混凝土試件抗壓強(qiáng)度結(jié)果影響因素分析.doc

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混凝土試件抗壓強(qiáng)度結(jié)果影響因素分析 論文發(fā)表 寫作指導(dǎo) 資料參考 發(fā)表時(shí)間：2011-03-05來(lái)源：中國(guó)鳴網(wǎng)作者：宋國(guó)興 　　摘要：對(duì)廊涿高速公路跨京廣鐵路、107國(guó)道大橋鉆孔灌注樁C30混凝土和現(xiàn)澆箱梁C55混凝土兩個(gè)不同施工階段的28天混凝土試件抗壓強(qiáng)度情況的根源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，闡述施工、養(yǎng)護(hù)條件等因素對(duì)混凝土試件抗壓強(qiáng)度結(jié)果的影響及防治措施。 　　關(guān)鍵詞：混凝土試件強(qiáng)度影響因素分析 　　一、前言 　　統(tǒng)計(jì)表明，水泥混凝土已成為當(dāng)代用量最多的人造材料。因其原料易得，成本低廉，施工方便，耐久性好，在當(dāng)前橋梁和工業(yè)民用建筑中得到廣泛應(yīng)用。但又因硬化后的水泥混凝土結(jié)構(gòu)的不可重塑性，一旦混凝土強(qiáng)度不能滿足設(shè)計(jì)要求，返工處理將浪費(fèi)很大的人力、物力，并造出不良的社會(huì)影響。水泥混凝土結(jié)構(gòu)在施工完成后的實(shí)體強(qiáng)度很難直接得到，工程中通常采用混凝土立方體試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天的抗壓強(qiáng)度來(lái)予以反映，但由于施工、制件、養(yǎng)護(hù)、試驗(yàn)操作等諸多因素的影響，在實(shí)際施工過(guò)程中同強(qiáng)度等級(jí)、同配比、同施工條件下的不同批次混凝土試件的強(qiáng)度卻往往偏差很大，甚至還有很多同一組混凝土試件不同個(gè)體之間的強(qiáng)度偏差也超過(guò)規(guī)范的要求，強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的情況也偶有發(fā)生。 　　二、混凝土試件28天抗壓強(qiáng)度結(jié)果統(tǒng)計(jì)匯總 　　廊涿高速跨京廣鐵路、107國(guó)道大橋工程前期鉆孔灌注樁混凝土均使用了商品混凝土，后期箱梁采用了自拌混凝土。對(duì)本工程某一時(shí)間段的24棵灌注樁總計(jì)72組和15片預(yù)制箱梁共計(jì)60組混凝土試件28天的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 　　三、原因分析 　　統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，處于工程初期施工的灌注樁，由于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工、混凝土拌合站以及試驗(yàn)室等管理還不太規(guī)范，雖然混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度并不高,但是均方差和變異系數(shù)卻都很大,極差甚至達(dá)到15.4MPa，混凝土強(qiáng)度浮動(dòng)范圍較大,混凝土強(qiáng)度總體穩(wěn)定性較差。為此混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度結(jié)果影響的因素主要有以下幾個(gè)方面： 　　3.1試件制做不規(guī)范。 　　3.1.1取料不具有代表性：混凝土拌合物取樣后不進(jìn)行人工翻拌，直接裝入試模中，混凝土拌合物在入模前已離析。 　　3.1.2入模方法不當(dāng)：對(duì)于坍落度小于70mm的混凝土拌合物不采用振實(shí)臺(tái)，對(duì)于坍落度大于70mm的混凝土多數(shù)一次性裝滿試模，且插搗次數(shù)和方法都不符合規(guī)范要求，致使混凝土試件搗固不密實(shí)或插搗次數(shù)過(guò)多導(dǎo)致混凝土離析。 　　3.1.3混凝土試件制作完成后在混凝土拌合物臨近終凝前沒進(jìn)行二次抹平，致使砼試件不規(guī)則或試件高度偏低。 　　3.1.4混凝土試模質(zhì)量差、變形大，但沒有及時(shí)更換和調(diào)整，在操作時(shí)試模固定不緊，致使制取的混凝土試件兩受壓面不平行，使混凝土試件的受力狀態(tài)發(fā)生改變，影響混凝土試件的抗壓強(qiáng)度。 　　3.1.5拆模時(shí)間太早造成試件缺角少棱。 　　3.2不按設(shè)計(jì)配合比施工 　　3.2.1混凝土攪拌機(jī)計(jì)量設(shè)備未標(biāo)定或在出現(xiàn)異常情況時(shí)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，致使計(jì)量設(shè)備不準(zhǔn)確，使配合比中各種材料的摻配比例得以改變。 　　3.2.2出于利益的驅(qū)使拌合站往往私自減少水泥用量或用粉煤灰、礦渣粉等摻合料代替部分水泥；減少外加劑用量通過(guò)增加用水量調(diào)節(jié)混凝土狀態(tài)；更換外加劑廠家和品種等，致使混凝土強(qiáng)度降低。 　　