混凝土各種強度的意義與應用

徐惠

【摘要】通過本試驗對結構實體混凝土強度檢測方法及其特點與結果的分析，我們不難發現：在實際工程中，各種強度檢測方法均能體現重要作用，且其表現結果各不相同，關鍵是如何根據具體工程情況以及檢測方法的特點來選取合適的方案。每一種強度測試結果都能對結構實體混凝土強度鑒定起到重要作用，根據前面對哈爾濱摻合料商品混凝土“標準養護試件強度”、“同條件養護試件強度”、 “結構回彈強度”和“結構取芯強度”的數據研究，本人建議將“標準養護試件強度”作為伴隨檢驗項，“同條件養護試件強度”與“結構取芯強度”二者可以根據實際情況選取，“結構回彈強度”可作為“結構取芯強度”檢測時的輔助鑒定方法。

【關鍵詞】混凝土；各種強度；意義；應用

據研究表明，在對結構實體混凝土強度進行控制的同時，有必要在混凝土出廠時也對其自身材料強度加以約束，對混凝土出廠材料質量的評定可以采用“標準養護試件強度”來確定，而對結構安全度的檢驗可以采用“同條件養護試件強度”或“結構混凝土取芯強度”來確定。鑒于此，本試驗研究初步提出下面兩點建議：

第一，明確區分混凝土本身的質量控制與結構實體混凝土強度的評定標準。分開驗收材料質量和施工質量是必要的，這樣即可以促混凝土生產廠家和工程施工單位明確自己的職責，也可以避免因單方面的問題而發生推卸責任的可能。同時，將混凝土材料質量驗收和施工現場結構實體質量驗收分開，對工程施工的管理也起到強化作用。如果將二者混為一體，混凝土生產廠家勢必會通過一些手段來抵消施工和養護不好造成的負面影響，主要手段包括增加強度等級或額外采用外加劑。尤其是商品混凝土攪拌站擔憂結構實體混凝土強度上不去而刻意提高施工配合比，這不僅浪費了大量的現有資源和能源，而且就建筑結構而言，一味的通過提高梁、板、柱構件的混凝土強度來達到足夠的承載力，很大可能造成混凝土內部產生過早過大的間接裂縫，從而影響整體結構的安全性。總之，通過對檢測齡期所對應的材料質量和施工質量驗收標準分開確定，再進行綜合評定，可以避免以上情況帶來的后果，從而正確的指導建筑工程的現場施工理念。

第二，由于摻合料混凝土與普通混凝土強度發展趨勢不完全相同，故二者的驗收標準未必等同。研究顯示，礦物摻合料混凝土強度的發展歷程可以延續很長一段時間，然而試驗研究一般集中在很短的時間內，嚴重缺乏摻合料混凝土強度長期發展的變化規律。本試驗研究結果亦如此，粉煤灰和礦渣混凝土強度在等效齡期超過 90d 時仍在增長，這樣就不能簡單通過“標準養護試件強度”、“同條件養護試件強度”與“結構取芯強度”在原規范規定齡期內的標準來衡量。因此，我們應結合摻合料混凝土各類強度的作用，研究適合其自身檢驗的規范限值和驗收標準。 在實際工程中，對結構實體混凝土強度進行合理的評定是很重要的，對幾種強度測定方法的理解尤為突出，本章分別對所涉及的各類混凝土強度的作用進行敘述。因此，需要對不同性能凝土進行實質性研究分析，準確測定適合其各自的檢測方法和驗收齡期，而不應一概而論的按照原有標準來衡量。就方法而言，我們既可以提高單一檢測技術的精度，或者發展更加可靠的強度綜合測評方法。對此，本試驗通過對摻合料商品混凝土在四種測強方法下的研究分析，建立了混凝土各類強度在等效齡期（或成熟度）下的檢測方法，即對單個檢測方法做出完善要求，也提出將回彈測強曲線建立在芯樣強度上的綜合測評方法。 上述檢驗方法的前提是在同一等效齡期或相同成熟度下進行，對于混凝土養護期間的等效齡期Tt 或成熟度 M 的確定，主要是要在結構實體混凝土澆筑完畢開始對其所處環境的實時溫度進行測定。鑒于此，在提高各種測強方法精度和準確度的前提下，結構實體混凝土強度的檢驗有如下幾種方式，包括 28d等效齡期檢驗法和定強度檢驗法以及簡化的成熟度方法。關于結構混凝土強度檢驗時等效齡期或成熟度的確定，可以根據實際條件、檢驗要求以及所選方法加以選擇。本文通過同條件養護試件強度與標準養護試件強度的關系，就同條件養護試件強度cu，sf 與 28d 標準條件養護試件強度28dcu，of 轉換系數28dcc cu，s cu，o f f，做出其在試驗擬合公式計算值、歐洲模式規范公式計算值和試驗實測值之間的關系進行分析，求出在一定保證率下合適摻合料混凝土強度檢驗評定的系數值。

