用硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)的應(yīng)用

高 振 馬鵬輝 姜治軍

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100010）

1 目的

傳統(tǒng)的混凝土芯樣找平處理存在操作復(fù)雜、時間長、成本高、誤差大和安全風險高等問題，因混凝土芯樣兩端面處理不平行，過程處理控制難度大，導(dǎo)致混凝土芯樣實際抗壓接觸面積偏小，影響數(shù)據(jù)真實、準確。采用硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)是解決上述問題的有效途徑之一。

2 技術(shù)特點

硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)直接利用硫磺膠泥現(xiàn)場加熱110℃左右，在混凝土芯樣表面快速固化，得到混凝土芯樣表面水平的效果。與傳統(tǒng)的雙面磨平機處理芯樣技術(shù)相比，具有質(zhì)量好、外觀顏色均一、工作速度快、粘接力牢固密實、無空洞、芯樣端面水平、兩端面靠緊不透光等優(yōu)點，其表面不用做任何保護，混凝土芯樣補平后，可直接進行混凝土芯樣強度抗壓，具有操作快速方便、數(shù)據(jù)準確、誤差小，能最真實反應(yīng)實體強度的特點。

2.1 可自由升降的混凝土芯樣補平裝置

原采用地磚調(diào)平處理技術(shù)對混凝土芯樣進行補平處理，取得良好效果；現(xiàn)對地磚調(diào)平處理技術(shù)進行技術(shù)改進，研發(fā)出一種簡單方便、快速可自由升降的混凝土芯樣補平裝置，可實現(xiàn)快速組裝、精確控制芯樣處理誤差、多塊芯樣可同時處理、操作簡單等優(yōu)點。

地磚調(diào)平處理技術(shù)工作原理：選擇一塊約30cm×30cm的平整、穩(wěn)定場地，用水平尺粗整平，然后放上地磚，再用水平尺沿地磚對角線方向各進行一次精平，精平過程可用鋼塞片調(diào)整，確保地磚各個方向水平尺水準泡居中，最后用玻璃膠固定精平后地磚位置，待玻璃膠固化后，即可進行芯樣補平。

芯樣補平裝置工作原理：選擇一塊約50cm×50cm的平整、穩(wěn)定場地，固定芯樣補平裝置，旋轉(zhuǎn)芯樣補平裝置腳螺旋，使芯樣補平裝置底板水準泡居中，再用水平尺沿補平裝置底板對角線方向各進行一次精平，精平過程可用腳螺旋調(diào)整，確保底板各個方向水平尺水準泡居中，即可進行芯樣一端面補平，將芯樣補好的一端面放置在補平裝置底板上，將試驗紙用橡皮筋固定在芯樣另一端面，做成喇叭口，調(diào)節(jié)控制螺桿高度，鋼直尺控制精度，在喇叭口狀的試驗紙內(nèi)倒入融化的硫磺膠泥，蓋上頂板，即可進行芯樣另一端面補平。

2.2 硫磺膠泥加熱重融技術(shù)

硫磺膠泥加熱重融技術(shù)是混凝土芯樣處理的關(guān)鍵。由于硫磺膠泥在溫度達到110℃左右時呈融化狀態(tài)，溫度過高會揮發(fā)有害氣體，硫磺膠泥產(chǎn)生變質(zhì)，影響芯樣補平質(zhì)量，因此，對硫磺膠泥加熱重融溫度控制要求較高。經(jīng)反復(fù)試驗，結(jié)合芯樣現(xiàn)場補平效果，在硫磺膠泥開始融化時，用鐵勺快速攪動，碾碎結(jié)塊的硫磺膠泥，邊攪動，邊提起放在電磁爐上的硫磺膠泥，直到硫磺膠泥在鐵盆中完全融化，即可停止加熱。在此過程中，可加入部分水泥、粉細砂，增加硫磺膠泥粘接性、抗壓強度，也可加入部分使用過的硫磺膠泥進行重復(fù)利用，節(jié)約成本。

2.3 混凝土芯樣補平技術(shù)

混凝土芯樣補平技術(shù)是混凝土芯樣處理的關(guān)鍵。在固定好的地磚表面（水平尺精平后）涂少量凡士林，倒上加熱融化的硫磺膠泥，面積略大于混凝土芯樣面積，然后，將處理好的混凝土芯樣準確、快速地放在融化后的硫磺膠泥上輕輕施壓，并用直角尺控制芯樣垂直度，等待5s左右，用小刀沿芯樣周圍刮去多余的硫磺膠泥，取下芯樣試件，完成芯樣一端面補平。用同樣方法進行另一端面補平，兩面補平后，即可進行混凝土芯樣抗壓強度試驗。

3 適用范圍及技術(shù)原理

硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)適用于混凝土芯樣試件、隧道大板試件、巖石單軸抗壓試件、水泥穩(wěn)定材料無側(cè)限抗壓強度試件等現(xiàn)場補平處理。對抗壓強度高于C60的試件，不宜采用硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)進行補平處理。采用硫磺膠泥現(xiàn)場加熱110℃左右融化，在混凝土芯樣表面快速固化處理，達到混凝土芯樣兩面平行的效果。

