郝玉华 张国栋
【摘要】在房屋建筑工程施工中,混凝土浇筑方量大,部位变化多,在检测过程中除加强原材料检测外,还应对结构实体混凝土强度进行检验。文章对混凝土构件强度质量控制措施进行分析,阐述了影响混凝土试件强度检测结果的主要因素,以及试件强度与构件混凝土强度的相关性。
【关键词】混凝土;构件强度;质量检测;措施
1、混凝土构件强度质量控制
1.1混凝土配合比质量控制
混凝土根据实际采用的原材料进行配合比设计,并按普通混凝土搅和物性能试验方法等标准进行试验、试配,以满足混凝土强度、耐久性和工作性能(坍落度等)的要求,不得采用经验配合比。同时,应符合经济、合理的原则。混凝土生产时,砂、石的实际含水率可能与配合比设计存在差异,因此在混凝土拌制前应测定砂、石含水率并根据测试结果调整材料用量,提出施工的配合比。拌和中严格控制水灰比、砂率、浆骨比,它是混凝土配合比的三个环节,也是影响混凝土质量的三个重要参数。
1.2 混凝土试件的取样
(1)混凝土拌合物取样应具有代表性,一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约1/4处、1/2和3/4处分别取样,取样量应多于试验所需量的1.5倍,且宜不小于20L。
(2)取样或拌合好的混凝土拌合物应至少用铁锹再来回拌合三次,拌合均匀。
(3)从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。
1.3 混凝土试件的成型
因标准抗压强度试验所得出的混凝土强度, 实际上只是从搅拌机中出来的混凝土的潜在强度, 它能反映混凝土配制用水泥、砂石和外加剂质量的差异、配比和材料称量的差异以及搅拌和运输造成均匀性的差异,却不能反映混凝土浇筑、振捣和养护所引起的质量差异。在一般施工中, 结构物中混凝土的质量可能造成的差异远远超过试件制作、养护和试验所引起的误差。
试件质量直接影响立方体试件测强效果, 必须重视试件的质量,同时应做到:
(1)试件成型前, 要检查试模尺寸和装配质量是否符合《普通混凝土力学性能方法标准》的要求, 对不符合要求的试模不应使用。试件成型后, 要用抹刀沿边四边模壁插捣数下, 以消除混凝土与试模接触的气泡, 然后用抹刀刮去表面多余的混凝土, 将表面抹光, 使混凝土稍高于试模。静置0.5h 后, 对试件进行第二次抹面, 这样做可避免出现蜂窝麻面, 使试件与标准尺寸的误差不超过±1mm。
(2)按《普通混凝土力学性能方法标准》要求选择适当的成型方法, 塌落度不大于70mm 的混凝土用振动台振实, 大于70mm 的用振捣棒人工捣实。
(3)若试件的表面高低不平, 其试压结果会有不同程度的降低, 因此对有缺损、质量差的试件, 必要时要提前对其进行修补,否则应不予试验。
1.4 混凝土试件的养护
(1)混凝土浇筑完毕后,应按施工方案采取有效的养护措施。
(2)混凝土试件养护:试件成型后用湿布都覆盖表面,严防水分挥发影响强度。在室温20±5 ℃,相对湿度大于50%的环境下,静放一个至两个昼夜,如若无此条件,则尽可能缩短在试模内的时间,提前拆模。拆模后并作第一次外观检查、编号,对有缺陷的试件应除去,或加工补平。将试件放入温度20±2 ℃,相对湿度大于95%以上的标准养护室进行养护。另一方面,无标准养护条件时,也可以放入温度为20±2 ℃的不流动Ca(OH)2饱和溶液中养护。
1.5混凝土构件养护
(1)硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7天,对掺缓凝剂或抗渗要求的混凝土不得少于14天湿度条件,对普通混凝土的强度影响非常显著。采用塑料布覆盖养护混凝土,其敞露部分应覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水。混凝土强度达到1.2MPa前,不得在其上踩踏或安装摸板及支架。当日气温低于5℃时,不得浇水。试件的尺寸相对较小,若不经潮湿养护,也有可能导致试件强度低于实际构件强度。对混凝土构件来说,关键是早期潮湿养护非常重要,而后期因混凝土强度增长,结构致密,很难失水。当试件采用标准养护(非现场养护) 时,试件强度将更加偏高。即使冬季施工,当构件尺寸较大时,试件强度仍有可能高于实际构件强度。这是非常值得重视的。
