混凝土一小时测定强度技术在工程施工中的试验与应用

施 宇

(九江市水利科学研究所,江西 九江 332000)

混凝土一小时测定强度技术在工程施工中的试验与应用

施 宇

(九江市水利科学研究所,江西 九江 332000)

1 h推定混凝土强度新技术(即促凝压蒸法)具有试验快速、设备简单、投资少、适用范围广等特点。本项目的实施主要通过促凝压蒸法1 h推定混凝土强度新技术在水利工程上的运用，缩短混凝土质量检测试验周期，及时预报混凝土施工中的质量状况，及时按工程实际情况和质量要求调整、设计混凝土配合比，有效避免混凝土工程施工中的质量事故和因返工造成的人工、材料等的浪费，达到方便管理、提高混凝土工程施工质量、节约水泥及工程经费、缩短工期的目的。

混凝土1 h测定强度技术；实验；实例分析

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

参考有关文献资料[1-4]和工程实际，试验前按照工程施工预定的材料来源选取试验材料，选定0.40、0.44、0.50、0.57、0.67、0.80六个水灰比(灰水比分别为2.50、2.25、2.00、1.75、1.5、1.25)，按照规范试验程序、精度要求和设计配比(包括外加剂)在室内进行混凝土拌制、试件制作和养护，每个水灰比制作5组28 d龄期标准养护试件(15个试块)和5组1 h快硬砂浆快速养护试件(15个试块)，试件龄期满后及时进行试验，测定试件抗压强度。其中：28 d龄期标准养护试件的制作尺寸、成型方法、拌和物的塌落度、工作度、试块养护及抗压强度测试方法等均按照《水工混凝土试验规程》(DL/T 5150-2001)中的有关规定执行；1 h快硬砂浆快速养护试件的制作尺寸、成型方法、拌和物的塌落度、工作度、试块养护及抗压强度测试方法等，均按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程 》(JTG E30-2005)中的有关规定执行。

1.2 方法

采用以下线性回归方法建立强度关系式，相关系数r采用下式计算：

(1)

剩余标准差S*采用下式计算：

(2)

回归离差系数Cv采用下式计算：

(3)

根据试验成果和预测公式的建立方法，可分别计算出鑫山牌P.O32.5水泥和海螺牌P.O32.5水泥制成试块标准养护混凝土强度与湿筛砂浆快硬强度试验成果的相关关系，其计算成果如表1。

表1 两种水泥的推定式及相关关系计算成果表

图1 鑫山牌P.O32.5水泥R28 d～R1 h关系曲线(30组)

图2 海螺牌P.O32.5水泥R28 d～R1 h关系曲线(30组)

2 试验结果分析

按照规范要求，一般情况下，室内试验建立的混凝土强度推定式的相关性必须高度显著，其相关系数r应在0.95左右，回归离差系数CV应不大于10%，剩余标准差S*应小于标准养护28 d强度平均值的10%，28 d龄期混凝土强度实测值与快速推定值的平均误差百分率V应小于10%。

平均误差百分率V可按下式计算：

(4)

通过计算，其试验精度指标情况见表2。

表2 两种水泥的推定式及相关关系计算成果表

从表2中可看出，本次进行的海螺牌P.O32.5水泥和鑫山牌P.O32.5水泥用压蒸促凝法测定快硬砂浆(1 h)强度推定28 d的混凝土强度的关系式，其回归分析、相关系数r均高度显著，剩余标准差S*、回归离差系数CV及平均误差百分率V均满足规范要求，可在同种材料的工地混凝土施工中进行推广应用。

3 实际工程应用情况

3.1 马头水库

应用项目：九江县马头水库1#隧洞混凝土衬砌加固工程，SD1-1～4四个单元，设计混凝土强度标号为C25，水泥为庐山海螺牌P.O32.5。

进驻时间：试验检测人员于2006年11月11日进驻现场。

试验情况：在现场搅拌机机口取样，平行跟踪检测快硬砂浆26组，标准试块11组。

试验检测人员提前进入施工现场约10 d，预先对施工现场砂、碎石及水泥等原材料质量进行复检，检测后发现施工现场原材料特性与室内试验情况基本相同，同意按试验配比进行混凝土浇筑施工。

马头水库1#隧洞于2006年11月21日上午开始混凝土浇筑，通过对快硬砂浆试样用促凝压蒸法养护并经抗压试验，发现其标准养护28 d强度推定值(组1)仅为21.58 MPa，远小于设计要求强度。经仔细查找原因，发现系施工材料员擅自更改混凝土配比、减少水泥用量所致。后通过业主、监理一同与施工人员及时沟通，恢复正常配比，下午取样试验推定值(组2)达到24.53 MPa，基本接近设计要求强度，通过进一步调整达到设计要求。

另外，于12月9日和12月19日跟踪试验检测时发现，组6、组10取样试验推定强度值均达不到设计要求。经查找原因，发现因前期少量降雨使粗细骨料含水量略有增加，加上配料员为方便施工略增加拌和水量，使混凝土强度降低。事后业主、监理对施工单位提出严重警告，施工单位及时对配料员进行了批评教育，此后隧洞混凝土衬砌基本按设计要求进行，未出现混凝土强度异常变化现象。当出现混凝土推定强度小于设计强度时，及时进行小幅调整，以保证施工质量达到规定要求。

3.2 王文里水库

应用项目：九江县王文里水库大坝上游坡预制混凝土块护坡工程，设计衬砌混凝土强度标号为C15，衬砌厚10 cm。

水泥型号：鑫山牌P.O32.5水泥。

进驻时间：试验检测人员于2006年12月01日进驻现场。

试验情况：在预制现场搅拌机机口取样，平行跟踪检测快硬砂浆20组，标准试块8组。

试验检测人员提前10 d进入施工现场，预先对施工用砂、碎石及水泥等原材料质量进行复检，合格后同意按试验配比进行混凝土浇筑施工。

王文里水库大坝上游坡混凝土预制块于2006年12月11日开始制作，通过拌和机机口取样进行现场跟踪试验检测，12日及16日分别发现混凝土强度推定值(组10和组4)均小于设计要求强度。通过原因查找，均系施工时施工操作不规范，材料配置随意性强，使混凝土配比出现偏差所致。后通过强化管理，规范操作，使后期施工步入正规，施工质量基本达到设计要求。通过计算，其平均误差百分率为5.7%，小于10%，说明试验确定的经验推定式满足工程施工推定要求，可在工程实际中应用。

3.3 检测准确率分析

从马头水库隧洞C25混凝土衬砌和王文里水库大坝上游坡C15混凝土预制块护坡施工中的试验检测情况看，经过1 h快测试验法与传统28 d标准养护试验法成果进行比较，对所有质量不合格混凝土均已查找到位，检测准确率达到95%以上，其试验成果完全满足施工质量控制需要，并能根据试验成果，查找影响质量原因，及时调整混凝土配合比，以保证工程质量。

[1] 李素霞.一小时推定混凝土强度技术在市政工程中的应用[J].濮阳职业技术学院报,2006,19(2):26-27.

[2] 俞瑞堂,李尔立.一小时推定混凝土强度技术的应用及其效果[J].水力发电,1986(10):14-23.

[3] 俞瑞堂.一小时推定混凝土二十八天强度的新技术及其应用[J].中国水利,1986(3):23.

[4] 王淑敏,刘越.一小时推定混凝土强度新技术的应用研究[J].江西水利科技,1991(2):136-140.

施 宇(1979-)，男，工程师，主要从事水利科学研究工作。

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