混凝土抗壓強度檢測在建筑工程中的實踐探析

駱志輝

（廣州市市維檢測有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

隨著經(jīng)濟建設(shè)的穩(wěn)步增長，我國建筑行業(yè)緊抓機遇，把握挑戰(zhàn)，試圖從混凝土等施工材料的基礎(chǔ)工作入手，進一步提升建筑工程的施工質(zhì)量。混凝土具有取材方便、成本低、使用性能良好等特點，因此是當(dāng)前建筑工程項目中最常用的建筑材料，而混凝土的質(zhì)量會直接影響著建筑工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全可靠性，在施工現(xiàn)場進行混凝土抗壓強度檢測也是重要的施工內(nèi)容之一，目前，混凝土抗壓強度檢測依舊存在一些問題，比如操作不規(guī)范、計算不準(zhǔn)確等。

1 混凝土抗壓強度檢測的方法

1.1 回彈法

回彈法是一種應(yīng)用比較廣泛的檢測方法，在使用這種方法對混凝土強度進行檢測時，按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抽樣數(shù)量進行隨機抽取構(gòu)件。對于一般構(gòu)件，測區(qū)不少于10 個且面積不大于0.04m2。測量混凝土回彈值時，檢測人員應(yīng)該確?；貜梼x的軸線與混凝土檢測面始終位于垂直狀態(tài)，緩慢施壓，準(zhǔn)確讀取數(shù)據(jù)并快速復(fù)位回彈儀。需要注意的是，對于每一塊測區(qū)都需要合理規(guī)劃，每一測區(qū)讀取16 個回彈值。對于測點的分布，需要在測點均勻分布的前提下，盡可能地擴大檢測點與檢測點之間的距離，相鄰的兩個測點距離最近不可低于20mm。在計算平均回彈數(shù)值時，應(yīng)該先對數(shù)據(jù)進行整理，將該測區(qū)回彈值中3 個最大值和3 個最小值去除，取剩下10 個回彈值的算術(shù)平均值作為該測區(qū)的回彈值。

測區(qū)混凝土強度換算值，可按得出的平均回彈值及平均碳化深度值由相關(guān)表查得或計算得出，構(gòu)件的測區(qū)混凝土強度平均值也是確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素，因此，檢測人員應(yīng)根據(jù)各測區(qū)的混凝土強度，進行換算計算。當(dāng)構(gòu)件測區(qū)數(shù)量不足10 個時，則該構(gòu)件混凝土強度推定值為最小測區(qū)混凝土強度換算值；當(dāng)構(gòu)件測區(qū)中有＜10.0MPa 的強度值，該構(gòu)件混凝土強度推定值為＜10.0MPa；當(dāng)構(gòu)件測區(qū)≥10 個時，該構(gòu)件混凝土強度推定值為構(gòu)件測區(qū)混凝土強度換算平均值-1.645×測區(qū)強度換算值標(biāo)準(zhǔn)差。

1.2 鉆芯法

在采用鉆芯法對建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進行混凝土強度檢測前，檢測人員應(yīng)按規(guī)范要求在施工現(xiàn)場挑選出的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上鉆取芯樣，并按要求對其進行芯樣加工處理，然后再進行抗壓強度檢測。芯樣試件抗壓試驗的操作應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)進行試驗，得出準(zhǔn)確的芯樣試件抗壓強度值。鉆芯法確定構(gòu)件混凝土抗壓強度代表值時，選擇3 個芯樣試件數(shù)量為宜，并以芯樣試件抗壓強度值的算術(shù)平均值作為構(gòu)件混凝土抗壓強度代表值。

