结构实体混凝土强度检验与评定的试验研究

杨宇晨

摘 要：目前，随着建筑技术的不断发展和混凝土结构的广泛应用，为了使混凝土材料能够统一化生产和管理，商品混凝土成为一个兴起的新型产业。这样，在商品混凝土的生产过程，我们可以将现有的机械化水平与自动化生产技术应用其中，同时可以根据需求来设定混凝土的凝结时间、运输性能等。在保证混凝土生产工艺统一、计量精度准确的同时，还能提高混凝土自身质量和生产效率，从而降低生产消耗、加快工程进度，提高建筑工程领域的工业化生产水平和科学化管理技术，促进混凝土应用技术的进步与发展。

关键词：结构实体；混凝土；强度检验；评定；试验研究

混凝土作为工程中最主要的建筑材料，使用量居世界前列。据统计，截止到 2013 年，水泥的年产量在我国已经达到 24 亿吨，同比增长 9.6%；年商品混凝土的用量也达到 11 亿立方米，同比增长 22.5%。可以预见，水泥和混凝土用量在今后建筑工程中使用量仍居于重要地位，并且随着建筑技术的不断进步，混凝土结构的材料性能、结构可靠度、以及理论计算与技术指标也会随之完善，混凝土结构在工程领域中的应用将越来越广泛。可以将工业生产过程的副产品应用在商品混凝土中，工业废弃物的大量使用，不仅能使城市环境得到改善，还能不断促进城市建设文明发展。由此可知，混凝土在工程中的应用不断提高，工业化、科学化的生产又成了工程建设的必要阶段，故商品混凝土必然走向社会化大生产道路，既可以推动城市经济建设与发展，又能提高工程建设的机械化水平，规划施工过程。从而使得工程质量得以保证的同时，城市环境污染程度也适当降低。

在实际工程中，随着矿物掺合料和高效减水剂在商品混凝土中的大量应用，混凝土的物理性能得以改善，不仅可以达到高强度要求，而且其运输时间和泵送高度逐渐提高。特别在最近几年，商品混凝土性能的提高和技术的完善，掺合料混凝土作为主要建筑材料，逐渐应用在各大重点工程结构中，尤其在城市基础设施建设、国家重点项目建设的过程中。商品混凝土在工程建造中的广泛应用，给我国基础经济的建设与建筑行业的发展带来巨大的推动作用，因此，受市场的需求、国家的支持、科学技术的成熟等种种因素推动，商品混凝土的生产与应用不断扩大。然而，商品混凝土的快速发展导致了生产厂家的不平等竞争，而且生产成本的降低造成大量废弃的混凝土未进行统一处理，生产环境长期得不到根本性的治理，所以我们首先要对该行业进行科学化管理以及对发展趋势进行规划。

同时，掺合料与外加剂的广泛应用，混凝土的力学性能也发生了改变，加上混凝土配合比设计与拌制混凝土的生产工艺、搅拌方式、养护方法等因素的影响，商品混凝土的材料质量、结构实际强度和耐久性均会产生偏差。如果未能在这些环节得以严格控制，混凝土整体结构的可靠度无法保证。 综上所述，随着商品混凝土（尤其是掺合料混凝土）的广泛应用，在改善其生产环境的同时，控制混凝土自身质量也已经成了建筑工程技术人员所面临的重大挑战。到目前为止，我国所制定的标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定，混凝土标准养护立方体的抗压强度作为混凝土自身的材料性能的主要依据，这个规定在标准《混凝土强度检验评定标准》（GB/T 50107-2010）也有体现。但是，与结构实体混凝土的相比，立方体试件的成型工艺、养护条件和受力状态均不完全一致，因此混凝土标准养护立方体试件的抗压试验结果不能真实地反映结构实体混凝土的具体情况，由此所得的试件强度测量值也只能被认为是混凝土在一些特定条件下的一种性能的反映，不能完全代表结构实体混凝土的真实状态。在实际施工过程内，混凝土的抗压强度随着养护龄期的增加显著增长，然而，钢筋混凝土结构构件早期的承载能力主要受混凝土抗压强度增长规律的影响，特别在混凝土结构或构件的拆模、运输、吊装等施工过程中负荷对混凝土强度均有一定的要求。因此，寻求一种科学合理的方法对混凝土强度发展连续监测是有必要的。

