基于同密度條件下混凝土砌塊抗壓強度檢測

孫奕+陳志強

摘 要：本文根據預制干硬性混凝土的生產特點提出用同密度抗壓強度試驗法來檢驗預制干硬性混凝土砌塊的質量從而解決了目前交通建設工程對各種預制干硬性混凝土砌塊的抗壓強度難于直接檢測的問題。通過大量的實用試驗證明，使用本儀器及檢驗方法既簡化了檢驗程序，又可得到較好的檢測效果。

關鍵詞：干硬性混凝土砌塊 強度檢驗 同密度試件成型儀

工作原理

基于同密度圓柱體試件成型儀條件下的干硬性預制混凝土砌塊抗壓強度檢驗法的基本原理是通過同密度圓柱體試件成型儀模擬干硬性混凝土砌塊機械化振壓成型的方式來制作預制干硬性混凝土砌塊的混凝土抗壓強度試件，然后按常規混凝土的檢驗程序對其檢測和強度推定。

做到生產車間現場取樣，保證取材的一致性，即在砌塊制作現場隨機抽取代表性砌塊進行體積測量和稱重，測得該批次砌塊濕密度，從而計算出制作成試件需要的集料重量，從砌塊生產線下料口稱取所需重量的集料制作試件。

試件制作方式與砌塊生產線一致，即將裝滿所需重量集料的試模放置在同密度圓柱體試件成型儀上在施加激振力的同時對試摸上壓板施加壓力，等試件達到設定尺寸時使用脫模機脫出試件，送養護室養護，達到齡期后進行強度試驗。

上述方法制作形式類似普通混凝土標準試件制作，所以各種形狀的砌塊都能適用。理論上這樣制作的試件與砌塊具有同樣的結構密度和制作成型工藝，得到的試驗數據具有很好的相關性。

干硬性混凝土砌塊抗壓強度檢驗法

1、 儀器設備

鋼質Φ100 mm ×100mm（公路路基用）無側限試模3～5套；預制干硬性混凝土同密度圓柱體試件成型儀；2000kN混凝土壓力機（制作試件和強度測試）；200kN無側限試模脫模機；感量不大于1g的電子臺秤一臺；Φ20 mm×250mm鋼搗棒2根；脫模油、漆刷、手用砂鏟、刮刀、薄膜袋等。

2、試件數量

一個驗收批次的混凝土砌塊強度等級試件數量為五個，從該批砌塊中隨機制作六個試件（其中一塊備用）。

當需做3d或7d強度試驗時可根據需要增加制作相同數量的試件。

3、試件制作

試件制作前，對選好的試模要徹底擦洗，試模內壁上不得留有附著物，不得生銹。擦洗干凈后，用機油涂刷試模內壁， 涂機油的目的是作為隔離劑，便于脫模取出試件，所以要注意機油分布必須薄和均勻，不能出現流淌或匯集。

將試模的下壓柱放入試模，同時在試模下部外緣墊三小塊厚20mm的墊鐵使下壓柱向下露出20mm，將稱好的砌塊混合料分2～3次灌入試模中，每次加料后用夯棒輕輕均勻搗實，再將上壓柱放入試模中，正常情況下布料并搗實后上下壓柱控制在均外露20mm左右，注意上下壓柱露出試模外的部分應該基本相等。

將裝好料好的試模放在同密度圓柱體試件成型儀上， 加壓并振動5～8秒鐘，直至上下壓柱都壓入試模內為止，注意壓柱兩端必須與外摸平，不得使壓柱低于外模，此時模內試件高度應正好達到要求值，停振并持荷維持一分鐘左右，待試模壓柱無反彈后卸載。

將制好的試模放在脫模機上脫模，脫模機頂板、限位環等必須與試模配套，頂板必須略小于試模上下壓柱，限位環內徑必須略大于試件直徑，待脫試模必須擺放準確，試件圓柱體中心盡量與頂桿中心重合，限位環不得與頂出的試件擦刮。待試件從模具中慢慢頂出后輕輕取下上壓柱，并檢查試件是否完整，一旦發現試件存在高度不足、空洞、不均勻、裂縫、變形、脫落或刮傷等現象應報廢重做。