3.2.3拌和站不能做到在每次混凝土拌合前測(cè)定砂石材料的實(shí)際含水量或測(cè)定的含水量沒有代表性，計(jì)算選用的含水量與砂石材料實(shí)際含水量不一致，無(wú)形中改變了混凝土水灰比，特別是在雨后，砂石帶入混凝土的水量大幅增加，將對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生較大影響； 　　3.2.4不同標(biāo)號(hào)、不同配合比的混凝土所用原材料規(guī)格和摻配比例都不一致，交叉施工時(shí)，砂石材料往往清倉(cāng)不徹底導(dǎo)致混料，使混凝土中材料規(guī)格和摻配比例發(fā)生改變。 　　3.3盲目按設(shè)計(jì)配合比施工：在砼配合比設(shè)計(jì)時(shí)為保證級(jí)配穩(wěn)定，粗集料通常由兩到三種規(guī)格的集料按適當(dāng)?shù)谋壤龘脚涠?，但在?shí)際施工中所使用的各種碎石往往與當(dāng)初做配合比的材料規(guī)格有較大出入，粗集料級(jí)配將不能滿足規(guī)范的要求，將對(duì)混凝土性能和強(qiáng)度造出一定影響； 　　3.4試件制作過(guò)程中弄虛作假：為達(dá)到試件強(qiáng)度合格的目的，在試件制作過(guò)程中人為的摻入水泥或粗骨料，混凝土試件強(qiáng)度雖然滿足設(shè)計(jì)要求，但混凝土實(shí)體質(zhì)量到底如何卻很難確定,容易造成工程質(zhì)量隱患。 　　3.5原材料質(zhì)量不穩(wěn)定：不同批次的砂石材料的規(guī)格和質(zhì)量變化較大；甚至不同批次的水泥強(qiáng)度有時(shí)也較大差異，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量有較大波動(dòng)。 　　3.6混凝土離析：拌合站為單純的追求產(chǎn)量，攪拌時(shí)間不滿足要求，攪拌出的混凝土均勻性較差；且部分罐車在混凝土運(yùn)輸過(guò)程中不轉(zhuǎn)動(dòng)，特別在路況較差時(shí)，車輛顛簸致使混凝土中砂漿和骨料出現(xiàn)分層，混凝土坍落度較大時(shí)更為明顯。 　　3.7養(yǎng)護(hù)條件達(dá)不到要求：混凝土試件制作完成后大都直接露天堆放在工地現(xiàn)場(chǎng)，且混凝土試件拆模后有時(shí)候也不能及時(shí)轉(zhuǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室；部分標(biāo)養(yǎng)室溫濕度條件不能滿足規(guī)范要求，有時(shí)在標(biāo)養(yǎng)室溫濕度出現(xiàn)異常時(shí)也未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，養(yǎng)護(hù)條件與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)相去甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致混凝土試件強(qiáng)度代表性較差。 　　3.8試驗(yàn)操作不規(guī)范：部分工地試驗(yàn)室檢測(cè)人員沒經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，操作不規(guī)范，加載速率不能滿足規(guī)程要求；另外，大多試驗(yàn)室在試驗(yàn)前不檢查試件的實(shí)際外觀尺寸，承壓面積直接按試模的公稱尺寸來(lái)計(jì)算；試驗(yàn)時(shí)試件放置位置不正確，不能保證試件軸心受壓。 　　3.9壓力試驗(yàn)機(jī)不準(zhǔn)確：部分試驗(yàn)室壓力試驗(yàn)機(jī)未經(jīng)過(guò)標(biāo)定或在使用過(guò)程中出現(xiàn)異常未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，壓力試驗(yàn)機(jī)示值不準(zhǔn)確，造出混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果失真。 　　四、解決途徑 　　為規(guī)范混凝土試件管理，增強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度試件的代表性，提高混凝土試件抗壓強(qiáng)度的穩(wěn)定性和合格率，保證工程實(shí)體質(zhì)量，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的控制： 　　4.1規(guī)范混凝土試件的制作 　　現(xiàn)場(chǎng)混凝土抗壓強(qiáng)度試件制作應(yīng)由經(jīng)過(guò)專門培訓(xùn)的固定人員進(jìn)行。混凝土試件成型前，應(yīng)仔細(xì)檢查試模的尺寸和裝配質(zhì)量，不符合要求的試模不得使用。混凝土樣品應(yīng)從三處以上的不同部位抽取大致相同份量的代表性樣品，其總數(shù)量應(yīng)不少于制件所需數(shù)量的1.5倍，然后人工用鐵鍬進(jìn)行翻拌至均勻，根據(jù)混凝土的坍落度大小嚴(yán)格按《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》中T0551規(guī)定的方法制作成型。