常用混凝土抗壓強度試驗及評定的應用

劉 言趙 燕

(1南陽建工集團， 河南 南陽 473000； 2南陽市鑄輝建設工程檢測有限公司， 河南 南陽 473000)

常用混凝土抗壓強度試驗及評定的應用

劉 言1趙 燕2

(1南陽建工集團， 河南 南陽 473000； 2南陽市鑄輝建設工程檢測有限公司， 河南 南陽 473000)

本文通過對常用混凝土抗壓強度的檢測及評定簡要介紹，著重理解常用混凝土抗壓強度參數的概念及應用，避免混淆混凝土抗壓強度的各項參數，能夠對混凝土不同階段的抗壓強度等級進行正確評定，保證建筑物的結構安全和正常使用。

強度值；標準值；平均值；代表值；換算值；推定值；力學性能；回彈法；鉆芯法

混凝土的強度等級按立方體抗壓強度標準值 cu.k的大小判定，強度等級從C15--C80共分14級,房屋建筑中常用的現(xiàn)澆混凝土強度等級在C50以下,C50以上強度等級的混凝土為高強度混凝土，其配合比、養(yǎng)護（如蒸汽養(yǎng)護）等都有特殊要求，常用于預制預應力裝配式構件，如預制橋梁、PHC管樁等成品構件。

本文通過對常用混凝土抗壓強度的檢測及評定簡要介紹，著重理解常用混凝土抗壓強度參數的概念及應用，避免混淆混凝土抗壓強度的各項參數，能夠對混凝土不同階段的抗壓強度等級進行正確評定，保證建筑物的結構安全和正常使用。

一、各項評定混凝土抗壓強度參數的概念和應用

1、?cu—混凝土立方體抗壓強度值（以下簡稱：強度值）

該指標是按照標準試塊和標準養(yǎng)護條件測得的28天抗壓強度作為混凝土的立方體抗壓強度值，是評定立方體抗壓強度標準值 cu.k的基礎。

2、?cu.k—混凝土立方體抗壓強度標準值（以下簡稱：標準值）

該指標是標準試驗方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度值 cu作為混凝土的立方體抗壓強度標準值；具體計算方法為：計算參與樣本計算的強度值的平均值m cu，計算樣本統(tǒng)計的均方差S cu，計算立方體抗壓強度標準值 cu.k=m cu-1.645S cu。根據標準值確定混凝土的強度等級，如C20則代表20Mpa≤ cu.k＜25Mpa。?

通過標準值的計算過程我們不難看出，我們測得的cu值只是強度等級評定?過程中的一個指標，cu值不能直接評定混凝土的強度等級；但我們實際評定中?往往容易用cu值直接做為強度等級的評定結果，會造成該批混凝土強度誤判。

3、m?i—同一檢驗批中混凝土某項抗壓強度指標的平均值（以下簡稱：平均值）

在混凝土強度評定中平均值可以是各項指標的平均值，是強度評定過程中中?間計算的一個值，如在上面cu.k的計算過程中就用到了參與樣本計算的立方體抗壓強度值的平均值m cu；又如在回彈法檢測混凝土抗壓強度數據計算中仍用到了抗壓強度換算值的平均值。

4、?cu.i—第i組混凝土試件的立方體抗壓強度代表值（以下簡稱：代表值）

代表值是通過混凝土力學性能試驗方法測得，對每組混凝土試件中的3個試件強度的計算，根據極差是否超過15%取3個試件強度的算術平均值或中間值做為試件強度的代表值；將該值代入評定公式中進一步驗算確定該批混凝土是否合格。

5、?ccu—混凝土立方體抗壓強度換算值（以下簡稱：換算值）

混凝土抗壓強度換算值常用于現(xiàn)場強度檢測試驗，它是通過檢測方法獲取原始數據，該數據通常不能直觀表示出混凝土的強度；而是需要將該數據代入提前建立的標準測強曲線中，通過計算或查表轉換為混凝土的抗壓強度，因為測得的數據需要進一步換算，所以將該參數命名為抗壓強度換算值。如回彈法檢測混凝土強度就是測得回彈值和碳化值，通過回彈值和碳化值進行查表得出換算值。

換算值需要進行數據統(tǒng)計計算，根據樣本容量、檢驗批標準差和混凝土強度等級等因素，計算出混凝土抗壓強度推定值；由此可以看出，混凝土抗壓強度換算值不能直接評定混凝土的強度等級。我們在施工中用回彈法驗證混凝土構件的抗壓強度值時，有些技術人員直接按表中查到換算值做為檢測結果，導致混凝土強度誤判。

6、?cu.e—混凝土立方體抗壓強度推定值（以下簡稱：推定值）

混凝土抗壓強度的推定值是在換算值的基礎上，按照規(guī)范標準計算公式，盡一步計算出來的混凝土抗壓強度值，推定值做為試驗的結果數據，與混凝土的強度等級進行比較，確定某一混凝土構件的抗壓強度是否滿足設計強度等級。

