常用混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及評(píng)定的應(yīng)用

劉 言趙 燕

(1南陽建工集團(tuán)， 河南 南陽 473000； 2南陽市鑄輝建設(shè)工程檢測(cè)有限公司， 河南 南陽 473000)

常用混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及評(píng)定的應(yīng)用

劉 言1趙 燕2

(1南陽建工集團(tuán)， 河南 南陽 473000； 2南陽市鑄輝建設(shè)工程檢測(cè)有限公司， 河南 南陽 473000)

本文通過對(duì)常用混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)及評(píng)定簡(jiǎn)要介紹，著重理解常用混凝土抗壓強(qiáng)度參數(shù)的概念及應(yīng)用，避免混淆混凝土抗壓強(qiáng)度的各項(xiàng)參數(shù)，能夠?qū)炷敛煌A段的抗壓強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行正確評(píng)定，保證建筑物的結(jié)構(gòu)安全和正常使用。

強(qiáng)度值；標(biāo)準(zhǔn)值；平均值；代表值；換算值；推定值；力學(xué)性能；回彈法；鉆芯法

混凝土的強(qiáng)度等級(jí)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 cu.k的大小判定，強(qiáng)度等級(jí)從C15--C80共分14級(jí),房屋建筑中常用的現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)在C50以下,C50以上強(qiáng)度等級(jí)的混凝土為高強(qiáng)度混凝土，其配合比、養(yǎng)護(hù)（如蒸汽養(yǎng)護(hù)）等都有特殊要求，常用于預(yù)制預(yù)應(yīng)力裝配式構(gòu)件，如預(yù)制橋梁、PHC管樁等成品構(gòu)件。

本文通過對(duì)常用混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)及評(píng)定簡(jiǎn)要介紹，著重理解常用混凝土抗壓強(qiáng)度參數(shù)的概念及應(yīng)用，避免混淆混凝土抗壓強(qiáng)度的各項(xiàng)參數(shù)，能夠?qū)炷敛煌A段的抗壓強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行正確評(píng)定，保證建筑物的結(jié)構(gòu)安全和正常使用。

一、各項(xiàng)評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度參數(shù)的概念和應(yīng)用

1、?cu—混凝土立方體抗壓強(qiáng)度值（以下簡(jiǎn)稱：強(qiáng)度值）

該指標(biāo)是按照標(biāo)準(zhǔn)試塊和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件測(cè)得的28天抗壓強(qiáng)度作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度值，是評(píng)定立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 cu.k的基礎(chǔ)。

2、?cu.k—混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以下簡(jiǎn)稱：標(biāo)準(zhǔn)值）

該指標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度值 cu作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；具體計(jì)算方法為：計(jì)算參與樣本計(jì)算的強(qiáng)度值的平均值m cu，計(jì)算樣本統(tǒng)計(jì)的均方差S cu，計(jì)算立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 cu.k=m cu-1.645S cu。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，如C20則代表20Mpa≤ cu.k＜25Mpa。?

通過標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算過程我們不難看出，我們測(cè)得的cu值只是強(qiáng)度等級(jí)評(píng)定?過程中的一個(gè)指標(biāo)，cu值不能直接評(píng)定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)；但我們實(shí)際評(píng)定中?往往容易用cu值直接做為強(qiáng)度等級(jí)的評(píng)定結(jié)果，會(huì)造成該批混凝土強(qiáng)度誤判。

3、m?i—同一檢驗(yàn)批中混凝土某項(xiàng)抗壓強(qiáng)度指標(biāo)的平均值（以下簡(jiǎn)稱：平均值）

在混凝土強(qiáng)度評(píng)定中平均值可以是各項(xiàng)指標(biāo)的平均值，是強(qiáng)度評(píng)定過程中中?間計(jì)算的一個(gè)值，如在上面cu.k的計(jì)算過程中就用到了參與樣本計(jì)算的立方體抗壓強(qiáng)度值的平均值m cu；又如在回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)計(jì)算中仍用到了抗壓強(qiáng)度換算值的平均值。

4、?cu.i—第i組混凝土試件的立方體抗壓強(qiáng)度代表值（以下簡(jiǎn)稱：代表值）

代表值是通過混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法測(cè)得，對(duì)每組混凝土試件中的3個(gè)試件強(qiáng)度的計(jì)算，根據(jù)極差是否超過15%取3個(gè)試件強(qiáng)度的算術(shù)平均值或中間值做為試件強(qiáng)度的代表值；將該值代入評(píng)定公式中進(jìn)一步驗(yàn)算確定該批混凝土是否合格。

