混凝土試塊抗壓強(qiáng)度的重要性不言而喻,既是評(píng)定混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo),又是控制混凝土質(zhì)量的重要依據(jù)?;炷凉局谱鳂?biāo)養(yǎng)試塊是檢驗(yàn)實(shí)際生產(chǎn)與試驗(yàn)配合比的符合性,及時(shí)掌握實(shí)際生產(chǎn)配合比、原材料及機(jī)械設(shè)備計(jì)量等生產(chǎn)質(zhì)量的控制情況?;炷猎噳K強(qiáng)度直接反映混凝土公司混凝土生產(chǎn)質(zhì)量,為配合比調(diào)整的依據(jù)。在生產(chǎn)實(shí)踐中,結(jié)構(gòu)實(shí)體同條件試塊用于檢驗(yàn)、評(píng)定實(shí)體混凝土強(qiáng)度,能夠較準(zhǔn)確反映混凝土工程實(shí)體的真實(shí)強(qiáng)度。一旦出現(xiàn)同條件試塊強(qiáng)度不合格,必然引起工程質(zhì)量糾紛,還要配合其他檢測(cè)方式進(jìn)行檢測(cè),處理起來(lái)十分麻煩。此外,工程實(shí)踐的同條件養(yǎng)護(hù)試塊,對(duì)混凝土工程拆模、張拉等施工工序具有指導(dǎo)作用。在實(shí)踐中,常常出現(xiàn)混凝土試塊不合格現(xiàn)象,如何做出合格的混凝土試塊是混凝土技術(shù)人員的一項(xiàng)十分重要的工作。
(一)試塊不合格的情形
實(shí)踐中試塊不合格現(xiàn)象集中表現(xiàn)以下幾種情形:
(1)3個(gè)試塊抗壓強(qiáng)度平均值不合格。造成這種現(xiàn)象的原因,極大可能是混凝土實(shí)際強(qiáng)度不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。造成這一現(xiàn)象的原因很多,既有原材料波動(dòng)(如水泥強(qiáng)度的降低,礦物摻合料活性指數(shù)降低,砂石質(zhì)量變差),也有混凝土生產(chǎn)過(guò)程控制不當(dāng)(如攪拌樓用水量超標(biāo),工地加水)等原因,具體原因再次不做詳細(xì)闡述。
(2)單個(gè)試塊抗壓強(qiáng)度值偏差較大,超出規(guī)定范圍,造成試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效。這種現(xiàn)象多是試塊制作過(guò)程中不規(guī)范造成的,通過(guò)規(guī)范制作一般可以避免。例如,實(shí)踐使發(fā)現(xiàn)成型的100×100×100的試塊中,有一塊低于另外兩塊的強(qiáng)度,約2兆帕左右,通過(guò)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)成型過(guò)程中一組3個(gè)試塊裝料不均勻。這種現(xiàn)象在試塊拆模后可以稱(chēng)一下,有時(shí)試塊重量偏差50~100g,試塊重的強(qiáng)度高,同強(qiáng)度等級(jí)的各試塊重量相對(duì)差別不大時(shí),一般抗壓強(qiáng)度也相差不大。
(3)按照規(guī)范進(jìn)行評(píng)定的多組試塊間強(qiáng)度值離散較大,依據(jù)相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定不合格。造成這種現(xiàn)象的原因,既有生產(chǎn)過(guò)程控制的因素,也有混凝土試塊制作過(guò)程中的不規(guī)范因素造成的。
針對(duì)以上這幾種現(xiàn)象,我們重點(diǎn)討論如何進(jìn)行試塊制作,制作出合格的混凝土試塊,為混凝土質(zhì)量控制提供有力的依據(jù)。
(二)試模
(1)試模變形