4 操作流程及操作要點

材料、工具準備→地磚調(diào)平處理→涂凡士林隔離劑→硫磺膠泥加熱融化→混凝土芯樣補平處理→混凝土芯樣修整→芯樣兩面平行檢驗→抗壓強度試驗。

4.1 材料、工具準備

現(xiàn)場備齊硫磺膠泥、地磚、凡士林、小鏟子、電磁爐、水平尺、直角尺、不銹鋼盆、小刀、混凝土芯樣等。

4.2 地磚調(diào)平處理

選擇一塊約30cm×30cm的平整、穩(wěn)定場地，用水平尺粗整平，然后放上地磚，再用水平尺沿地磚對角線方向各進行一次精平，精平過程可用鋼塞片調(diào)整，確保地磚各個方向水平尺水準泡居中，最后用玻璃膠固定精平后地磚位置，待玻璃膠固化后，即可進行芯樣補平。取少量凡士林，均勻涂在固定的地磚表面，確保所涂區(qū)域不小于芯樣端面面積。

4.3 硫磺膠泥加熱融化

取100g左右硫磺膠泥放入鐵盆，將鐵盆放在電磁爐上加熱，在硫磺膠泥開始融化時，用鐵勺快速攪動，碾碎過程中結(jié)塊的硫磺膠泥，邊攪動，邊提起放在電磁爐上的硫磺膠泥（硫磺膠泥加熱溫度控制在110℃左右，避免溫度過高引起硫磺膠泥變質(zhì)），直到硫磺膠泥在鐵盆中完全融化，即可停止加熱。

4.4 混凝土芯樣補平處理

將加熱融化的硫磺膠泥倒在涂有少量凡士林的地磚表面（水平尺精平后），面積略大于混凝土芯樣面積，然后，將切好的混凝土芯樣準確、快速地放在融化后的硫磺膠泥上輕輕施壓，并用直角尺控制芯樣垂直度，等待5s左右，用小刀沿芯樣周圍刮去多余的硫磺膠泥，取下芯樣試件，完成芯樣一端面補平，用同樣方法進行另一端面補平。

4.5 混凝土芯樣修整

取補平后的混凝土芯樣，用小刀仔細沿芯樣周圍刮去多余的硫磺膠泥進行精整形，確保硫磺膠泥面積與芯樣兩端面面積一致，且線形要求美觀；在修整過程中，發(fā)現(xiàn)芯樣表面存在較深凹陷，芯樣表面與硫磺膠泥接觸面有空洞，應(yīng)用小鏟子鏟去補平硫磺膠泥，對芯樣表面較深凹陷用硫磺膠泥先進行粗整平，再按照混凝土芯樣補平、修整方法進行處理。

4.6 芯樣兩面平行檢驗

將修整完成的每個混凝土芯樣，用游標卡尺沿芯樣試件高度方向相互垂直的兩個位置上共測量4次，精確至0.02mm，確保4個測值極差不大于1mm，同時，要求兩芯樣端面接觸嚴密、不透光，對不滿足上述條件的混凝土芯樣重新進行補平處理。

5 穩(wěn)定性分析

依托昆明中交尚城13#地塊項目，采用硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)，芯樣采集及試驗結(jié)果匯總統(tǒng)計如表1。

表1 昆明中交尚城13#地塊混凝土芯樣采集及試驗結(jié)果匯總統(tǒng)計

通過大量試驗數(shù)據(jù)對C25、C45、C60混凝土從機械磨平、硫磺膠泥補平、水泥凈漿補平三種方法進行數(shù)理統(tǒng)計對比分析，證明采用硫磺膠泥補平方式，芯樣抗壓強度平均值最高，加工過程最穩(wěn)定，試驗結(jié)果分布最集中；采用水泥凈漿補平方式次之；采用機械磨平方式平均值最低，試驗結(jié)果分布最離散。

根據(jù)上述試驗結(jié)果綜合分析：采用硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)，標準差小，變異系數(shù)小，數(shù)據(jù)結(jié)果穩(wěn)定、可靠。

6 效益分析

我單位在昆明中交尚城13#地塊項目成功試驗硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)，與傳統(tǒng)雙面磨平機處理混凝土芯樣方法對比，硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)采用了芯樣補平裝置、硫磺膠泥、電磁爐、凡士林和其他輔助工具?；炷列緲诱移教幚韮煞N方法經(jīng)濟效益比較分析：

（1）傳統(tǒng)雙面磨平機（適用于處理＞1 200組混凝土芯樣）

人工費：可忽略不計（項目技術(shù)人員處理）。

材料費：可忽略不計（水費、電費）。

儀器設(shè)備費：雙面磨平機=11 000元/臺（自帶兩個磨頭）。

維修保養(yǎng)費：可忽略不計。

合計：11 000 元。

（2）用硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣工法

人工費：可忽略不計（項目技術(shù)人員處理）。

材料費：硫磺膠泥=300元/袋（5kg，可補直徑100mm混凝土芯樣100塊，每塊成本3元）。

工具費：其他工具費=200元（電磁爐約150元、凡士林約16元、直角尺約15元、其他19元）。

合計：500元。

與傳統(tǒng)雙面磨平機相比，用硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣工法可節(jié)約費用10 500元。

7 結(jié)語

硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)操作簡單、快速方便，適用范圍廣，安全風險低，成本費用少。應(yīng)用硫磺膠泥快速補平混凝土芯樣技術(shù)，芯樣抗壓強度試驗結(jié)果較常規(guī)方法相比，數(shù)值最高，且數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠、離散性小，在處理混凝土實體強度質(zhì)量問題上，可顯著降低對企業(yè)產(chǎn)生的負面影響，且該技術(shù)已在項目成功應(yīng)用，并取得一定成果，可在建筑工程、市政工程、公路工程等相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用，具有較高的實際應(yīng)用價值及推廣意義。