本章節主要對混凝土各類強度的作用與意義進行分析闡述，并對結構實體混凝土強度檢測與評定方法進行歸納總結，為實際工程提供理論性依據，具體內容如下所示：

（1） 采用混凝土標準養護試件強度cu，of 來控制“材料強度”，在進行結構實體混凝土強度檢驗時，可以采用同條件養護試件強度cu，sf 為代表，當對此代表性有懷疑時，可直接采用鉆芯法測其實際強度進行二次檢驗。

（2） 在提高各種測強方法精度和準確度的前提下，結構實體混凝土強度的檢驗方法包括等效齡期法和簡化成熟度法，并給出滿足 90%保證率時，各檢測方法的計算公式與要求，關于結構混凝土強度檢驗時等效齡期或成熟度的確定，可以根據實際條件、檢驗要求以及所選方法加以選擇。

（3） 由于各種檢測強度方法的局限性，本文建議應對實體構件加載測定其強度，與結構回彈強度、結構取芯強度做比較，準確確定各強度測定方法的應用。

本課題依據等效齡期與成熟度對結構實體混凝土強度檢測齡期進行合理選取，并通過試驗對比了混凝土各類強度隨齡期變化關系，根據所記錄的實時氣溫情況，研究其隨等效齡期（或成熟度）的增長趨勢。通過對試驗結果的系統分析建立了科學的結構混凝土強度檢測評定方法。得出以下結論：

（1） 當等效齡期為 28d 時，混凝土立方體標準養護強度和同條件養護強度均可以超過自身強度等級所對應的強度標準值。

（2） F、FS 組混凝土強度隨等效齡期的發展關系基本相近，受摻合料的影響不明顯。

（3） 由于成型和養護條件的不同，同條件養護試件強度 fcu，s與結構混凝土取芯強度 fs，c較標準養護試件強度 fcu，o有很大的差別，在 28d 等效齡期時，二者均達不到標準養護試件強度。

（4） 由于養護條件相同，在一定的等效齡期范圍內（小于 90d），同條件養護試件強度相對于結構混凝土取芯強度的比值穩定（fcu，s=1.0fs，c）。因此，在結構實體混凝土強度檢驗時，對于摻合料混凝土，可采用 fcu，s來代表結構混凝土取芯強度 fs，c。

（5） 當采用直徑為 50mm、75mm 的芯樣時，基本滿足50 75 100s，c s，c s，cf =f =1.0，因此，在條件有限的情況下，可以采用 Φ50mm、Φ75mm 的芯樣代表 Φ100mm的芯樣對結構混凝土強度進行檢驗。

（6） 混凝土標準養護試件強度隨著齡期增長呈對數增長，同條件養護試件強度、結構回彈強度與取芯強度均隨著等效齡期呈對數增長，而且同條件養護試件強度 fcu，s在等效齡期 48d 時達到 28d 標準養護試件強度28 dcu，of ，結構混凝土強度 fs，c在等效齡期 53d 達到

28 dcu，of 。

（7） 從混凝土各類強度隨等效齡期的發展規律角度考慮，應適當延長結構實體混凝土強度檢驗齡期，且本文給出采用不同強度測定方法時，檢驗齡期選取的建議。

（8） 本文根據混凝土不同強度的測定與分析，我們可用標準養護試件強度c u ， of 來檢驗混凝土自身材料強度，并對各種代表強度與結構混凝土強度在不同等效齡期Tt 和成熟度 M 時的關系進行了分析，提出了合理的結構實體混凝土強度檢驗評定方法。