混凝土一小時測定強度技術在工程施工中的試驗與應用

施 宇

(九江市水利科學研究所,江西 九江 332000)

混凝土一小時測定強度技術在工程施工中的試驗與應用

施 宇

(九江市水利科學研究所,江西 九江 332000)

1 h推定混凝土強度新技術(即促凝壓蒸法)具有試驗快速、設備簡單、投資少、適用范圍廣等特點。本項目的實施主要通過促凝壓蒸法1 h推定混凝土強度新技術在水利工程上的運用，縮短混凝土質量檢測試驗周期，及時預報混凝土施工中的質量狀況，及時按工程實際情況和質量要求調整、設計混凝土配合比，有效避免混凝土工程施工中的質量事故和因返工造成的人工、材料等的浪費，達到方便管理、提高混凝土工程施工質量、節約水泥及工程經費、縮短工期的目的。

混凝土1 h測定強度技術；實驗；實例分析

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

參考有關文獻資料[1-4]和工程實際，試驗前按照工程施工預定的材料來源選取試驗材料，選定0.40、0.44、0.50、0.57、0.67、0.80六個水灰比(灰水比分別為2.50、2.25、2.00、1.75、1.5、1.25)，按照規范試驗程序、精度要求和設計配比(包括外加劑)在室內進行混凝土拌制、試件制作和養護，每個水灰比制作5組28 d齡期標準養護試件(15個試塊)和5組1 h快硬砂漿快速養護試件(15個試塊)，試件齡期滿后及時進行試驗，測定試件抗壓強度。其中：28 d齡期標準養護試件的制作尺寸、成型方法、拌和物的塌落度、工作度、試塊養護及抗壓強度測試方法等均按照《水工混凝土試驗規程》(DL/T 5150-2001)中的有關規定執行；1 h快硬砂漿快速養護試件的制作尺寸、成型方法、拌和物的塌落度、工作度、試塊養護及抗壓強度測試方法等，均按照《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程 》(JTG E30-2005)中的有關規定執行。

1.2 方法

采用以下線性回歸方法建立強度關系式，相關系數r采用下式計算：

(1)

剩余標準差S*采用下式計算：

(2)

回歸離差系數Cv采用下式計算：

(3)

根據試驗成果和預測公式的建立方法，可分別計算出鑫山牌P.O32.5水泥和海螺牌P.O32.5水泥制成試塊標準養護混凝土強度與濕篩砂漿快硬強度試驗成果的相關關系，其計算成果如表1。

表1 兩種水泥的推定式及相關關系計算成果表

圖1 鑫山牌P.O32.5水泥R28 d～R1 h關系曲線(30組)

圖2 海螺牌P.O32.5水泥R28 d～R1 h關系曲線(30組)

2 試驗結果分析

按照規范要求，一般情況下，室內試驗建立的混凝土強度推定式的相關性必須高度顯著，其相關系數r應在0.95左右，回歸離差系數CV應不大于10%，剩余標準差S*應小于標準養護28 d強度平均值的10%，28 d齡期混凝土強度實測值與快速推定值的平均誤差百分率V應小于10%。

平均誤差百分率V可按下式計算：

(4)

通過計算，其試驗精度指標情況見表2。

表2 兩種水泥的推定式及相關關系計算成果表

從表2中可看出，本次進行的海螺牌P.O32.5水泥和鑫山牌P.O32.5水泥用壓蒸促凝法測定快硬砂漿(1 h)強度推定28 d的混凝土強度的關系式，其回歸分析、相關系數r均高度顯著，剩余標準差S*、回歸離差系數CV及平均誤差百分率V均滿足規范要求，可在同種材料的工地混凝土施工中進行推廣應用。

