影响混凝土试件抗压强度结果及合格率因素分析

1、混凝土试件抗压强度结果及合格率影响因素分析嘉兴市鹏飞交通匸程检测有限公司孟海山摘要：通过对某一桥梁结构混凝土试件抗压强度结果的统计与分析，阐述施 工、 制件方法、养护条件等因素对混凝土试件抗压强度结果的影响，提出相应的防 治措 施，提高混凝土试件抗压强度合格率，使其能真正反映混凝土结构的实体质 量。关键词：混凝土试件强度 合格率 分析前言：统汁表明，水泥混凝土已成为当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，在当前桥梁和工业民用建筑中得到广泛应 用。但乂因 硬化后的水泥混凝土结构的不可重塑性，一旦混凝土强度不能满足设计 要求，返工处理 将浪费很大的人力、物力，并造出

2、不良的社会影响。水泥混凝土结 构在施工完成后的实 体强度很难直接得到，工程中通常采用混凝土立方体试件标准养护 28 天的抗压强度来予以反映，所以，混凝土抗压强度试件是否规范、是否具 有代表性就显得尤为重要了。 但由于施工、制件、养护、试验操作等诸多因素的影 响，在实际施工过程中，同强度等 级、同配比、同施工条件下的不同批次混凝土试 件的强度却往往偏差很大，其至还有很 多同一组混凝土试件不同个体之间的强度偏 差也超过规范的要求，强度达不到设计要求 的情况也屡有发生，特别是对于那些规 模较小的桥梁工程则更加突出。鉴于此种情况， 我们对某座在本检测公司委托检验 的桥梁灌注桩混凝土试件抗压强度结果进行

3、汇总，根 据统讣结果和以往的施工经 验，对出现此种情况的根源进行分析，并提岀解决此问题的 根本途径，希望能对以 后混凝土试件强度试验和混凝土结构施工的规范性起到一定的推 进作用。、结果统计汇总此桥梁共有灌注桩24棵，设计强度为C23,每根灌注桩制取混凝土试件3组，总计72组。在对此桥梁工程灌注桩混凝土抗压强度试验结果统计中，72组抗压强度有14组不满足要求，合格率仅为 80. 6%0现将强度结果统计如下：磴抗压强度统计？分析表表1设计强度平均值最大值最小值极差标准差变异系数C2528.537. 121.315.83. 6670. 129磴不合格抗压强度统计分布表表2序号因素组数（组）所占比例（

4、）1偏差超过限差作废321.42中间值不合格7503平均值不合格428.6合ii-14100、原因分析统汁结果表明，此桥梁灌注桩混凝土设汁强度虽然不高，但是均方差和变异系数却都很大,极差其至达到15. 8MPa,混凝土强度浮动范圉较大，混凝土强度总体稳定性较差。通过对不合格强度结果的分析，中间值不合格占不合格结果的50%,同 组试件强度偏差超限作废的也占21.4%,可以预见，混凝土试件制作的不规范性对混凝土试件抗压强度的不稳定性产生了很大的影响。根据统计结果及以往的经验，笔者认为产生此种结果的原因主要有以下儿个方面：1、试件制件不规范我们对测试的混凝土立方体试件进行检查，结果有26%的试件不合

5、格。试件 实测尺寸与公称尺寸相差较大，有 17%左右的试件尺寸偏差大于lmm,有的竟相差10mm；有5% 左右试件承压面与相邻面不垂直度大于1；有 4%左右试件受压面的 平整度不符合要求。原因为：1.1 取料不具有代表性：混凝土拌合物取样后不进行人工翻拌，直接装入试 模中， 混凝土拌合物在入模询已离析。1.2入模方法不当：对于坍落度小于 70mm 的混凝土拌合物不采用振实台，对 于坍 落度大于 70mm 的混凝土多数一次性装满试模，且插捣次数和方法都不符合规 范要求， 致使混凝土试件振捣不密实。1. 3 混凝土试件制作完成后在混凝土拌合物临近终凝前没进行二次抹平，致使栓试件不规则或试件高度偏低

