商品混凝土強度檢測結(jié)果中異常情況淺析★

張 彬 彬

(福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州 350108)

1 概述

商品混凝土的抗壓強度是其最基本也是最主要的性能指標(biāo)，一旦發(fā)生抗壓強度不足，影響極大。由于混凝土性能受多種因素影響，且性能指標(biāo)波動一般較大，需要采用數(shù)理統(tǒng)計的方法，對混凝土抗壓強度的離散性進行分析[1]。商品混凝土強度檢測分為預(yù)留試件檢測和有破損、無破損檢測兩大類，預(yù)留試件檢測為按照標(biāo)準(zhǔn)試驗方法直接檢測試件的強度，可直接得到混凝土抗壓強度實測值。對于商品混凝土抗壓強度的檢測試驗而言，一般僅僅關(guān)注商品混凝土抗壓強度檢測結(jié)果中的強度代表值是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，而對商品混凝土強度的離散性重視不足。由于取樣數(shù)量有限，而混凝土內(nèi)部存在界面過渡區(qū)、初始微裂紋、不均勻性等缺陷[2-4]，導(dǎo)致混凝土抗壓強度離散性較大，進而可能導(dǎo)致強度代表值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但實際構(gòu)件中混凝土強度不達標(biāo)的情況。本文以C25～C35的商品混凝土為例，統(tǒng)計了大量無抗?jié)B要求和有抗?jié)B要求的商品混凝土的抗壓強度檢測數(shù)據(jù)，把一組抗壓強度試件檢測結(jié)果中出現(xiàn)最大值或最小值超出中間值15%的情況稱之為異常情況，分析異常情況的具體情形，并對商品混凝土抗壓強度檢測結(jié)果的處理方法提出合理化建議。

2 異常情況的定義

混凝土強度檢測中以強度代表值判斷強度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范GB/T 50081—2002普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了強度代表值的取值方法[5]。任意一組立方體抗壓強度試樣，假定抗壓強度最小值或最大值與中間值的差值超過中間值15%的情況為“情況a”，最小值、最大值均與中間值的差值超過中間值15%的情況為“情況b”。當(dāng)出現(xiàn)“情況a”時，舍棄最大值、最小值，取中間值為代表值；當(dāng)出現(xiàn)“情況b”時，本組試驗作廢；當(dāng)“情況a”與“情況b”均不出現(xiàn)時，取三個試件強度的算術(shù)平均值為代表值。按照此規(guī)定，當(dāng)一組試件的試驗結(jié)果中，最大值或最小值超出中間值15%即認為本試件的試驗結(jié)果異常，最大值與最小值均不能使用，故本文中定義最大值或最小值超出中間值15%的情況為混凝土抗壓強度檢測結(jié)果中的異常情況。

3 異常情況的統(tǒng)計分析

3.1 異常情況的概率統(tǒng)計

在商品混凝土抗壓強度檢測結(jié)果中，對于某種強度等級的混凝土試件，出現(xiàn)“情況a”的組占本強度商品混凝土總統(tǒng)計組數(shù)的比例為“A”，出現(xiàn)“情況b”的組占本強度商品混凝土總統(tǒng)計組數(shù)的比例為“B”。統(tǒng)計C25～C35三種等級的商品混凝土“A”與“B”的值如表1所示，統(tǒng)計有抗?jié)B要求的C25～C35三種等級商品混凝土“A”與“B”的值如表2所示。

表1 無抗?jié)B要求商品混凝土檢測結(jié)果異常情況 %

表2 有抗?jié)B要求商品混凝土檢測結(jié)果異常情況 %

由表1,表2可知，對于任意一組試件，有抗?jié)B要求或無抗?jié)B要求的三種強度等級商品混凝土，檢測結(jié)果中出現(xiàn)“情況a”這種異常情況的比例均超過了20%。對于商品混凝土而言，無論有無抗?jié)B要求，同組抗壓強度試件，三個試件的檢測結(jié)果出現(xiàn)最小值或最大值與中間值的差值超過中間值15%這種離散性較大情況的概率超過20%，即同批次的同種商品混凝土，在相同養(yǎng)護條件、試驗條件下，強度波動性仍然較大，強度穩(wěn)定性不足。檢測結(jié)果中出現(xiàn)“情況b”，即發(fā)生檢測結(jié)果不能作為評定依據(jù)、本檢測試驗無效的比例小于0.5%。