总之，通过测定方法来确切的反应混凝土强度发展规律，这样可以对混凝土早起强度发展趋势进行实时监测，对混凝土自身质量加以检测与控制，从而避免混凝土强度对结构安全的影响，有关这方面的研究是当下建筑领域需要解决的重要课题之一。在实际工程领域，对于结构实体混凝土强度，我们可以通过不同方法来测定，但由于结构实体混凝土强度检测与评定两方面一直没有确切地建立起一个标准体系，未能客观的、科学的对结构实体混凝土质量进行验收。目前，实体混凝土强度的合格性评定标准仅是建立在自身设计强度等级的高低。就强度检测方法而言，我国也建立了相关标准，《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23）、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03），随着检测技术的不断发展，混凝土强度验收逐渐引起人们关注，为结构实体混凝土强度的合格性评定奠定了基础。然而，由于各检测方法的测试精度与适用条件不同，采用不同的检测方法一般会得到不同的结果。其中，回弹法强度测定比较快捷、易操作，且相对于其它方法成本较低，因此在结构实体混凝土强度检测中回弹法一般是首选，不过回弹法受自身原理的影响，且结构混凝土表面的平整度、湿度对回弹结果有较大的影响，造成回弹法测试结果有偏差；相比回弹法，钻芯法是国际上比较认可的混凝土强度检测方法，认为取芯强度最接近混凝土实际强度，可以作为其它无损检测结果的参照标准，然而其自身的使用范围也存在一定的局限性，因取芯过程不仅损伤了结构实体，而且有较长的检测周期，同时因其繁琐的操作流程和昂贵的成本费用，导致实际工程检测中一般不优先选用钻芯法。结构实体混凝土强度检测既可以对新建工程质量进行控制，也可以对已有建筑的加固改造提供依据，尤其是我国在工程质量检测与加固方面正处于不断完善阶段。随着人们对建筑工程质量检测的重要性逐渐提高，我国在结构工程质量方面进行了广泛深入的研究，并且主要针对钢筋混凝土结构的研究。由此看来，实体混凝土强度的检测与评定对各类混凝土结构的质量验收非常重要，为了使结构实体工程质量得到保障，加强对结构构件混凝土实际强度的检测是必要的。

在实际工程施工过程中，一般留有与混凝土构件相对应的标准养护试件和同条件养护试件，采用混凝土立方体试件的“标准养护强度”和“同条件养护强度”对结构实体混凝土进行检验，虽然二者与实际结构构件的混凝土有一定的相关性，但由于立方体试件与结构构件的尺寸、养护条件各有差异，很难完全代表构件中混凝土的强度，故通过研究“立方体标准养护强度”、“立方体同条件养护强度”、“回弹强度”与“取芯强度”相互之间的关系，同时对各种强度测定结果的换算关系进行分析，提出对结构实体混凝土强度检测与评定有效合理的方法是十分必要的。总之，在不断完善各种强度测定方法的同时，我们应该建立一种能够将结构实体混凝土强度检测方法与合格性评定标准结合的体系，实时地、准确地发现结构实体混凝土质量缺陷。这样既可以有效的提高混凝土工程质量，也可以科学的进行工程质量检测评定，有力的整治实际工程质量问题。虽然目前我国有许多地区就结构实体混凝土强度检测方法展开试验研究，利用各检测结果来评价结构混凝土强度质量，但是各种强度测定方法的不同，其适用范围也不同，各种方法的检测结果也有很大的不同，为此开展“结构实体掺合料混土强度检验与评定”的研究，尽早建立和完善建筑工程质量评定体系是必要和迫切的。