6、。1.4 混凝土试模质量差、变形大，但没有及时更换和调整，另外在操作时试模固定不紧，致使制取的混凝土试件两受压面不平行，使混凝土试件的受力状态发生改变，影响混凝土试件的抗压强度。1、5拆模时间太早造成试件缺角少棱。2、弄虚作假：为达到试件强度合格的 U 的，在试件制作过程中人为的掺入水 泥或粗骨料，混凝土试件强度虽然满足设计要求，但混凝土实体质量到底如何却很难确定，容易造成工程质量隐患。3、 原材料质量不稳定：不同批次的砂石材料的规格和质量变化较大；其至不同 批次的水泥强度有时也较大差异，导致混凝土质量有较大波动。4、 混凝土拌合不均匀：很多工程还在采用非强制性搅拌机，或搅拌时间不满足规范要求

7、，搅拌岀的混凝土均匀性很差。5、不按配合比施工：很多混凝土搅拌设备没有自动汁量装置或计量不准确，在用小推车上料过程中乂很难做到车车过磅，无形中使配合比中各种材料的掺配比 例得以改 变。而且出于利益的驱使，不少施工队伍私自调动配合比，主要表现在混 凝土中水泥数 量不足，致使混凝土强度降低。6、盲目按配合比施工：在栓配合比设计时，为保证级配稳定，粗集料通常山两到三种规格的集料按适当的比例掺配而成，但在实际施工中，所使用的各种碎石 往往与当 初做配合比的材料规格有较大出入，如不根据现场材料的实际情况适时调 整，还按设计 的配合比的掺配比例施工，粗集料级配将不能满足规范的要求，将对 栓性能和强度造出

8、一定影响。7、养护条件达不到要求：很多工程在栓试件制作完成后大都堆放在工地现场 工棚 或水池中，有的其至会直接露天堆放，养护条件与标准养护相去甚远，导致栓 试件强度 没任何代表性。8、试验操作不规范：部分工地试验室甚至少数检测机构的检测人员没经过专 业培 训，操作不规范，加载速率不能满足规程要求；另外，大多试验室在试验前不 检查试件 的实际外观尺寸，承压面积直接按试模的公称尺寸来计算；试验时试件放 置位置不正 确，不能保证试件轴心受压；这都对混凝土试件抗压强度结果有一定的 影响。9、压力试验机不准确：部分试验室压力试验机未经过标定或在使用过程中出现异常未能及时发现，压力试验机示值不准确，造出混

9、凝土抗压强度结果失真。三、解决途径：为规范混凝土试件管理，增强混凝土抗压强度试件的代表性，提高混凝土试 件抗压 强度的稳定性和合格率，保证工程实体质量，应重点加强以下儿个方面的控 制：1、 规范混凝土试件的制作现场混凝土抗压强度试件制作应山经过专门培训的固定人员进行。混凝土试 件成 形前，应仔细检查试模的尺寸和装配质量，不符合要求的试模不得使用。混凝 土样品 应从三处以上的不同部位抽取大致相同份量的代表性样品，其总数量应不少于制件所需数量的 1.5 倍，然后人工用铁锹进行翻拌至均匀，根据混凝土的坍落度 大小严格按 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程中 T0551 规定的方法制作成 型。初步成型后

10、 的混凝土应稍高于试模并初次抹平，待试件收浆后，再次用抹刀将 试件仔细抹平，并 保证混凝土面和试模边缘的高低差不超过0.5mm。根据实际气温 情况确定适当的拆模时间，宇晚勿早，不要因拆模过早而导致试件缺棱掉角。加强对试件制作的监管力度，杜绝敷衍了事和弄虚作假的现象出现，使混凝土抗压强度试验结果能真正反映混凝土结构的实体质量。2、加强试验室管理试验人员在混凝土立方体抗压强度试验前应先对试件进行符合性检查（蜂窝、麻面和缺棱掉角现象），测量试件受压面实际尺寸和垂直度，对于不符合要求的试件要剔除；试验时试件受压方向应与振捣方向垂直，避免因受压面不平整使试件提前破坏；试验中加荷速度，要严格按规程要求的加