初步成型后的混凝土應(yīng)稍高于試模并初次抹平，待試件收漿后，再次用抹刀將試件仔細(xì)抹平，并保證混凝土面和試模邊緣的高低差不超過(guò)0.5mm。根據(jù)實(shí)際氣溫情況確定適當(dāng)?shù)牟鹉r(shí)間，寧晚勿早，不要因拆模過(guò)早而導(dǎo)致試件缺棱掉角。 　　加強(qiáng)對(duì)試件制作的監(jiān)管力度，杜絕敷衍了事和弄虛作假的現(xiàn)象出現(xiàn)，使混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果能真正反映混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)體質(zhì)量。 　　4.2加強(qiáng)試驗(yàn)室管理 　　試驗(yàn)人員在混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)前應(yīng)先對(duì)試件進(jìn)行符合性檢查（蜂窩、麻面和缺棱掉角現(xiàn)象），測(cè)量試件受壓面實(shí)際尺寸和垂直度，對(duì)于不符合要求的試件要剔除；試驗(yàn)時(shí)試件受壓方向應(yīng)與振搗方向垂直，避免因受壓面不平整使試件提前破壞；試驗(yàn)中加荷速度，要嚴(yán)格按規(guī)程要求的加荷速度進(jìn)行，同一批試件應(yīng)該由同一人操作試驗(yàn)機(jī)；對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)試件應(yīng)正確進(jìn)行換算。 　　定期對(duì)壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，并加強(qiáng)日常保養(yǎng)，使用前應(yīng)檢查儀器工作是否正常，使用后按要求填寫儀器使用記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)儀器工作或示值有異常時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知試驗(yàn)室負(fù)責(zé)人并查找原因，確保壓力試驗(yàn)機(jī)的示值能真實(shí)反映混凝土抗壓試件的強(qiáng)度。 　　4.3規(guī)范施工管理 　　應(yīng)加大對(duì)原材料的控制力度，施工前應(yīng)做好原材料的調(diào)查。水泥的強(qiáng)度直接影響混凝土的質(zhì)量，水泥強(qiáng)度的上下波動(dòng)，混凝土的強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，因此，選擇規(guī)模大、信譽(yù)好、質(zhì)量穩(wěn)定的大廠家生產(chǎn)的水泥，是保證混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)；應(yīng)重點(diǎn)控制黃砂的細(xì)度模數(shù)和含泥量，砂子太細(xì)或含泥過(guò)多，不僅影響混凝土的強(qiáng)度，而且影響混凝土抗凍性、抗?jié)B性和耐久性。因此,混凝土最好采用中粗砂,且保證含泥量和有機(jī)質(zhì)的含量滿足規(guī)范要求；碎石主要控制好級(jí)配、針片狀含量和壓碎值，確保碎石級(jí)配連續(xù)。 　　在施工過(guò)程中使用的原材料應(yīng)與配合比設(shè)計(jì)時(shí)保持一致，保證原材料的穩(wěn)定性，并嚴(yán)格按配合比給定的各種材料的摻配比例施工。當(dāng)由于特殊原因，原材料規(guī)格確有較大變化時(shí)（主要指碎石，當(dāng)水泥品種發(fā)生變化時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)），應(yīng)及時(shí)通知試驗(yàn)室試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整，以保證拌制的混凝土滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。水灰比的大小直接決定混凝土強(qiáng)度，當(dāng)混凝土狀態(tài)不能滿足施工要求時(shí)，應(yīng)在保證水灰比不變的前提下通過(guò)改變水泥漿數(shù)量或提高外加劑摻量來(lái)予以實(shí)現(xiàn)，絕對(duì)不允許單純通過(guò)加水來(lái)增加混凝土的流動(dòng)性。每次混凝土施工前應(yīng)取有代表性試樣測(cè)定砂石材料的含水量，當(dāng)遇雨或砂石材料含水量有較大變化時(shí)，應(yīng)加大測(cè)定頻率，保證計(jì)算選用的砂石材料含水量與實(shí)際基本一致。 　　混凝土攪拌機(jī)計(jì)量裝置應(yīng)定期標(biāo)定，以保證其準(zhǔn)確性。為保證混凝土拌合物的均勻性，混凝土攪拌時(shí)間不能過(guò)短，自全部材料裝入攪拌機(jī)至開始出料的最短攪拌時(shí)間應(yīng)參照攪拌設(shè)備出廠說(shuō)明書的規(guī)定，并經(jīng)試驗(yàn)確定。攪拌時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)，以混凝土攪拌均勻?yàn)槎?，以免影響攪拌機(jī)的工作效率?