混凝土抗壓強(qiáng)度影響因素的探討

辛酉陽

黃淮學(xué)院（463000）

目前我國(guó)混凝土的年用量約為24～30億立方米,用于房屋建筑和水利、交通、市政等土木工程。混凝土結(jié)構(gòu)約占全部工程結(jié)構(gòu)的90%以上,混凝土將是現(xiàn)階段乃至未來很長(zhǎng)一段時(shí)間我國(guó)主導(dǎo)的工程結(jié)構(gòu)材料?；炷猎嚰鎸?shí)強(qiáng)度是衡量混凝土強(qiáng)度和評(píng)價(jià)混凝土等級(jí)的基本指標(biāo),是反映單位工程主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量的依據(jù)。對(duì)混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)與評(píng)定以及進(jìn)一步的分析、研究尤為重要。

試驗(yàn)表明，混凝土立方體真實(shí)強(qiáng)度不僅與試件的尺寸、取樣、制作、養(yǎng)護(hù)期的溫度、濕度、齡期等因素有關(guān)，而且與試驗(yàn)的方法及人員、機(jī)具、環(huán)境有關(guān)。為了更好的反映混凝土的真實(shí)性、代表性和準(zhǔn)確性,對(duì)于混凝土抗壓強(qiáng)度的檢定我們要嚴(yán)格控制好各個(gè)環(huán)節(jié)。

1 試驗(yàn)機(jī)及環(huán)境因素

儀器儀表的靈敏度、分辨率、穩(wěn)定性、可重復(fù)性等因素使測(cè)試數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。

1）壓力試驗(yàn)機(jī):采用測(cè)量精度為±1%的壓力試驗(yàn)機(jī)，其量程應(yīng)能使試件的預(yù)期破壞荷載值不小于全程的20%、不大于全程的80%。

2）試件承壓面:與試件接觸的承壓板或墊板的尺寸應(yīng)大于試件的承壓面,其不平整度應(yīng)為每100mm不超過0.02mm（即為 0.02%）。

3）鋼尺:量程 300mm，最小刻度 1mm。

4）試驗(yàn)環(huán)境:試驗(yàn)應(yīng)在20℃±2℃的環(huán)境下進(jìn)行。

2 不平整度因素

1）試件不平整度應(yīng)為每100mm不超過0.05 mm，承壓面與相鄰面的不垂直度不應(yīng)超過1°。

2）將試件安放在試驗(yàn)機(jī)的下壓板上，試件的承壓面應(yīng)與成型時(shí)的頂面垂直。試件的中心應(yīng)與試驗(yàn)機(jī)下壓板中心對(duì)準(zhǔn)。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，當(dāng)上壓板與試件接近時(shí)，調(diào)整球座，使接觸均衡。

3 加荷速度因素

砼試件的試驗(yàn)應(yīng)連續(xù)均勻地加荷，砼強(qiáng)度等級(jí)低于C30時(shí)加荷速度為0.3～0.5MPa/s，強(qiáng)度等級(jí)高于或等于C30時(shí)則為0.5～0.8MPa/s。當(dāng)試件接近破壞開始迅速變形時(shí)，停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)油門，直至試件破壞，然后記錄破壞荷載。

試驗(yàn)表明,加荷速度對(duì)混凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線形狀也有影響。隨著應(yīng)變速度的降低，最大應(yīng)力值也逐漸減少，但到達(dá)最大應(yīng)力值的應(yīng)變?cè)黾樱捎谛熳兊挠绊懀骨€的下降比較緩慢。

4 試件大小的因素

試件和試驗(yàn)機(jī)墊板之間的磨擦對(duì)試塊有“套箍”作用，且越靠近試塊中部就越小。試驗(yàn)還表明，混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度與試塊的尺寸有關(guān)，立方體尺寸越小，測(cè)得的混凝土抗壓強(qiáng)度越高,這也可以從上述試塊中和試驗(yàn)機(jī)墊板之間的磨擦力對(duì)試塊的影響分析中得到解釋。

混凝土立方體強(qiáng)度的計(jì)算，強(qiáng)度值的確定，采用非標(biāo)準(zhǔn)試件測(cè)得的強(qiáng)度值應(yīng)乘的尺寸換算系數(shù)（混凝土強(qiáng)度等于C60時(shí)）新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)強(qiáng)度等級(jí)不小于C60時(shí)宜采用標(biāo)準(zhǔn)試件，用非標(biāo)準(zhǔn)試件時(shí)，尺寸換算系數(shù)由試驗(yàn)確定。

5 磨擦力因素

試件在試驗(yàn)機(jī)上受壓時(shí)，縱向縮短，橫向擴(kuò)張。一般情況下，試件的上下表面有向內(nèi)的磨擦力，這是由試件橫向擴(kuò)張產(chǎn)生的。磨擦力就如同在試件上下端各加了一個(gè)套箍，延緩裂縫的開展，提高了試件的抗壓強(qiáng)度。試驗(yàn)過程中可以看到，試件破壞時(shí)首先是試塊中部外圍混凝土發(fā)生剝落，這也說明，試塊和試驗(yàn)機(jī)墊板之間的磨擦對(duì)試塊有“套箍”作用，且這種“套箍“作用越靠近試塊中部就越小。下圖是上下表面加潤(rùn)滑劑的試件破壞情況。由于這種試件在受壓時(shí)沒有“套箍”作用的影響，橫向變形幾乎不受約束。這樣的試件不僅測(cè)得的混凝土抗壓強(qiáng)度低,而且試件破壞情況與前述試件不同。

6 人員素質(zhì)因素

試驗(yàn)人員的技術(shù)水平和操作習(xí)慣以及對(duì)試驗(yàn)機(jī)表盤的讀數(shù)方式不同，都會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響。如肉眼對(duì)數(shù)時(shí)，習(xí)慣性的偏向刻度的某一側(cè)，使測(cè)讀的數(shù)據(jù)偏高或偏低，操作時(shí)不按試驗(yàn)規(guī)程的規(guī)定，造成操作錯(cuò)誤、對(duì)數(shù)錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤等。

[1]GB/T50081-2002，普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]李喬.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].中國(guó)鐵道出版社,2001.

[3]姚啟均.混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法的新規(guī)定[J].建筑工人,2005(2)

[4]GB/T50081—2002,普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5]易偉建,張望喜.建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.