混凝土試塊抗壓強度檢測存在問題與解決措施

□文/楊子月

在建筑工程施工中，混凝土結構的主要技術指標為抗壓強度。檢測混凝土的抗壓強度對保證混凝土質量穩定有著重大影響。通過對施工現場的調研、觀察，結合對混凝土立方體試塊測強結果分析，發現存在需要改進的地方。

存在的問題

試件取樣

（1）施工前沒有確定抽樣方案、留置數量和評定統計方法，從而導致統計試件數量不足。

（2）取樣人員不是按照普通混凝土強度試驗每100 m3以同一強度等級、同一配合比、同一生產工藝進行取樣；而是根據混凝土攪拌質量好壞一次性制作出多組試件，把下一個批次的試件提前做完，使得抽樣的樣品沒有代表性，不能真實地反映混凝土的質量。

（3）GB/T 50081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》對混凝土試件成型方法、振搗方法和養護要求都做出了具體規定和要求，可施工現場往往忽略這些重要規定和要求。具體現象如下。

a試件的取樣與成型不按GB/T 50081-2002中5.1.1.3規定“盡短的時間內成型，一般不宜超過15 min”，甚至取已超過初凝時間的混凝土再次加水，人工強制拌和后成型。脫模后的試件棱角不齊、骨料外露、蜂窩嚴重、氣泡密集。

b成型后的試件未按規定要求及時拆模、編號、養護。而是幾天后甚至28 d齡期后才拆模且亂碼、亂放、丟失，造成抗壓強度等級混亂、編號混亂、齡期混淆的現象。

c試件制作人不專職、不固定，不按GB/T 50081-2002中5.1.2.規定的方法進行操作。制作成型方法隨意，有的采用木方子敲打試模成型、有的不分鋼筋粗細亂插亂搗，鞋底子抹平。

d試模不標準、幾何偏差大，尤其目前部分施工單位采用的塑料模具，存在振搗變形、溫度變形等缺陷，造成試塊實際尺寸與公稱尺寸相差較大，有的尺寸偏差＞1 mm。

試件強度檢測

（1）未在測試抗壓強度前，按照試件的尺寸公差進行檢測。標準的試件檢測是承壓面的平整度公差不得超過0.000 5d（d為試件直徑）；試件相鄰面間的夾角為90°，公差不得超過0.5°；試件各邊長、直徑和高的尺寸的公差不得超過1 mm。

（2）測試抗壓強度時，試塊放置位置不精確，不能保證試塊的軸心受壓。

（3）不按加荷速度標準操作，因加荷過快而造成沖擊荷載。實際上試塊在受力破壞之前材料裂紋擴展的速度慢于荷載增加的速度，測出的強度值偏高。

（4）試件表面有油污。當試件受壓面有油污時，承壓板與試件表面的磨擦力減小，試件將出現垂直裂紋而破壞，測出的混凝土強度值較低。

（5）試件浸泡養護后未晾干。試件在水中浸泡養護，試件含水較高，如未晾干，測出的混凝土強度值較低。

改進措施

試件取樣

（1）混凝土強度等級需通過試配、試驗、配合比設計、施工、取樣、養護、測強等環節來確定，其中任何一個環節的疏忽或失誤，都有可能導致混凝土強度的降低。

（2）專門編制混凝土施工組織設計和質量措施方案，使混凝土的質量始終處于受控狀態。GBJ 107-87規定：“一個驗收批的混凝土應由強度等級相同、齡期相同以及生產工藝條件和配合比基本相同的混凝土組成。對施工現場的現澆混凝土應按單位工程的驗收項目劃分驗收批?！?/p>

（3）結合混凝土工程結構、強度等級、澆注工程量等預先進行驗收批的劃分，按GB 50204-2002《混凝土結構工程施工質量驗收規范》決定施工現場是采用標準差未知數統計方法還是采用非數理統計評定方法，進一步確定混凝土試件留置的數量，防止出現試件組數差異的現象。