稱重、套袋，貼上標簽后，放置室內進行標準養護。

4、同密度圓柱體試件的要求

試件制作前后質量損失：不超過25g。

為了保證試件與被測砌塊的密度一致性，要求測量與稱量要精確，建議采用感量不大于1g的天平。

制作速度要快，為了避免混凝土初凝影響砌塊強度，要求整個試件制作過程在1h內完成。

5、強度測試

檢查破碎后的試件，當出現下列情況之一時，該試件試驗結果無效：

含有直徑≥35mm的粗骨料；含有孔徑≥5mm的孔洞、范圍≥10mm的蜂窩、裂縫等缺陷；制作、搬運、養護等過程造成足以影響試驗結果的缺陷。

當出現無效試件時，應啟用備用試件或重新取樣進行抗壓強度試驗，補足試驗數量。

6、結果計算

1、項目簡介

嘉興市在航道建設中早在2005就年推廣應用于制干硬性混凝土砌塊，目前在已有近100km的高等級主干線航道的護岸工程建設中采用硬性混凝土砌塊，作為主要材料，基本取代了早期用單一漿砌塊石護岸的結構形式，大大提高了施工效率、工程質量、使用壽命、節能環保及外觀效果。杭平申線航道就是典型之一。

杭平申線航道，主線全長100.89km，穿越桐鄉、海寧、秀洲、海鹽、平湖五個地市，航道等級為Ⅲ級，設計通航能力1000t級，總投資 649105.2萬元。航道護岸設計采用480 mm×150mm×240mm的M型預制混凝土劈裂砌塊（見圖1）和400 mm×300mm×150mm鉆石型混凝土劈裂砌塊，（見圖2）。

2、對比試驗方案

本次試驗中我們在同一次砌塊生產過程中針對上述兩種砌塊選用切割立方體試件法、鉆芯取樣試驗法和同密度圓柱體試驗法進行比對以尋求相互關系。

2.1取樣數量

每種砌塊每種試驗方法的試件數量各分10組，每組5個試件，設計強度按C20、 C25、C30分別取樣，見表2。

2.2抗壓強度試驗結果

通過抗壓強度測試得到的數據經統計分析后得到以下數據，見表3。

從表3可以看出三種試驗方法均能得出砌塊強度的檢驗值，前兩種為實體切割或鉆芯取樣的倒，反映砌塊的真實強度，后一種是采用同樣的配合比、同樣的密度值和模擬實體砌塊生產成型的方法制作成試件得到，與前兩種試驗結果吻合度較高。但從表4也可以看出同密度圓柱體的試驗結果的均方差和變異系數較前兩種試驗結果小，這說明同密度圓柱體試驗得到的數據離散性較小、置信度較高。

結論和建議

基于同密度圓柱體成型儀條件下預制干硬性混凝土砌塊抗壓強度試驗法突破了小型砌塊領域中一直沿用的強度試驗方法，為各種形狀的預制干硬性混凝土砌塊的抗壓強度試驗提供了一條方便之門。當然，我們在試驗中也發現，砌塊的抗壓強度與制作密度是成正比關系，換句話說，相同配合比情況下砌塊成型（濕）密度每增減一個百分點，其抗壓強度將有5%～8%的變化。由此可見，同密度圓柱體強度檢驗法在操作中要求體積測量和密度測定準確，制作養護得當，才能得到準確的結論。

參考文獻：

[1] Wiktor Mechtcherine等 干硬性混凝土制品生產工藝與技術現狀[J]，建筑砌塊與砌塊研究，2010.2

[2] 劉曉丹 混凝土小型空心砌塊抗壓強度檢測方法的試驗研究[D] 哈爾濱工業大學，2009.3

[3] 蔡序鑫 混凝土空心砌塊抗壓強度檢測方法與評定方法研究[D] 哈爾濱工業大學，2011.6

[4] 陳妙初等 航道護岸預制混凝土劈裂砌塊及空心砌塊質量檢驗方法研究 浙江省交通廳科研項目研究報告，2013.12endprint

摘 要：本文根據預制干硬性混凝土的生產特點提出用同密度抗壓強度試驗法來檢驗預制干硬性混凝土砌塊的質量從而解決了目前交通建設工程對各種預制干硬性混凝土砌塊的抗壓強度難于直接檢測的問題。通過大量的實用試驗證明，使用本儀器及檢驗方法既簡化了檢驗程序，又可得到較好的檢測效果。