1.3 混凝土立方抗壓強度試驗

混凝土立方抗壓強度試驗是混凝土強度檢測的基礎(chǔ)，通常會采用邊長為150mm 的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，進行抗壓強度試驗，直接獲取混凝土試件抗壓強度檢測數(shù)據(jù)?；炷亮⒎皆嚰梢栽谑┕がF(xiàn)場混凝土取樣或試驗室拌制混凝土進行制備，制備過程應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。試件制備成型后按相關(guān)要求進行處置、拆模、養(yǎng)護，試件的養(yǎng)護齡期可分為1d、3d、7d、28d、56d 或60d、84d、90d 或180d 等，也可根據(jù)設(shè)計齡期或需要進行確定，齡期應(yīng)從攪拌加水開始計時。當(dāng)試件到達試驗齡期時，應(yīng)盡快從養(yǎng)護地點取出，并對試件的尺寸、形狀等進行檢查，確保尺寸公差處于標(biāo)準(zhǔn)誤差范圍內(nèi)。待試件取出后應(yīng)立即進行試驗。3 塊試件作為一組。在進行抗壓強度試驗時，應(yīng)當(dāng)選擇具有加荷速度指示裝置或加荷速度控制裝置并能均勻、連續(xù)地加荷的壓力機，試驗過程中按混凝土設(shè)計等級選擇不同的加荷速度，做到連續(xù)均勻加荷，加荷速度應(yīng)取0.3MPa/s～1.0MPa/s。當(dāng)壓力機加荷速度為手動控制時，應(yīng)該密切關(guān)注試件變化情況，當(dāng)試件始急劇變形時，檢測人員應(yīng)停止調(diào)整油門，直至試件破壞完成，立即記錄破壞荷載，準(zhǔn)確計算混凝土立方體抗壓強度，該組試件的抗壓強度值取3 個試件測值的算術(shù)平均值。當(dāng)3 個測值中的最大值或最小值中有一個與中間值的差值超過中間值的15%時，將最大及最小值去除，保留中間值作為該組試件的抗壓強度值。當(dāng)最大值和最小值與中間值的差值都超過中間值的15%時，則該組試件的試驗結(jié)果視為無效。

混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護的邊長為150mm 的立方體試件，并用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法在28d 齡期進行試驗測得的混凝土抗壓強度總體分布結(jié)果的一個值，一般情況下強度低于該值的概率應(yīng)為5%。

2 在建筑工程中混凝土抗壓強度檢測存在的問題

在施工現(xiàn)場制作混凝土試件進行取樣前，需要依據(jù)既定的抽樣方案和留置數(shù)量進行檢測作業(yè)，同時，采取相匹配的評定統(tǒng)計方法，但是在實際過程中，常常會因為抽樣方案不規(guī)范、留置數(shù)量不準(zhǔn)確以及評定統(tǒng)計方法不統(tǒng)一等原因，造成混凝土試件數(shù)量上出現(xiàn)明顯的差值。在施工現(xiàn)場，對于同一生產(chǎn)流水線的混凝土進行取樣操作時，某些施工會依據(jù)獲取到的混凝土攪拌成果直接進行混凝土試件制作，也就是提前制作好將下一批次的混凝土試件，這一操作導(dǎo)致混凝土試件失去了原有的試驗價值，檢測結(jié)果也無法準(zhǔn)確反映出混凝土的實際質(zhì)量。根據(jù)國家相關(guān)文件和試驗方法標(biāo)準(zhǔn)，在對混凝土試件進行成型以及振搗、養(yǎng)護時，都需要依據(jù)相關(guān)要求和規(guī)定展開操作，但是在施工現(xiàn)場常常會由于各種外界因素影響，導(dǎo)致對這些規(guī)定和要求產(chǎn)生忽視。比如在進行混凝土試件的取樣及成型環(huán)節(jié)時，應(yīng)當(dāng)確?；炷脸尚蜁r間不超過15min，但是在實際情況中，操作時間大多超過了15min，甚至存在著超出混凝土初凝時間后，再次向混凝土加水的操作，導(dǎo)致人工強制拌和混凝土后成型問題的出現(xiàn)。這種情況下制作的混凝土試件會出現(xiàn)非常嚴(yán)重的蜂窩及氣泡情況，甚至還會出現(xiàn)明顯的骨料外露、棱角不齊等問題，嚴(yán)重影響著混凝土抗壓強度檢測的結(jié)果準(zhǔn)確性的真實性。

