差值均超過上述規(guī)定時(shí)，則該組試驗(yàn)結(jié)果是無效的。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50083－97的規(guī)定，混凝土強(qiáng)度等級(jí)的定義是:根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分的強(qiáng)度級(jí)別?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，就是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150 mm的立方體試件，在28 d的齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。

2 混凝土抗折試驗(yàn)

(1)水泥混凝土抗折強(qiáng)度是以150 mm×150 mm× 550 mm的梁型試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到規(guī)定齡期28 d以后，再在凈跨450 mm，雙支點(diǎn)荷載作用下的彎拉強(qiáng)度破壞。

(2)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算公式

式中:P為混凝土立方體試件破壞的極限荷載，N;L為支座之間距離，L=450 mm;b為混凝土立方體試件的寬度，mm;h為混凝土立方體試件的高度，mm。

(3)只有當(dāng)混凝土立方體試件的斷面發(fā)生在兩個(gè)加荷點(diǎn)之間時(shí)，才能計(jì)算抗折強(qiáng)度，否則該試件之試驗(yàn)結(jié)果是無效的。

3 混凝土試驗(yàn)影響因素分析

3.1 混凝土壓力機(jī)的標(biāo)定因素分析

在試驗(yàn)之前，需對(duì)壓力機(jī)必須進(jìn)行標(biāo)定，從而使試驗(yàn)更為準(zhǔn)確。如果不進(jìn)行標(biāo)定，無法做到試驗(yàn)結(jié)果的可比性，(有可能在甲壓力機(jī)試驗(yàn)結(jié)果為30 MP，乙壓力機(jī)試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果為25 MP)這對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的判定是極為不利的，因此在試驗(yàn)之前必須對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。

3.2 混凝土壓力機(jī)加載速率對(duì)試驗(yàn)結(jié)果誤差分析

經(jīng)標(biāo)定合格的壓力機(jī)對(duì)混凝土的加載速度影響，如果超過規(guī)范規(guī)定的加載速度(抗壓強(qiáng)度試驗(yàn):強(qiáng)度＜=C30時(shí)，0.3～0.5 MPa/s;C30＜強(qiáng)度 ＜C60時(shí)，0.5～0.8 MPa/s;強(qiáng)度＞=C60時(shí)，0.8～1 MPa/s?？拐蹚?qiáng)度試驗(yàn):強(qiáng)度＜=C30時(shí)，0.02～0.05 MPa/s;C30＜強(qiáng)度 ＜C60時(shí)，0.05～0.08 MPa/s;強(qiáng)度＞=C60時(shí)，0.08～0.1 MPa/s)，如果超過規(guī)范規(guī)定的加載速度，試驗(yàn)結(jié)果強(qiáng)度值會(huì)相應(yīng)的偏大或者偏小。

3.3 試件幾何尺寸制作對(duì)試驗(yàn)結(jié)果誤差分析

在工地試驗(yàn)室進(jìn)行水泥混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)多數(shù)情況是直接把試塊放在壓力機(jī)上加載，其加載用實(shí)測(cè)壓力機(jī)量程的最大值，按照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式直接計(jì)算強(qiáng)度，得出試驗(yàn)的結(jié)果;但是這樣做的結(jié)果是忽略試驗(yàn)試件制作的誤差影響，往往在工地混凝土試件經(jīng)過搬運(yùn)和取樣的過程中車輛會(huì)發(fā)生顛簸，導(dǎo)致試件尺寸會(huì)發(fā)生變形，存在尺寸制作誤差;應(yīng)該用游標(biāo)卡尺量測(cè)混凝土試件，套用公式計(jì)算時(shí)采用實(shí)際量測(cè)值計(jì)算，這樣才能更真實(shí)得到混凝土的強(qiáng)度值。

為此舉例說明如下。

在抗壓試驗(yàn)中，試件的標(biāo)準(zhǔn)幾何尺寸為:150 mm× 150 mm×150 mm立方體;而在抗折試驗(yàn)中，試件立方體的標(biāo)準(zhǔn)幾何尺寸則為:150 mm×150 mm×550 mm的梁型試件。

如果在試件制作過程中，存在小小的誤差，假定混凝土試件幾何尺寸發(fā)生膨脹后不為標(biāo)準(zhǔn)幾何尺寸，抗壓試驗(yàn)試件的幾何尺寸變?yōu)?152 mm×152 mm×152 mm;抗折的試驗(yàn)試件幾何尺寸變?yōu)?152 mm×152 mm×550 mm，那么其試驗(yàn)結(jié)果將會(huì)發(fā)生很大變化。通過試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

表1 幾何尺寸不同抗壓和抗折試驗(yàn)結(jié)果

由表1抗壓試驗(yàn)結(jié)果可見，若混凝土試件制作不為標(biāo)準(zhǔn)幾何尺寸，僅微差2 mm時(shí)，那么對(duì)混凝土抗壓試驗(yàn)結(jié)果將產(chǎn)生約為2.68%偏差，實(shí)際值應(yīng)為38.954 MPa，按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸計(jì)算為40.000 MPa，提高近1 MPa，對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)將會(huì)產(chǎn)生更大的偏差。

由表1抗折試驗(yàn)結(jié)果可見，若混凝土試件制作不為標(biāo)準(zhǔn)幾何尺寸，僅微差2 mm時(shí)，那么對(duì)混凝土抗折試驗(yàn)結(jié)果將產(chǎn)生約為4%偏差，實(shí)際值應(yīng)為5.766 MPa，按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸計(jì)算為6.000 MPa，提高近0.234 MPa，對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)將會(huì)產(chǎn)生更大的偏差。

由此可見對(duì)工程總體事實(shí)工程質(zhì)量控制來說，就有可能把不合格判定為合格，會(huì)造成不可估量的影響。

4 結(jié)論

通過本次試驗(yàn)對(duì)比分析可知:在混凝土抗壓與抗折試驗(yàn)中，試件制作的幾何尺寸制作誤差是一個(gè)不可忽視的因素，因此在進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該注意兩點(diǎn)，(1)立方體試件試驗(yàn)時(shí)時(shí)，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量工具:游標(biāo)卡尺，來測(cè)量試驗(yàn)試件的幾何尺寸，不能忽略試件制作偏差對(duì)混凝土強(qiáng)度影響; (2)試驗(yàn)之前，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定試驗(yàn)儀器，計(jì)算時(shí)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算，使混凝土抗壓與抗折試驗(yàn)結(jié)果可信度更高更準(zhǔn)確。

U416.1

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