關鍵詞：干硬性混凝土砌塊 強度檢驗 同密度試件成型儀

工作原理

基于同密度圓柱體試件成型儀條件下的干硬性預制混凝土砌塊抗壓強度檢驗法的基本原理是通過同密度圓柱體試件成型儀模擬干硬性混凝土砌塊機械化振壓成型的方式來制作預制干硬性混凝土砌塊的混凝土抗壓強度試件，然后按常規混凝土的檢驗程序對其檢測和強度推定。

做到生產車間現場取樣，保證取材的一致性，即在砌塊制作現場隨機抽取代表性砌塊進行體積測量和稱重，測得該批次砌塊濕密度，從而計算出制作成試件需要的集料重量，從砌塊生產線下料口稱取所需重量的集料制作試件。

試件制作方式與砌塊生產線一致，即將裝滿所需重量集料的試模放置在同密度圓柱體試件成型儀上在施加激振力的同時對試摸上壓板施加壓力，等試件達到設定尺寸時使用脫模機脫出試件，送養護室養護，達到齡期后進行強度試驗。

上述方法制作形式類似普通混凝土標準試件制作，所以各種形狀的砌塊都能適用。理論上這樣制作的試件與砌塊具有同樣的結構密度和制作成型工藝，得到的試驗數據具有很好的相關性。

干硬性混凝土砌塊抗壓強度檢驗法

1、 儀器設備

鋼質Φ100 mm ×100mm（公路路基用）無側限試模3～5套；預制干硬性混凝土同密度圓柱體試件成型儀；2000kN混凝土壓力機（制作試件和強度測試）；200kN無側限試模脫模機；感量不大于1g的電子臺秤一臺；Φ20 mm×250mm鋼搗棒2根；脫模油、漆刷、手用砂鏟、刮刀、薄膜袋等。

2、試件數量

一個驗收批次的混凝土砌塊強度等級試件數量為五個，從該批砌塊中隨機制作六個試件（其中一塊備用）。

當需做3d或7d強度試驗時可根據需要增加制作相同數量的試件。

3、試件制作

試件制作前，對選好的試模要徹底擦洗，試模內壁上不得留有附著物，不得生銹。擦洗干凈后，用機油涂刷試模內壁， 涂機油的目的是作為隔離劑，便于脫模取出試件，所以要注意機油分布必須薄和均勻，不能出現流淌或匯集。

將試模的下壓柱放入試模，同時在試模下部外緣墊三小塊厚20mm的墊鐵使下壓柱向下露出20mm，將稱好的砌塊混合料分2～3次灌入試模中，每次加料后用夯棒輕輕均勻搗實，再將上壓柱放入試模中，正常情況下布料并搗實后上下壓柱控制在均外露20mm左右，注意上下壓柱露出試模外的部分應該基本相等。

將裝好料好的試模放在同密度圓柱體試件成型儀上， 加壓并振動5～8秒鐘，直至上下壓柱都壓入試模內為止，注意壓柱兩端必須與外摸平，不得使壓柱低于外模，此時模內試件高度應正好達到要求值，停振并持荷維持一分鐘左右，待試模壓柱無反彈后卸載。

將制好的試模放在脫模機上脫模，脫模機頂板、限位環等必須與試模配套，頂板必須略小于試模上下壓柱，限位環內徑必須略大于試件直徑，待脫試模必須擺放準確，試件圓柱體中心盡量與頂桿中心重合，限位環不得與頂出的試件擦刮。待試件從模具中慢慢頂出后輕輕取下上壓柱，并檢查試件是否完整，一旦發現試件存在高度不足、空洞、不均勻、裂縫、變形、脫落或刮傷等現象應報廢重做。