3 混凝土抗壓強度檢測在建筑工程中的實踐應(yīng)用要點

3.1 規(guī)范混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件制作工序

混凝土強度等級并不是單一由檢測人員或施工單位進行評定的，而是需要通過試配、配合比設(shè)計程序后，規(guī)范進行施工、取樣及養(yǎng)護工作，最終經(jīng)過一個養(yǎng)護周期后，再對混凝土試塊進行強度測試。無論是哪一個環(huán)節(jié)，都應(yīng)該依據(jù)行業(yè)規(guī)范和管理條例進行操作，如果任意一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了明顯的失誤或者疏漏，都有可能會降低這批混凝土的強度，導(dǎo)致混凝土不符合建筑工程施工需要，造成施工單位的經(jīng)濟損失。對此，施工單位首先要對混凝土的施工組織進行優(yōu)化，并設(shè)計出相對應(yīng)的混凝土質(zhì)量管控方案，確保施工單位對混凝土質(zhì)量的嚴(yán)格把控，同時還需要依據(jù)國家規(guī)定，確保同一批次驗收的混凝土強度等級的一致性，且確?；炷恋纳a(chǎn)工藝、生產(chǎn)條件以及配合比設(shè)計都處于同一標(biāo)準(zhǔn)，然后依據(jù)建筑工程的驗收項目，合理劃分施工現(xiàn)場所存的現(xiàn)澆混凝土的分批次驗收工作[1]。在對混凝土工程結(jié)構(gòu)以及混凝土強度等級進行驗收時，施工單位還需要在現(xiàn)場使用標(biāo)準(zhǔn)差位知數(shù)統(tǒng)計方法，必要時也可以采取非數(shù)理統(tǒng)計評定方法，規(guī)范設(shè)計出混凝土試件的具體數(shù)量，避免在試件數(shù)據(jù)上出現(xiàn)明顯的差異性。

在進行混凝土試件制作前，施工單位還需要進行培訓(xùn)，派專人負(fù)責(zé)混凝土的取樣及制作工序，提升工作人員的專業(yè)能力和職業(yè)綜合素養(yǎng)，同時對取樣標(biāo)準(zhǔn)、制作方法與質(zhì)量管理進行嚴(yán)格管控。在對混凝土試件進行成型操作前，還應(yīng)對現(xiàn)有的試模尺寸進行標(biāo)準(zhǔn)化檢查以及裝配質(zhì)量維護工作。例如，可以依據(jù)實際情況，適當(dāng)降低試模內(nèi)表面的粗糙度，同時對組裝后的試模內(nèi)部尺寸誤差進行嚴(yán)格把控，誤差最高值不得大于公稱尺寸的0.2%，且不大于1mm。根據(jù)混凝土拌和物的稠度或試驗?zāi)康牟煌?，選擇最適合的成型方法，比如振動臺振實法和人工插搗制作法等。在對混凝土進行試件制作時，應(yīng)確?；炷烈淮渭纯裳b入試模內(nèi)，為保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以先用抹刀沿著試模內(nèi)壁進行插搗，同時進行混凝土攪拌工作，以混凝土高度稍高于試?？跒橐薣2]。同時，還要根據(jù)混凝土的坍落度，選擇相匹配的振動方式。試件成型后應(yīng)及時刮除試模上口多余的混凝土，當(dāng)混凝土臨近初凝狀態(tài)時，可以用抹刀沿著試?？谶M行抹平作業(yè)。注意控制好試件表面與試模邊緣的高度差，將高度差控制在0.5mm 及以下。

施工單位還需要在施工場地，建立專門的混凝土養(yǎng)護室，待試件成型抹面后應(yīng)立即采取方法保持試件表面濕度，比如使用塑料薄膜覆蓋試件表面。而對于混凝土養(yǎng)護室的環(huán)境，施工單位應(yīng)對溫度和濕度數(shù)值進行嚴(yán)格把控，確保養(yǎng)護室始終處于溫度（20±5）℃、相對濕度大于50%。將試件放在養(yǎng)護室靜置24～48h，并做好相應(yīng)的保護措施，避免試件受到振動和沖擊。待靜置完成后，對試塊進行編號及拆模工作，若試件表面出現(xiàn)嚴(yán)重破損，應(yīng)按廢棄處理。待拆模完成后，應(yīng)當(dāng)立即將混凝土試件放在溫度（20±2）℃、相對濕度在95%及以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室中進行養(yǎng)護，表面保持濕潤，試件與試件之間留有10～20mm 的間隔，不得用水直接沖淋混凝土試件。如果因為實際情況，確實無法達到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護室的條件，可將混凝土試件置于溫度在（20±2）℃的不流動Ca（OH）2飽和溶液中進行養(yǎng)護。