5、?ccu—混凝土立方體抗壓強(qiáng)度換算值（以下簡(jiǎn)稱：換算值）

混凝土抗壓強(qiáng)度換算值常用于現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)試驗(yàn)，它是通過檢測(cè)方法獲取原始數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)通常不能直觀表示出混凝土的強(qiáng)度；而是需要將該數(shù)據(jù)代入提前建立的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)強(qiáng)曲線中，通過計(jì)算或查表轉(zhuǎn)換為混凝土的抗壓強(qiáng)度，因?yàn)闇y(cè)得的數(shù)據(jù)需要進(jìn)一步換算，所以將該參數(shù)命名為抗壓強(qiáng)度換算值。如回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度就是測(cè)得回彈值和碳化值，通過回彈值和碳化值進(jìn)行查表得出換算值。

換算值需要進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，根據(jù)樣本容量、檢驗(yàn)批標(biāo)準(zhǔn)差和混凝土強(qiáng)度等級(jí)等因素，計(jì)算出混凝土抗壓強(qiáng)度推定值；由此可以看出，混凝土抗壓強(qiáng)度換算值不能直接評(píng)定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。我們?cè)谑┕ぶ杏没貜椃?yàn)證混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度值時(shí)，有些技術(shù)人員直接按表中查到換算值做為檢測(cè)結(jié)果，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度誤判。

6、?cu.e—混凝土立方體抗壓強(qiáng)度推定值（以下簡(jiǎn)稱：推定值）

混凝土抗壓強(qiáng)度的推定值是在換算值的基礎(chǔ)上，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式，盡一步計(jì)算出來的混凝土抗壓強(qiáng)度值，推定值做為試驗(yàn)的結(jié)果數(shù)據(jù)，與混凝土的強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行比較，確定某一混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。

回彈法、超聲回彈法中的推定值是按最小值或95%保證率的混凝土抗壓強(qiáng)度換算值確定，鉆芯法中的推定值按推定區(qū)間的置信度0.85計(jì)算，一般取上限值系數(shù)的計(jì)算結(jié)果做為檢驗(yàn)批混凝土強(qiáng)度的推定值。

以上各參數(shù)的單位均為MPa或N/mm2,在各參數(shù)的計(jì)算過程中應(yīng)保持單位統(tǒng)計(jì)；通過以上說明，假設(shè)檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，測(cè)得的強(qiáng)度值、標(biāo)準(zhǔn)值、平均值、代表值、換算值、推定值若都為26Mpa，那么只有在標(biāo)準(zhǔn)值和推定值為26MPa的情況下我們才可以確定該批混凝土強(qiáng)度合格！

二、不同混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)方法

1、混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)

在混凝土的配合比設(shè)計(jì)和拌合階段，通過對(duì)不同配合比混凝土試件立方體抗壓強(qiáng)度值，然后計(jì)算95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度值做為混凝土立方抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)是混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)中最直觀的方法，它是將生產(chǎn)條件不變，同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土按規(guī)定進(jìn)行取樣，制作混凝土試件，然后同條件或標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)，測(cè)定不同齡期的混凝土強(qiáng)度代表值，再評(píng)定混凝土強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)等級(jí)。

2、回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度

回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度因其快捷、簡(jiǎn)便、無損，是我們現(xiàn)場(chǎng)最常用的檢測(cè)方法，可以直接評(píng)定混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度；首先在混凝土構(gòu)件上進(jìn)行分區(qū)，再用回彈儀測(cè)得各區(qū)的回彈值，用酒精酚酞試劑測(cè)定測(cè)區(qū)碳化深度，將回彈值和碳化值進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，用表格或測(cè)強(qiáng)曲線得出混凝土強(qiáng)度換算值，通過計(jì)算換算值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，盡一步計(jì)算出推定值。

3、鉆芯法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度

鉆芯法是一種半破損的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)手段，因需進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，所以檢測(cè)結(jié)果直觀可靠；并且在鉆芯的過程中對(duì)混凝土的厚度和完整性也進(jìn)行了驗(yàn)證，不受強(qiáng)度等級(jí)影響（如回彈法檢測(cè)僅限于10-60MPa的混凝土），適應(yīng)于各種環(huán)境條件。但鉆孔位置需慎重確定，一航布置在剪力和彎矩較小，適合留施工縫的位置，并且需進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。該方法通常用作存在爭(zhēng)議混凝土強(qiáng)度的確定依據(jù)。

