f-CaO對混凝土質(zhì)量影響檢測誤判影響因素研究

賈非 孫冰 雷林

1 概述

水泥安定性是指水泥在加水后，硬化過程中體積變化均勻、保持一定性狀、不開裂、不變形、不潰散的性質(zhì)。在建設(shè)工程領(lǐng)域中，水泥安定性一直是材料生產(chǎn)廠家、銷售方、施工方、建設(shè)方、檢測機構(gòu)以及建設(shè)主管部門十分重視的質(zhì)量安全檢測項目。水泥安定性不合格的主要原因是由于熟料礦物中含有過多的游離氧化鈣(f-CaO)和少量的MgO，SO3。在實際的工程檢測中，出現(xiàn)安定性不合格的主要原因是熟料中f-CaO過多。

采用國家標準開展f-CaO對混凝土質(zhì)量影響檢測過程中，受某些因素影響，存在檢測結(jié)論誤判風險，本文對這些影響因素進行了分析，探討了提高檢測數(shù)據(jù)真實性、準確性，防止發(fā)生檢測結(jié)論誤判的方法。

2 試驗方法和研究結(jié)果

2.1 試驗方案與試件制備

在試驗方案設(shè)計時，我們采用了同批次原材料、相同的 C30混凝土配合比，同時配制了一批混凝土，在標準條件下養(yǎng)護50 d，再使用同一部鉆芯機鉆取芯樣，嚴格按CECS 03標準的規(guī)定磨平加工芯樣進行初始試驗，試驗數(shù)據(jù)見表 1。初始試驗數(shù)據(jù)作為開展本項研究的基準，通過后續(xù)試驗數(shù)據(jù)整理并與初始試驗數(shù)據(jù)比對，分析試驗結(jié)果變化情況，得出研究結(jié)論。試驗前，所用原材料水泥使用雷氏夾法測試安定性，檢測結(jié)果合格。

表1 基準試驗

為驗證試驗混凝土質(zhì)量均勻性、同一性，證明試驗研究可比性，我們每澆筑成型一個混凝土模具均留置一組混凝土立方體抗壓強度標準試件。該批試件共 9組，經(jīng) 28 d抗壓強度測試，強度值極差3.3MPa，滿足試驗研究要求。

2.2 影響因素

通過工程檢測實例與實驗室模擬試驗，我們發(fā)現(xiàn)f-CaO檢測流程中鉆芯取樣部位、端面平整度、端面補平、垂直度控制等方面均對檢測結(jié)果的準確性、可比性造成不同程度影響。

2.2.1 取樣部位

f-CaO對混凝土質(zhì)量影響的檢測可分為現(xiàn)場檢查、薄片沸煮檢測和芯樣試件檢測。

按照標準規(guī)定，首先應通過調(diào)查和檢查混凝土外觀質(zhì)量初步確定f-CaO對混凝土質(zhì)量有影響的部位和范圍。其次在初步確定有f-CaO對混凝土質(zhì)量有影響的部位上鉆取混凝土芯樣。

依據(jù)標準檢查混凝土外觀質(zhì)量，應初步確定f-CaO對混凝土質(zhì)量有影響的部位，其次在該部位鉆取芯樣進行檢測。標準的這一規(guī)定并不是要求取樣時，直接鉆取裂縫通過的部位現(xiàn)行測試。我們應當結(jié)合CECS 03中 6.0.5的規(guī)定，當“芯樣有裂縫或有其他較大缺陷”時判定相應的測試數(shù)據(jù)無效，理解標準文本規(guī)定的真實意圖。

2.2.2 端面平整度

為揭示芯樣端面處理對檢測結(jié)果的影響程度，采用 2.1條中描述的同等條件下制備的混凝土構(gòu)件，鉆取芯樣制備樣品。沸煮芯樣鋸切后不磨平，非沸煮芯樣鋸切后按規(guī)定磨平，試驗數(shù)據(jù)見表2。

由表 2數(shù)據(jù)可見，強度變化百分率較基準試驗數(shù)據(jù)大幅升高，其極值25.8%已接近30%的上限值。在樣品加工過程中，若不嚴格按標準規(guī)定控制端面平整度，則有可能影響測試準確性、真實性，嚴重時甚至改變檢測結(jié)論發(fā)生誤判。

2.2.3 端面補平

按照CECS 03標準的規(guī)定，芯樣端面處理的方法除了磨平加工外，還可采用環(huán)氧膠泥或聚合物水泥砂漿補平;在補平層厚度不大于1.5mm的情況下，還可采用硫磺膠泥補平。以上三種補平材料在直接進行鉆芯法檢測混凝土強度時，能夠滿足檢測需要。但是由于在按照GB/T 50344-2004檢測時，芯樣加工增加了沸煮過程，且芯樣需恒沸6 h，筆者建議僅采用磨平工藝方式加工制備GB/T 50344-2004檢測用芯樣，從而避免長時間高溫沸煮對補平材料強度及補平界面粘結(jié)強度的影響，進而避免影響檢測結(jié)論。

2.2.4 垂直度控制

為揭示芯樣垂直度控制對檢測結(jié)果的影響，筆者利用本文 2.1條中描述的同等條件下制備的混凝土構(gòu)件，鉆取芯樣制備樣品。沸煮芯樣鋸切后隨機調(diào)整傾斜角度磨平，非沸煮芯樣鋸切后按規(guī)定磨平，試驗數(shù)據(jù)見表3。

表3 垂直度影響試驗

由表 3數(shù)據(jù)可見，樣品加工過程不嚴格按標準規(guī)定控制垂直度，則有可能導致強度變化百分率增加，同樣會影響測試準確性、真實性，進而改變檢測結(jié)論。

3 結(jié)語

影響混凝土開裂的原因有很多，f-CaO對混凝土質(zhì)量的影響只是其中之一。通過總結(jié)工程實踐與試驗室模擬試驗，我們發(fā)現(xiàn)，鉆芯取樣部位、端面平整度、端面補平、垂直度控制等方面均對檢測結(jié)果的準確性、可比性造成不同程度影響。

工程質(zhì)量檢測工作，應本著細致嚴謹?shù)膽B(tài)度，開展取樣、收樣、樣品制備、試樣測試過程，檢測工作的每一個環(huán)節(jié)，都有可能對檢測結(jié)論產(chǎn)生嚴重影響，這就需要檢測人員時刻保持高度的責任感開展檢測工作，時刻保證實驗室出具客觀準確檢測結(jié)果的能力。

[1] GB/T 50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準[S].

[2] CECS 03∶2007，鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程[S].

[3] 官曉華，宋玉峰.鉆芯法檢測混凝土強度應注意的幾個方面[J].河北建筑工程學院學報，2005，23(4):58-59，69.