3 實際工程應用情況

3.1 馬頭水庫

應用項目：九江縣馬頭水庫1#隧洞混凝土襯砌加固工程，SD1-1～4四個單元，設計混凝土強度標號為C25，水泥為廬山海螺牌P.O32.5。

進駐時間：試驗檢測人員于2006年11月11日進駐現場。

試驗情況：在現場攪拌機機口取樣，平行跟蹤檢測快硬砂漿26組，標準試塊11組。

試驗檢測人員提前進入施工現場約10 d，預先對施工現場砂、碎石及水泥等原材料質量進行復檢，檢測后發現施工現場原材料特性與室內試驗情況基本相同，同意按試驗配比進行混凝土澆筑施工。

馬頭水庫1#隧洞于2006年11月21日上午開始混凝土澆筑，通過對快硬砂漿試樣用促凝壓蒸法養護并經抗壓試驗，發現其標準養護28 d強度推定值(組1)僅為21.58 MPa，遠小于設計要求強度。經仔細查找原因，發現系施工材料員擅自更改混凝土配比、減少水泥用量所致。后通過業主、監理一同與施工人員及時溝通，恢復正常配比，下午取樣試驗推定值(組2)達到24.53 MPa，基本接近設計要求強度，通過進一步調整達到設計要求。

另外，于12月9日和12月19日跟蹤試驗檢測時發現，組6、組10取樣試驗推定強度值均達不到設計要求。經查找原因，發現因前期少量降雨使粗細骨料含水量略有增加，加上配料員為方便施工略增加拌和水量，使混凝土強度降低。事后業主、監理對施工單位提出嚴重警告，施工單位及時對配料員進行了批評教育，此后隧洞混凝土襯砌基本按設計要求進行，未出現混凝土強度異常變化現象。當出現混凝土推定強度小于設計強度時，及時進行小幅調整，以保證施工質量達到規定要求。

3.2 王文里水庫

應用項目：九江縣王文里水庫大壩上游坡預制混凝土塊護坡工程，設計襯砌混凝土強度標號為C15，襯砌厚10 cm。

水泥型號：鑫山牌P.O32.5水泥。

進駐時間：試驗檢測人員于2006年12月01日進駐現場。

試驗情況：在預制現場攪拌機機口取樣，平行跟蹤檢測快硬砂漿20組，標準試塊8組。

試驗檢測人員提前10 d進入施工現場，預先對施工用砂、碎石及水泥等原材料質量進行復檢，合格后同意按試驗配比進行混凝土澆筑施工。

王文里水庫大壩上游坡混凝土預制塊于2006年12月11日開始制作，通過拌和機機口取樣進行現場跟蹤試驗檢測，12日及16日分別發現混凝土強度推定值(組10和組4)均小于設計要求強度。通過原因查找，均系施工時施工操作不規范，材料配置隨意性強，使混凝土配比出現偏差所致。后通過強化管理，規范操作，使后期施工步入正規，施工質量基本達到設計要求。通過計算，其平均誤差百分率為5.7%，小于10%，說明試驗確定的經驗推定式滿足工程施工推定要求，可在工程實際中應用。

3.3 檢測準確率分析

從馬頭水庫隧洞C25混凝土襯砌和王文里水庫大壩上游坡C15混凝土預制塊護坡施工中的試驗檢測情況看，經過1 h快測試驗法與傳統28 d標準養護試驗法成果進行比較，對所有質量不合格混凝土均已查找到位，檢測準確率達到95%以上，其試驗成果完全滿足施工質量控制需要，并能根據試驗成果，查找影響質量原因，及時調整混凝土配合比，以保證工程質量。

[1] 李素霞.一小時推定混凝土強度技術在市政工程中的應用[J].濮陽職業技術學院報,2006,19(2):26-27.

[2] 俞瑞堂,李爾立.一小時推定混凝土強度技術的應用及其效果[J].水力發電,1986(10):14-23.

[3] 俞瑞堂.一小時推定混凝土二十八天強度的新技術及其應用[J].中國水利,1986(3):23.

[4] 王淑敏,劉越.一小時推定混凝土強度新技術的應用研究[J].江西水利科技,1991(2):136-140.

施 宇(1979-)，男，工程師，主要從事水利科學研究工作。

TV431

A

2096-0506(2016)12-0066-03