鉆芯法試驗(yàn)首先得出芯樣試件的混凝土抗壓強(qiáng)度值，然后按公式計(jì)算混凝土強(qiáng)度的推定值，確定推定值做為混凝土強(qiáng)度的評(píng)定結(jié)果。

混凝土抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)方法還有超聲回彈綜合法檢測(cè)、后裝拔出法等試驗(yàn)方法，我們?cè)谑┕み\(yùn)用中一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和各種試驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)合理選擇，并能夠?qū)z測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的參數(shù)計(jì)算；有時(shí)還可以選用多種檢測(cè)方法進(jìn)行結(jié)果對(duì)比分析，以便準(zhǔn)確確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)或用于解決質(zhì)量爭(zhēng)議。

三、不同階段混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及評(píng)定的應(yīng)用

下面我們通過實(shí)例對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，盡一步了解施工中混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)和結(jié)果的應(yīng)用。以南陽市某商品住宅樓為例，該住宅樓筏形基礎(chǔ)、框架結(jié)構(gòu)，地下一層，地上26層；第六層剪力墻設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，坍落度180 ±20mm，商品混凝土，罐車運(yùn)輸，混凝土輸送泵澆筑。

(一)、設(shè)計(jì)配合比階段 初步配合比為水泥（ P.O42.5）：中砂：碎石：粉煤灰的含量為360kg： 803kg：1022kg：80kg：175kg。按該配合比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試塊標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)值為37.5MPa，證明混凝土配合比符合C35設(shè)計(jì)等級(jí)，即確定為設(shè)計(jì)配合比。配制過程中根據(jù)砂的含水率和碎石的含水率等進(jìn)行調(diào)整，按砂的含水率為2%，碎石的含水率為1%，得出實(shí)際配合比360kg：[803×（1+2%）]kg：[1022×（1+1%）]kg：80kg：[175-803×2%-1022×1%]kg。

(二)、混凝土強(qiáng)度評(píng)定階段 在混凝土攪拌站按同條件、同一班次、同強(qiáng)度，留置規(guī)定組數(shù)的試件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，28天時(shí)通過力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)定立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為36MPa，由此做為混凝土強(qiáng)度等級(jí)評(píng)定的依據(jù)。

(三)、結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土的強(qiáng)度等級(jí)評(píng)定階段 應(yīng)以在混凝土澆筑地點(diǎn)制備并與結(jié)構(gòu)實(shí)體同條件養(yǎng)護(hù)的試塊強(qiáng)度為依據(jù)。該試件應(yīng)在澆筑地點(diǎn)按規(guī)定取樣次數(shù)隨機(jī)抽樣，每次取樣留至少留置一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件，同養(yǎng)試塊與該剪力墻保持相同的養(yǎng)護(hù)方式，測(cè)定28天立方體抗壓強(qiáng)度代表值，將該代表值及合格判定系數(shù)代入條件公式，滿足條件即代表結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度合格。

(四)、對(duì)涉及結(jié)構(gòu)重要分部工程抽樣檢測(cè)階段，此時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度一般采用回彈法抽樣檢測(cè)，通過對(duì)回彈值和碳化深度的修正、計(jì)算和查表得出該結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度換算值，然后根據(jù)測(cè)區(qū)數(shù)量計(jì)算該構(gòu)件混凝土推定值，該剪力墻混凝土強(qiáng)度推定值為37MPa,則該結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度合格。

(五)、爭(zhēng)議處理階段 若在混凝土強(qiáng)度或結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度評(píng)定中出現(xiàn)不符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)、受環(huán)境影響、構(gòu)件混凝土超出力學(xué)試驗(yàn)或回彈值法評(píng)定范圍，則可進(jìn)行鉆芯檢測(cè)，以鉆芯結(jié)構(gòu)做為最終評(píng)定結(jié)果；也可利用超聲回彈綜合法或后裝拔出法等驗(yàn)證檢測(cè)。

總結(jié)：混凝土強(qiáng)度在施工過程中受原材料、計(jì)量、環(huán)境、施工能力和方法、外加劑等影響因素多，我們工程人一定嚴(yán)格按照混凝土強(qiáng)度等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和方法操作，得出正確的結(jié)論。確?；炷两Y(jié)構(gòu)安全可靠，達(dá)到預(yù)期使用年限，為工程質(zhì)量保駕護(hù)航。

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1007-6344（2017）08-0284-01