11、荷速度进行，同一批试件应该由同一人操作试验机；对非标准试件应正确进行换算。定期对压力试验机进行标定，并加强日常保养，使用前应检查仪器工作是否正常，使用后按要求填写仪器使用记录，当发现仪器工作或示值有异常时，应及时通知试验室负责人并查找原因，确保压力试验机的示值能真实反映混凝土抗压试件的强度。3、规范现场施工承包人应加大对原材料的控制力度，施工前应做好原材料的调查。水泥的强度直接影响混凝土的质量，水泥强度的上下波动，混凝土的强度也会发生相应的变化，因此，选择规模大、信誉好、质量稳定的大厂家生产的水泥，是保证混凝土强度的基础；应重点控制黃砂的细度模数和含泥量，砂子太细或含泥过多，不仅影响混凝土的强

12、度，而且影响混凝土抗冻性、抗渗性和耐久性。因此，混凝土最好采用中粗砂，且保证含泥量和有机质的含量满足规范要求；碎石主要控制好级配、针片状含量和压碎值，确保碎石级配连续。在施工过程中使用的原材料应与配合比设计时保持一致，保证原材料的稳定性。并严格按配合比给定的各种材料的掺配比例施工。当山于特殊原因，原材料规格确有较大变化时（主要指碎石，当水泥品种发生变化时应重新进行配合比设计），应及时通知试验室试验，根据实际情况及时调整，以保证拌制的混凝土满足设计及规范要求。水灰比的大小直接决定混凝土强度，当混凝土状态不能满足施工要求时，应在保证水灰比不变的前提下通过改变水泥浆数量来予以实现，绝对不允许单纯通过

13、加水来增加混凝土的流动性。现场混凝土拌和应尽量使用有自动计量装置的强制式搅拌机，计 ？量装置应定 期标 定，以保证其准确性。当受条件限制拌和机没有计量装置时，上料应保证车车过磅。为保证混凝土拌合物的均匀性，混凝土搅拌时间不能过短，自全部材料装入搅拌机至开始出料的最短搅拌时间应参照搅拌设备出厂说明书的规定，并经试验确定。且不得低于下表的规定。混凝土最短搅拌时间表3搅拌机类别搅拌机容量（L）混凝土坍落度（mm）混凝土最短搅拌时间（S）自落式W4001209060W80015012090W1200/15090强制式W400906060表所列时间为从加水搅拌算起，当搅拌掺有外

14、加剂的混凝土时，搅拌时间应适当延长。搅拌时间也不宜过长，以混凝土搅拌均匀为度，以免影响搅拌机的工作效率。4、加强混凝土试件制作后的养护混凝土结构的强度是通过混凝土立方体试件标准养护28天的抗压强度来反映 的。混凝土养护阶段的温湿度条件对混凝土强度的增长有很大影响，温度高则混凝土强度增长速度快，反之则慢。如果养护过程中环境湿度达不到要求也会影响混凝土强度的形成。所以，当混凝土试件养护条件与标准养护条件相差较大时，混凝土试件的抗压强度也会与标养试件有较大差别，混凝土立方体抗压试件的强度也就不能真正反映混凝土结构的实体质量。另外，混凝土的初期养护条件对混凝土的早期强度以至28天强度都有较大影响，特别

15、是在冬季，如果混凝土试件拆模前的温湿度条件得不到保证，即使后期移入标准养护室养护，混凝土试件抗压强度也会有较大幅度降低，试验表明，这种影响其至会超过5MP&。所以，在混凝土结构施工中，应确保混凝土立方体抗压试件的养护条件满足规范要求。比较规范的做法是：试件成型后，应用湿布覆盖表面，在室温205C,相对湿度大于50%环境条件下静放一到两昼夜，然后拆模做外观检查，对有缺陷的试件予以剔出或加以修补。将完好的混凝土试件移入能控制温度202C,相对湿度大于95%的标准养护室内养护。当无标准养护室时，也可将试件放入温度202C的不流动的饱和石灰水中养护。四、儿点建议对于桥梁工程无论规模大小都应强制要求工地现场至少要建立混凝土标准养护室；招标时应强制要求混凝土拌合采用自动计量装置的强制式搅拌机，当不具备此条件时，为保证混凝土质量，建议采用商品混凝土；现场应至少配备一名专业试验人员或对混凝土试验较熟悉的现场技术人员，专门负责混凝土试件的制作、养护、试验及送