（4）配備具有一定文化水平、責任心的專職抽樣人員負責現場混凝土的取樣、制作，規范抽樣人員的責任心與職業素質，強化標準、方法與質量意識。

（5）混凝土試件成型前，應按試模標準檢查尺寸和裝配質量。試模內表面粗糙度≯3.2μm、試模組裝后內部尺寸誤差不得大于公稱尺寸的±0.2%，試模連接縫隙≯0.2 mm，試模相鄰面夾角為（90±0.3）°，平整度≯0.04 mm。

（6）根據混凝土稠度確定試件成型方法，坍落度≯70 mm的混凝土宜用振動振實；＞70 mm的宜用搗棒人工搗實。

（7）混凝土試件的制作。將拌和物一次裝入試模，用抹刀沿模壁插搗數次并使混凝土拌和物高出試?？冢刺涠冗x擇振動方式，振動后將表面多余的混凝土刮除。靜止30 min后，在臨近初凝時用抹刀抹平，使試塊尺寸與標準尺寸的誤差不超過±1 mm。

（8）建立現場混凝土養護室，試件成型后應立即用不透水的薄膜覆蓋表面。采用標準養護的試件，應在溫度為（20±5）℃的環境中靜置 24～48 h，然后編號、拆模。拆模后應立即放入溫度為（20±2）℃、相對濕度為95%以上的標準養護室中養護，或在溫度為（20±2）℃的不流動的Ca（OH）2飽和溶液中養護。

（9）正確運用標準試塊與同條件試塊。所謂標準試塊是在攪拌現場取樣、成形并在標準條件下養護的試塊；同條件試塊是指在混凝土澆注地點取樣、成型并與現場混凝土構件同條件養護的試件。標準養護的試塊因養護或防護不周導致試塊不合格的比例很小；但標準試塊的抗壓強度只是混凝土攪拌機里混凝土的強度，它的差異只反映混凝土配合比、材料計量的準確性及攪拌的均勻性，而無法反映混凝土澆注、振搗和養護引起的質量差異。在實際工作中，混凝土的澆注、振搗和養護引起的質量問題遠大于標準試塊的制作、養護和試驗。為了彌補標準試塊不足，施工中除按GB 50204-2002留置標準試塊外，還應留置一定數量的同條件試塊，尤其在夏季和冬季，以便準確確定結構混凝土的實際強度，為拆模和強度評定提供可靠的數據依據。

試件強度檢測

（1）試件試壓前應將上下承壓板及試件表面擦拭干凈，避免有堅硬石屑、砂粒等顆粒物附貼在承壓面上。

（2）試件的承壓面應與成型時的頂面垂直。試件的中心應與試驗機下壓板中心對準，保證試件的軸心受壓，軸心不得偏移。

（3）試件試驗的加荷速度應連續均勻，混凝土強度等級＜C30時，加荷速度為0.3～0.5 MPa/s；混凝土強度等級≥C30但＜C60時，加荷速度為0.5～0.8 MPa/s；混凝土強度等級≥C60時，加荷速度為0.8～1.0 MPa/s。

（4）混凝土強度等級≥C60時，宜采用150 mm×150 mm×150 mm的標準試件來采集數值，試壓時尤其在接近破壞時必須保持要求的加荷速度。使用非標準試件時，其尺寸換算系數應由試驗確定。確定尺寸換算系數的試件組數必須＞20對。

（5）當混凝土強度等級≥C60時，壓力機上下承壓板與試件之間應各墊上符合技術指標要求的鋼墊板，以便正確反映高強混凝土的真實強度。

結語

混凝土的標準抗壓強度檢測結果直接反映出混凝土的結構質量，應當引起施工、試驗單位的重視。為保證混凝土結構物的安全性和耐久性，要強化現場試件制做人員和試驗操作人員對規范、標準、方法的理解，提高試驗水平。