在實際施工當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)對標(biāo)準(zhǔn)混凝土試件和同條件混凝土試件進行合理利用。通常情況下，標(biāo)準(zhǔn)混凝土試件就是指在施工現(xiàn)場進行取樣及成型工作，然后在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下得到的混凝土試件。而同條件混凝土試件則與之有明顯的差別，同條件混凝土試件是在混凝土澆筑現(xiàn)場進行取樣，并完成成型，試件留放在靠近相應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件附近，采取相同條件養(yǎng)護。一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護環(huán)境下的混凝土試件不會出現(xiàn)大批量不合格的情況，只會因為部分養(yǎng)護條件不達標(biāo)或防護措施不到位造成小批次的試件不合格[3]。而與之不同的是，標(biāo)準(zhǔn)混凝土試件的抗壓強度數(shù)值上的差異性，只反應(yīng)對混凝土配合比及材料計量的準(zhǔn)確性。對于混凝土澆筑、振搗以及養(yǎng)護工作引起的各類混凝土質(zhì)量差異缺少直接的展現(xiàn)。為了對標(biāo)準(zhǔn)混凝土試驗進行完善和修補，施工單位除了要按照作業(yè)流程制作出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)混凝土試件外，還需要增加同條件混凝土試件的數(shù)量，尤其是在高溫或高寒等天氣情況。經(jīng)實踐，這種方法可以及時掌握混凝土當(dāng)前齡期抗壓強度，為在保證安全前提下準(zhǔn)確地、及時地確定拆除模板的時間提供有力依據(jù)。

3.2 強化混凝土試件強度檢測

檢測人員在對混凝土試件進行試壓前，還需要先對承壓板表面及混凝土試件表面進行清除工作，去除掉表面的堅硬石屑以及碎石沙粒等，避免硬質(zhì)顆粒物附著在承壓面表面上[4]。在進行強度檢測時，還應(yīng)當(dāng)確保混凝土試件的承壓面與成型時的頂面處于垂直狀態(tài)，并確保混凝土試件與試驗機下壓板中心處于相對稱的狀態(tài)，以此確?；炷猎嚰梢越?jīng)受均等的軸心加壓，避免軸心出現(xiàn)偏移或位移[5]。在操作過程中，還應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確把握好混凝土試測試的加荷速度，盡可能保證加荷速度的一致性，并依據(jù)混凝土強度的不同等級，設(shè)計相適宜的加荷速度。試驗過程中應(yīng)保持加荷的均勻性，將加荷速度控制在0.3MPa/s～1.0MPa/s。當(dāng)立方體抗壓強度＜30MPa，加荷速度選取0.3MPa/s～0.5MPa/s；立方體抗壓強度為30MPa～60MPa 時，加荷速度選取0.5MPa/s～0.8MPa/s；立方體抗壓強度≥60MPa，加荷速度選取0.8MPa/s～1.0MPa/s。

4 結(jié)語

綜上所述，混凝土抗壓結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性會直接影響到建筑工程項目中混凝土質(zhì)量的評定結(jié)果，同時也會對建筑物的安全性和使用性造成直接影響，正因如此，施工單位應(yīng)重視對混凝土抗壓強度檢測的作業(yè)質(zhì)量，務(wù)必排除一切外界影響，實現(xiàn)對混凝土強度檢測的各個環(huán)節(jié)的實時監(jiān)督與管理，提升混凝土取樣、成型、養(yǎng)護以及試驗階段的工作標(biāo)準(zhǔn)，以此確保檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，為建筑工程質(zhì)量提供可靠依據(jù)。