對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間使用的試模應(yīng)定期進(jìn)行自檢,尤其是使用塑料試模時(shí)更應(yīng)注意自檢不,合格試模應(yīng)及時(shí)更換。試模質(zhì)量參差不齊,反復(fù)使用容易造成試模變形,如試塊表面不平整、尺寸誤差,甚至嚴(yán)重變形。因此,每三個(gè)月應(yīng)對(duì)試模自檢一次,當(dāng)試模尺寸、對(duì)角線(xiàn)、面的不平整度發(fā)生變化時(shí),會(huì)造成試塊變形而影響受壓面積,導(dǎo)致混凝土抗壓強(qiáng)度值偏低甚至強(qiáng)度值不合格。
(2)試模尺寸
混凝土試塊所選用試模應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定選用試模尺寸,不宜盲目使用造成混凝土試塊離散偏大,造成混凝土強(qiáng)度不合格。
(3)脫模劑
為了方便脫模,常常在試模表面脫模脫模劑。脫模劑選用時(shí)應(yīng)注意使用不與混凝土拌合物反應(yīng)的脫模劑,涂抹脫模劑時(shí)應(yīng)薄薄一層,不宜涂抹過(guò)多。脫模劑過(guò)多容易沿試模壁上浮聚集在混凝土表面,分層振搗時(shí)容易隨著插到進(jìn)入到試塊內(nèi)部形成隔離層,大大降低混凝土抗壓強(qiáng)度。
(三)混凝土取樣
混凝土取樣應(yīng)按照規(guī)范進(jìn)行,從同一車(chē)中取樣,才能保證混凝土拌合物離散較小,做的試塊強(qiáng)度才有可能離散小。從實(shí)踐來(lái)看,隨著運(yùn)輸時(shí)間的增加,國(guó)產(chǎn)混凝土罐車(chē)前后兩端的石子會(huì)發(fā)生聚集現(xiàn)象,具體表現(xiàn)就是“兩端石子多,中間石子相對(duì)兩端少”,即石子向兩端移動(dòng)。因此,混凝土取樣時(shí)應(yīng)從罐車(chē)的約1/4~3/4處取,數(shù)量應(yīng)多于試驗(yàn)所用量的1.5倍,且不宜少于20L,然后人工攪拌均勻。但實(shí)踐中卻常常不按照規(guī)范進(jìn)行,具體表現(xiàn)如下:
(1)取樣數(shù)量偏少;
(2)取樣在混凝土卸料開(kāi)始時(shí)就立即取樣,造成混凝土拌合物石子含量偏多,或者罐車(chē)司機(jī)沖洗罐尾,造成尾部水膠比偏大,混凝土強(qiáng)度偏低;
(3)卸料過(guò)程中用試模直接取料;
(4)同時(shí)澆筑多種強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r,取樣員標(biāo)記錯(cuò)誤或者放混難以分辨;
(5)使用鐵鍬直接從放料口取樣造成漿體多少不均;
(6)工地準(zhǔn)備不足,長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有澆筑,混凝土坍落度損失嚴(yán)重用外加劑(或加水)調(diào)料后取樣;
(7)混凝土拌合物不符合要求,如離析、泌水嚴(yán)重時(shí)取樣。
實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)取樣人員不了解取樣方法及標(biāo)準(zhǔn),未按操作要求去做,取樣時(shí)隨意性很大,只圖方便制作、養(yǎng)護(hù),不按骨料的粒徑選取試模,取樣時(shí)直接把混凝土原料裝入混凝土試模,甚至隨意加大水泥用量或添加大石子,造成試塊的強(qiáng)度值離散性增大,使試塊不具有代表性,直接影響了評(píng)判結(jié)果,給混凝土結(jié)構(gòu)留下質(zhì)量隱患。
(四)試塊制作
(1)試塊成型
規(guī)范《普通混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50081—2019規(guī)定:“根據(jù)混凝土拌和物的稠度確定混凝土成型方法,坍落度不大于70 mm的混凝土宜用振動(dòng)振實(shí);大于70 mm的宜用搗棒人工搗實(shí);檢驗(yàn)現(xiàn)澆混凝土或預(yù)制構(gòu)件的混凝土,試塊成型方法宜與實(shí)際采用的方法相同”。施工現(xiàn)場(chǎng)大多采用人工振搗的方式進(jìn)行,混凝土應(yīng)分兩層裝入試模,插搗底層混凝土拌合物時(shí)應(yīng)垂直插搗至試模底部,插搗上車(chē)時(shí)應(yīng)插入下層20 mm~30 mm。插搗次數(shù)按試模截面10000 mm2內(nèi)不少于12次,振搗后用橡皮錘輕輕敲打試模四周。制作好試塊應(yīng)刮除試模上口多余的混凝土并保證一定的混凝土富裕,避免混凝土沉降后,混凝土表面低于試模,混凝土臨近初凝時(shí)應(yīng)進(jìn)行抹面。