稱重、套袋，貼上標簽后，放置室內進行標準養護。

4、同密度圓柱體試件的要求

試件制作前后質量損失：不超過25g。

為了保證試件與被測砌塊的密度一致性，要求測量與稱量要精確，建議采用感量不大于1g的天平。

制作速度要快，為了避免混凝土初凝影響砌塊強度，要求整個試件制作過程在1h內完成。

5、強度測試

檢查破碎后的試件，當出現下列情況之一時，該試件試驗結果無效：

含有直徑≥35mm的粗骨料；含有孔徑≥5mm的孔洞、范圍≥10mm的蜂窩、裂縫等缺陷；制作、搬運、養護等過程造成足以影響試驗結果的缺陷。

當出現無效試件時，應啟用備用試件或重新取樣進行抗壓強度試驗，補足試驗數量。

6、結果計算

1、項目簡介

嘉興市在航道建設中早在2005就年推廣應用于制干硬性混凝土砌塊，目前在已有近100km的高等級主干線航道的護岸工程建設中采用硬性混凝土砌塊，作為主要材料，基本取代了早期用單一漿砌塊石護岸的結構形式，大大提高了施工效率、工程質量、使用壽命、節能環保及外觀效果。杭平申線航道就是典型之一。

杭平申線航道，主線全長100.89km，穿越桐鄉、海寧、秀洲、海鹽、平湖五個地市，航道等級為Ⅲ級，設計通航能力1000t級，總投資 649105.2萬元。航道護岸設計采用480 mm×150mm×240mm的M型預制混凝土劈裂砌塊（見圖1）和400 mm×300mm×150mm鉆石型混凝土劈裂砌塊，（見圖2）。

2、對比試驗方案

本次試驗中我們在同一次砌塊生產過程中針對上述兩種砌塊選用切割立方體試件法、鉆芯取樣試驗法和同密度圓柱體試驗法進行比對以尋求相互關系。

2.1取樣數量

每種砌塊每種試驗方法的試件數量各分10組，每組5個試件，設計強度按C20、 C25、C30分別取樣，見表2。

2.2抗壓強度試驗結果

通過抗壓強度測試得到的數據經統計分析后得到以下數據，見表3。

從表3可以看出三種試驗方法均能得出砌塊強度的檢驗值，前兩種為實體切割或鉆芯取樣的倒，反映砌塊的真實強度，后一種是采用同樣的配合比、同樣的密度值和模擬實體砌塊生產成型的方法制作成試件得到，與前兩種試驗結果吻合度較高。但從表4也可以看出同密度圓柱體的試驗結果的均方差和變異系數較前兩種試驗結果小，這說明同密度圓柱體試驗得到的數據離散性較小、置信度較高。

結論和建議

基于同密度圓柱體成型儀條件下預制干硬性混凝土砌塊抗壓強度試驗法突破了小型砌塊領域中一直沿用的強度試驗方法，為各種形狀的預制干硬性混凝土砌塊的抗壓強度試驗提供了一條方便之門。當然，我們在試驗中也發現，砌塊的抗壓強度與制作密度是成正比關系，換句話說，相同配合比情況下砌塊成型（濕）密度每增減一個百分點，其抗壓強度將有5%～8%的變化。由此可見，同密度圓柱體強度檢驗法在操作中要求體積測量和密度測定準確，制作養護得當，才能得到準確的結論。

參考文獻：

[1] Wiktor Mechtcherine等 干硬性混凝土制品生產工藝與技術現狀[J]，建筑砌塊與砌塊研究，2010.2

[2] 劉曉丹 混凝土小型空心砌塊抗壓強度檢測方法的試驗研究[D] 哈爾濱工業大學，2009.3

[3] 蔡序鑫 混凝土空心砌塊抗壓強度檢測方法與評定方法研究[D] 哈爾濱工業大學，2011.6

[4] 陳妙初等 航道護岸預制混凝土劈裂砌塊及空心砌塊質量檢驗方法研究 浙江省交通廳科研項目研究報告，2013.12endprint

摘 要：本文根據預制干硬性混凝土的生產特點提出用同密度抗壓強度試驗法來檢驗預制干硬性混凝土砌塊的質量從而解決了目前交通建設工程對各種預制干硬性混凝土砌塊的抗壓強度難于直接檢測的問題。通過大量的實用試驗證明，使用本儀器及檢驗方法既簡化了檢驗程序，又可得到較好的檢測效果。