(2) 掺混合材配制的混凝土 ,情况与上述相反。如掺入18-28%粉煤灰的混凝土,水化热只要不引起较大的温差应力,它将大大有利于混凝土强度的提高,此时试件强度低于构件实际强度,内部强度则高于表层强度,冬季施工、现场自然养护时更显著。夏季施工时,若试件采用标准养护,则试件强度更低于构件实际强度,可以这样说,20±2 ℃的标准养护条件,对普通水泥和硅酸盐水泥混凝土是适宜温度。认识这一点是非常必要的,它从另一个侧面要求我们在配制大体积耐久性混凝土时,在满足设计要求的情况下尽可能多地掺用混合材。
1.6 试验及数据处理
《混凝土强度检验评定标准》第3.0.3条规定: 以15cm立方体试件为标准试件。对其它非标准试件都必须将抗压极限强度乘以一个相应换算系数,得到相当于标准试件的试验结果,用公式表示为R=K×P/S。式中R为标准试件的抗压极限强度(Mpa),K为换算系数, P为试件承受的压力(N ) , S为试件实际承压面积(mm2)。边长10cm和20cm的立方体试件K值分别为0.95和1.05。
强度值的测定应符合下列规定:
a.取三个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值。
b.当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时,取中间值作为改组试件的强度代表值。
c.当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%时,该组试件的强度不应作为评定的依据。
2、同条件混凝土构件强度检测
混凝土结构中混凝土的强度一直是以标准养护试件的试验结果即标养强度为代表,来进行评定验收的,但事实上两者之间可能存在较大差异。由于市场不规范,管理上也存在问题,试件不真实的情况时有发生,因此,对结构实体的混凝土强度进行检验,更能真实反映结构的实际混凝土强度。
对于耐久性混凝土同条件试件除预应力混凝土、喷射混凝土、蒸汽养护混凝土在自然条件下,逐日养护温度达到600℃.d所对应的龄期,0℃及以下的龄期不计入;等效养护齡期不宜小于14d,也不宜大于60d。
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)中附录D规定:同条件养护试件检验时,可将同组试件的强度代表值乘以折算系数1.10后取用。折算系数1.10主要是考虑实际混凝土结构及同条件养护试件可能失水等不利于强度增长的因素,经试验研究及工程调查而确定。
确定同条件试件在不同温度、不同龄期可能达到的强度百分比(与标准条件养护的试件相比) , 及时发现问题并查找事故原因, 确定处理办法。
结语:
混凝土质量的好坏, 直接关系到结构物的安全性和耐久性,其控制效果首先反映在试件的抗压强度上, 所以混凝土试件测强试验是生产控制中最关键一环。因此,在测强过程中,应严格按照规范、规程的要求做试验,并由专人制作、养护、试压试件,试压仪器要校验合格。同时,结构物中要有同条件试件, 以准确及时测定结构物的实际强度, 并可弥补标养试件测强的不足。另外,还要从原材料的品质、施工工艺、环境温度加以分析与控制,使混凝土强度满足施工及设计要求。
作者简介:
郝玉华(1982.03—),女,山東嘉祥人,毕业于山东农业大学,本科,工程师,研究方向:房屋建筑质量检测;
张国栋(1981.03—),男,山东沂南人,毕业于山东农业大学,本科,工程师,研究方向:房屋建筑施工。