(2)制作過(guò)程中增加水泥
為了提高試塊強(qiáng)度,部分試驗(yàn)人員在制作試塊時(shí),往混凝土拌合物中添加水泥來(lái)提高試塊強(qiáng)度。但加入干水泥后,一旦攪拌不均容易造成混凝土試塊離散比較大,即個(gè)別試塊強(qiáng)度偏高,有的偏低。
(3)增加碎石
很多試驗(yàn)員認(rèn)為,試塊中碎石含量高,試塊強(qiáng)度就高,在制作試塊時(shí),填充過(guò)多石子造成漿體過(guò)薄,影響混凝土試塊抗壓強(qiáng)度。檢測(cè)發(fā)現(xiàn),混凝土破壞最先發(fā)生在碎石與砂漿的結(jié)合處。
(4)放置
試塊成型后應(yīng)水平靜止放置,防止混凝土試塊表面高度不均,尤其是混凝土坍落度較大時(shí),容易造成試塊尺寸不滿(mǎn)足要求。
(五)養(yǎng)護(hù)
(1)混凝土試塊成型后,應(yīng)及時(shí)采用不透水的薄膜覆蓋防止表面失水,尤其是高強(qiáng)度等級(jí)混凝土試塊在干燥天氣時(shí)失水會(huì)影響試塊的13d強(qiáng)度,甚至降低7d、28d強(qiáng)度?;炷猎噳K不養(yǎng)護(hù)或者養(yǎng)護(hù)不足,很難準(zhǔn)確判斷混凝土的合格性、混凝土實(shí)體工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
(2)成型后注意溫度環(huán)境,夏季避免太陽(yáng)照射失水,冬季防止受凍。
(3)拆模時(shí)間過(guò)早,容易造成掉角,拆模過(guò)程中振動(dòng)也可能造成混凝土內(nèi)部影響。
(4)試塊不標(biāo)記、不登記臺(tái)賬,拆模后隨意堆放,造成混凝土混放,造成混凝土試塊強(qiáng)度值相差很大。
(5)混凝土拆模后,立即放入溫度為20±2℃,相對(duì)濕度為95%以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)。冬季混凝土養(yǎng)護(hù)不滿(mǎn)足(600 ℃·d)時(shí),混凝土試塊強(qiáng)度偏低。
(六)混凝土試塊檢測(cè)
混凝土試塊檢測(cè)過(guò)程不規(guī)范也是造成混凝土強(qiáng)度不足的原因之一,也不容忽視。
(1)試塊檢測(cè)時(shí),試塊潮濕導(dǎo)致混凝土試塊強(qiáng)度偏低,試塊管理混亂、標(biāo)識(shí)不清,不同強(qiáng)度等級(jí)隨意組合造成檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)效。
(2)注意壓力試驗(yàn)機(jī)上下壓板的平行度,防止試塊偏心受壓,局部破壞影響強(qiáng)度。
(3)試塊檢測(cè)過(guò)程中注意加荷速度,荷速度增加,混凝土檢測(cè)值增加?;炷翉?qiáng)度等級(jí)<C30時(shí),加荷速度每秒0.3~0.5MPa,C30≤混凝土強(qiáng)度等級(jí)<C60時(shí),加荷速度每秒0.5~0.8MPa,≥C60時(shí),加荷速度每秒0.8~1.0MPa。
(4)試驗(yàn)機(jī)應(yīng)定期進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)/檢定,確認(rèn)滿(mǎn)足±1%測(cè)量精度,根據(jù)試塊強(qiáng)度等級(jí)選擇合適的壓力機(jī)使破壞荷載應(yīng)在壓力機(jī)全量程的20%~80%之間。
(5)壓力檢測(cè)時(shí),將側(cè)面作為承壓面,放置在承壓板正中央。