關鍵詞：干硬性混凝土砌塊 強度檢驗 同密度試件成型儀

工作原理

基于同密度圓柱體試件成型儀條件下的干硬性預制混凝土砌塊抗壓強度檢驗法的基本原理是通過同密度圓柱體試件成型儀模擬干硬性混凝土砌塊機械化振壓成型的方式來制作預制干硬性混凝土砌塊的混凝土抗壓強度試件，然后按常規混凝土的檢驗程序對其檢測和強度推定。

做到生產車間現場取樣，保證取材的一致性，即在砌塊制作現場隨機抽取代表性砌塊進行體積測量和稱重，測得該批次砌塊濕密度，從而計算出制作成試件需要的集料重量，從砌塊生產線下料口稱取所需重量的集料制作試件。

試件制作方式與砌塊生產線一致，即將裝滿所需重量集料的試模放置在同密度圓柱體試件成型儀上在施加激振力的同時對試摸上壓板施加壓力，等試件達到設定尺寸時使用脫模機脫出試件，送養護室養護，達到齡期后進行強度試驗。

上述方法制作形式類似普通混凝土標準試件制作，所以各種形狀的砌塊都能適用。理論上這樣制作的試件與砌塊具有同樣的結構密度和制作成型工藝，得到的試驗數據具有很好的相關性。

干硬性混凝土砌塊抗壓強度檢驗法

1、 儀器設備

鋼質Φ100 mm ×100mm（公路路基用）無側限試模3～5套；預制干硬性混凝土同密度圓柱體試件成型儀；2000kN混凝土壓力機（制作試件和強度測試）；200kN無側限試模脫模機；感量不大于1g的電子臺秤一臺；Φ20 mm×250mm鋼搗棒2根；脫模油、漆刷、手用砂鏟、刮刀、薄膜袋等。

2、試件數量

一個驗收批次的混凝土砌塊強度等級試件數量為五個，從該批砌塊中隨機制作六個試件（其中一塊備用）。

當需做3d或7d強度試驗時可根據需要增加制作相同數量的試件。

3、試件制作

試件制作前，對選好的試模要徹底擦洗，試模內壁上不得留有附著物，不得生銹。擦洗干凈后，用機油涂刷試模內壁， 涂機油的目的是作為隔離劑，便于脫模取出試件，所以要注意機油分布必須薄和均勻，不能出現流淌或匯集。

將試模的下壓柱放入試模，同時在試模下部外緣墊三小塊厚20mm的墊鐵使下壓柱向下露出20mm，將稱好的砌塊混合料分2～3次灌入試模中，每次加料后用夯棒輕輕均勻搗實，再將上壓柱放入試模中，正常情況下布料并搗實后上下壓柱控制在均外露20mm左右，注意上下壓柱露出試模外的部分應該基本相等。

將裝好料好的試模放在同密度圓柱體試件成型儀上， 加壓并振動5～8秒鐘，直至上下壓柱都壓入試模內為止，注意壓柱兩端必須與外摸平，不得使壓柱低于外模，此時模內試件高度應正好達到要求值，停振并持荷維持一分鐘左右，待試模壓柱無反彈后卸載。

將制好的試模放在脫模機上脫模，脫模機頂板、限位環等必須與試模配套，頂板必須略小于試模上下壓柱，限位環內徑必須略大于試件直徑，待脫試模必須擺放準確，試件圓柱體中心盡量與頂桿中心重合，限位環不得與頂出的試件擦刮。待試件從模具中慢慢頂出后輕輕取下上壓柱，并檢查試件是否完整，一旦發現試件存在高度不足、空洞、不均勻、裂縫、變形、脫落或刮傷等現象應報廢重做。