；炷凉捃囋诨炷吝\(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)始終保持轉(zhuǎn)動(dòng)，以免混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生離析。 　　4.4加強(qiáng)混凝土試件制作后的養(yǎng)護(hù) 　　混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是通過(guò)混凝土立方體試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天的抗壓強(qiáng)度來(lái)反映的?；炷琉B(yǎng)護(hù)階段的溫濕度條件對(duì)混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)有很大影響，溫度高則混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速度快，反之則慢。如果養(yǎng)護(hù)過(guò)程中環(huán)境濕度達(dá)不到要求也會(huì)影響混凝土強(qiáng)度的形成。所以，當(dāng)混凝土試件養(yǎng)護(hù)條件與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件相差較大時(shí)，混凝土試件的抗壓強(qiáng)度也會(huì)與標(biāo)養(yǎng)試件有較大差別，混凝土立方體抗壓試件的強(qiáng)度也就不能真正反映混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)體質(zhì)量。另外，混凝土的初期養(yǎng)護(hù)條件對(duì)混凝土的早期強(qiáng)度以至28天強(qiáng)度都有較大影響，特別是在冬季，如果混凝土試件拆模前的溫濕度條件得不到保證，即使后期移入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)，混凝土試件抗壓強(qiáng)度也會(huì)有較大幅度降低甚至?xí)^(guò)5MPa。 　　所以，在混凝土結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)確保混凝土立方體抗壓試件的養(yǎng)護(hù)條件滿足規(guī)范要求。比較規(guī)范的做法是：試件成型后，應(yīng)用濕布覆蓋表面，在室溫205℃，相對(duì)濕度大于50%環(huán)境條件下靜放一到兩晝夜，然后拆模做外觀檢查，對(duì)有缺陷的試件予以剔出或加以修補(bǔ)。將完好的混凝土試件移入能控制溫度202℃，相對(duì)濕度大于95%的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)。當(dāng)無(wú)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室時(shí)，也可將試件放入溫度202℃的不流動(dòng)的飽和石灰水中養(yǎng)護(hù)。 　　五、對(duì)使用商品混凝土的幾點(diǎn)建議 　　5.1商品混凝土拌合站選用時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)考察和以往工程調(diào)查，選用那些規(guī)模大、信譽(yù)好、質(zhì)量穩(wěn)定、運(yùn)輸能力強(qiáng)且距工地較近的拌合站； 　　5.2應(yīng)選用至少兩到三家，以免因供應(yīng)問(wèn)題影響施工，但應(yīng)以一家為主，避免反復(fù)交叉使用，以保證混凝土質(zhì)量的穩(wěn)定； 　　5.3配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使用拌合站現(xiàn)有的原材料，并考慮可操作性； 　　5.4混凝土施工過(guò)程中應(yīng)派專門人員駐站，保證按批復(fù)的配合比施工； 　　5.5外加劑、水泥等重要原材料宜采用甲方供應(yīng)的方式，以免拌合站偷梁換柱； 　　5.6價(jià)格合理，過(guò)低的價(jià)格不可能有好的商品； 　　六、結(jié)束語(yǔ) 　　在混凝土結(jié)構(gòu)施工中，混凝土施工質(zhì)量以及混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果影響因素眾多，且有許多不確定因素。但是，只要各方共同努力，思想上高度重視，管理上措施到位，按要求生產(chǎn)，按規(guī)范施工，把握好每一個(gè)環(huán)節(jié)，混凝土的質(zhì)量還是有保證的。在以后的施工中，參建各方應(yīng)從源頭抓起，保證原材料質(zhì)量，按配合比施工，加強(qiáng)混凝土拌合，提高混凝土施工質(zhì)量的穩(wěn)定性；進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)混凝土試件的制作和養(yǎng)護(hù)，規(guī)范試驗(yàn)操作，使混凝土試件結(jié)果能真正反映混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)體質(zhì)量，使混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量得到切實(shí)提高。