3.2 異常情況分析

對商品混凝土檢測結(jié)果中的異常情況之一，即“情況a”進行分類討論，假定抗壓強度最大值與中間值的差值超過中間值15%的情況為“情況a1”，抗壓強度最小值與中間值的差值超過中間值15%的情況為“情況a2”。出現(xiàn)“情況a1”的組占本強度商品混凝土總統(tǒng)計組數(shù)的比例為“A1”，出現(xiàn)“情況A2”的組占本強度商品混凝土總統(tǒng)計組數(shù)的比例為“A2”。分別統(tǒng)計C25～C35三種等級的無抗?jié)B要求與有抗?jié)B要求商品混凝土“A1”與“A2”的值分別如圖1，圖2所示。

由圖1，圖2可知，對于任意一組抗壓強度檢測試件，檢測結(jié)果中出現(xiàn)“情況a2”的比例明顯高于出現(xiàn)“情況a1”的比例，且出現(xiàn)“情況a2”的比例是出現(xiàn)“情況a1”的比例的1.74倍以上，即無論商品混凝土是否有抗?jié)B要求，出現(xiàn)最小值與中間值差值超過15%這種情況的概率為出現(xiàn)最大值與中間值差值超過15%這種情況的1.74倍以上。當(dāng)抗壓強度檢測結(jié)果出現(xiàn)異常時，大概率是最小值出現(xiàn)異常，即最小值與中間值的差值超過了中間值的15%。

當(dāng)檢測結(jié)果中出現(xiàn)最小值或最大值超出中間值的15%時，舍棄最小值與最大值，取中間值為強度代表值并作為評定依據(jù)。此時，若強度代表值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，則認為此組試樣合格，然而，按照前述分析，這種舍棄最小值與最大值的情況往往是由于最小值小于中間值15%造成的，而由于一組試驗僅有三個試件，這種做法有可能舍棄的是真實強度值，而這個真實強度值又可能不滿足標(biāo)準(zhǔn)強度要求。故在進行商品混凝土抗壓強度檢測試驗時，當(dāng)檢測結(jié)果出現(xiàn)最小值小于中間值的15%，且取中間值為強度代表值時，除了保證強度代表值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求外，要比較最小值與此強度等級混凝土抗壓強度的標(biāo)準(zhǔn)值，若最小值不小于標(biāo)準(zhǔn)值，則無需多加檢驗；若最小值小于標(biāo)準(zhǔn)值較多，建議對該批次商品混凝土澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)進行無損檢測，檢測該結(jié)構(gòu)的混凝土強度是否滿足要求。

4 結(jié)語

對C25～C35三種強度等級商品混凝土的抗壓強度檢測結(jié)果的異常情況進行統(tǒng)計分析，得到有關(guān)結(jié)論主要如下：

1)不同強度等級的商品混凝土，抗壓強度試驗檢測結(jié)果中最小值或最大值與中間值的差值超過中間值15%的概率統(tǒng)計值均大于20%。

2)不同強度等級的商品混凝土，抗壓強度試驗檢測結(jié)果中最小值與中間值的差值超過中間值15%的概率顯著高于最大值與中間值的差值超過中間值15%的概率，前者統(tǒng)計值是后者的1.74倍以上。

3)商品混凝土抗壓強度試件進行檢測試驗時，若取中間值為抗壓強度代表值，且實測值中的最小值比中間值小15%以上時，建議比較最小值與此強度等級混凝土抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的大小關(guān)系，若最小值不小于標(biāo)準(zhǔn)值，則無需多加檢驗；若最小值小于標(biāo)準(zhǔn)值較多，建議對該批次商品混凝土澆筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行無損檢測，檢測其抗壓強度是否滿足要求。