稱重、套袋，貼上標簽后，放置室內進行標準養護。

4、同密度圓柱體試件的要求

試件制作前后質量損失：不超過25g。

為了保證試件與被測砌塊的密度一致性，要求測量與稱量要精確，建議采用感量不大于1g的天平。

制作速度要快，為了避免混凝土初凝影響砌塊強度，要求整個試件制作過程在1h內完成。

5、強度測試

檢查破碎后的試件，當出現下列情況之一時，該試件試驗結果無效：

含有直徑≥35mm的粗骨料；含有孔徑≥5mm的孔洞、范圍≥10mm的蜂窩、裂縫等缺陷；制作、搬運、養護等過程造成足以影響試驗結果的缺陷。

當出現無效試件時，應啟用備用試件或重新取樣進行抗壓強度試驗，補足試驗數量。

6、結果計算

1、項目簡介

嘉興市在航道建設中早在2005就年推廣應用于制干硬性混凝土砌塊，目前在已有近100km的高等級主干線航道的護岸工程建設中采用硬性混凝土砌塊，作為主要材料，基本取代了早期用單一漿砌塊石護岸的結構形式，大大提高了施工效率、工程質量、使用壽命、節能環保及外觀效果。杭平申線航道就是典型之一。

杭平申線航道，主線全長100.89km，穿越桐鄉、海寧、秀洲、海鹽、平湖五個地市，航道等級為Ⅲ級，設計通航能力1000t級，總投資 649105.2萬元。航道護岸設計采用480 mm×150mm×240mm的M型預制混凝土劈裂砌塊（見圖1）和400 mm×300mm×150mm鉆石型混凝土劈裂砌塊，（見圖2）。

2、對比試驗方案

本次試驗中我們在同一次砌塊生產過程中針對上述兩種砌塊選用切割立方體試件法、鉆芯取樣試驗法和同密度圓柱體試驗法進行比對以尋求相互關系。

2.1取樣數量

每種砌塊每種試驗方法的試件數量各分10組，每組5個試件，設計強度按C20、 C25、C30分別取樣，見表2。

2.2抗壓強度試驗結果

通過抗壓強度測試得到的數據經統計分析后得到以下數據，見表3。

從表3可以看出三種試驗方法均能得出砌塊強度的檢驗值，前兩種為實體切割或鉆芯取樣的倒，反映砌塊的真實強度，后一種是采用同樣的配合比、同樣的密度值和模擬實體砌塊生產成型的方法制作成試件得到，與前兩種試驗結果吻合度較高。但從表4也可以看出同密度圓柱體的試驗結果的均方差和變異系數較前兩種試驗結果小，這說明同密度圓柱體試驗得到的數據離散性較小、置信度較高。

結論和建議

基于同密度圓柱體成型儀條件下預制干硬性混凝土砌塊抗壓強度試驗法突破了小型砌塊領域中一直沿用的強度試驗方法，為各種形狀的預制干硬性混凝土砌塊的抗壓強度試驗提供了一條方便之門。當然，我們在試驗中也發現，砌塊的抗壓強度與制作密度是成正比關系，換句話說，相同配合比情況下砌塊成型（濕）密度每增減一個百分點，其抗壓強度將有5%～8%的變化。由此可見，同密度圓柱體強度檢驗法在操作中要求體積測量和密度測定準確，制作養護得當，才能得到準確的結論。

參考文獻：

[1] Wiktor Mechtcherine等 干硬性混凝土制品生產工藝與技術現狀[J]，建筑砌塊與砌塊研究，2010.2

[2] 劉曉丹 混凝土小型空心砌塊抗壓強度檢測方法的試驗研究[D] 哈爾濱工業大學，2009.3

[3] 蔡序鑫 混凝土空心砌塊抗壓強度檢測方法與評定方法研究[D] 哈爾濱工業大學，2011.6

[4] 陳妙初等 航道護岸預制混凝土劈裂砌塊及空心砌塊質量檢驗方法研究 浙江省交通廳科研項目研究報告，2013.12endprint