回彈法、超聲回彈法中的推定值是按最小值或95%保證率的混凝土抗壓強度換算值確定，鉆芯法中的推定值按推定區(qū)間的置信度0.85計算，一般取上限值系數的計算結果做為檢驗批混凝土強度的推定值。

以上各參數的單位均為MPa或N/mm2,在各參數的計算過程中應保持單位統(tǒng)計；通過以上說明，假設檢驗混凝土強度等級為C25，測得的強度值、標準值、平均值、代表值、換算值、推定值若都為26Mpa，那么只有在標準值和推定值為26MPa的情況下我們才可以確定該批混凝土強度合格！

二、不同混凝土抗壓強度檢測方法

1、混凝土的力學性能試驗

在混凝土的配合比設計和拌合階段，通過對不同配合比混凝土試件立方體抗壓強度值，然后計算95%保證率的立方體抗壓強度值做為混凝土立方抗壓強度標準值。

混凝土的力學性能試驗是混凝土抗壓強度檢測中最直觀的方法，它是將生產條件不變，同一品種、同一強度等級的混凝土按規(guī)定進行取樣，制作混凝土試件，然后同條件或標準條件養(yǎng)護，測定不同齡期的混凝土強度代表值，再評定混凝土強度是否符合設計等級。

2、回彈法檢測混凝土抗壓強度

回彈法檢測混凝土抗壓強度因其快捷、簡便、無損，是我們現(xiàn)場最常用的檢測方法，可以直接評定混凝土構件的抗壓強度；首先在混凝土構件上進行分區(qū)，再用回彈儀測得各區(qū)的回彈值，用酒精酚酞試劑測定測區(qū)碳化深度，將回彈值和碳化值進行數據計算，用表格或測強曲線得出混凝土強度換算值，通過計算換算值的平均值和標準差，盡一步計算出推定值。

3、鉆芯法檢測混凝土抗壓強度

鉆芯法是一種半破損的現(xiàn)場檢測手段，因需進行力學性能試驗，所以檢測結果直觀可靠；并且在鉆芯的過程中對混凝土的厚度和完整性也進行了驗證，不受強度等級影響（如回彈法檢測僅限于10-60MPa的混凝土），適應于各種環(huán)境條件。但鉆孔位置需慎重確定，一航布置在剪力和彎矩較小，適合留施工縫的位置，并且需進行補強處理。該方法通常用作存在爭議混凝土強度的確定依據。

鉆芯法試驗首先得出芯樣試件的混凝土抗壓強度值，然后按公式計算混凝土強度的推定值，確定推定值做為混凝土強度的評定結果。

混凝土抗壓強度的試驗方法還有超聲回彈綜合法檢測、后裝拔出法等試驗方法，我們在施工運用中一定要根據現(xiàn)場實際情況和各種試驗方法的優(yōu)缺點合理選擇，并能夠對檢測數據進行正確的參數計算；有時還可以選用多種檢測方法進行結果對比分析，以便準確確定混凝土強度等級或用于解決質量爭議。

三、不同階段混凝土抗壓強度試驗及評定的應用

下面我們通過實例對混凝土抗壓強度進行試驗，盡一步了解施工中混凝土強度試驗和結果的應用。以南陽市某商品住宅樓為例，該住宅樓筏形基礎、框架結構，地下一層，地上26層；第六層剪力墻設計混凝土強度等級為C35，坍落度180 ±20mm，商品混凝土，罐車運輸，混凝土輸送泵澆筑。

(一)、設計配合比階段 初步配合比為水泥（ P.O42.5）：中砂：碎石：粉煤灰的含量為360kg： 803kg：1022kg：80kg：175kg。按該配合比進行標準試塊標準養(yǎng)護28天后進行力學性能試驗，測定標準值為37.5MPa，證明混凝土配合比符合C35設計等級，即確定為設計配合比。配制過程中根據砂的含水率和碎石的含水率等進行調整，按砂的含水率為2%，碎石的含水率為1%，得出實際配合比360kg：[803×（1+2%）]kg：[1022×（1+1%）]kg：80kg：[175-803×2%-1022×1%]kg。

(二)、混凝土強度評定階段 在混凝土攪拌站按同條件、同一班次、同強度，留置規(guī)定組數的試件進行標準養(yǎng)護，28天時通過力學性能試驗測定立方體抗壓強度標準值為36MPa，由此做為混凝土強度等級評定的依據。

(三)、結構實體混凝土的強度等級評定階段 應以在混凝土澆筑地點制備并與結構實體同條件養(yǎng)護的試塊強度為依據。該試件應在澆筑地點按規(guī)定取樣次數隨機抽樣，每次取樣留至少留置一組標準養(yǎng)護試件，同養(yǎng)試塊與該剪力墻保持相同的養(yǎng)護方式，測定28天立方體抗壓強度代表值，將該代表值及合格判定系數代入條件公式，滿足條件即代表結構實體混凝土強度合格。

(四)、對涉及結構重要分部工程抽樣檢測階段，此時對結構混凝土強度一般采用回彈法抽樣檢測，通過對回彈值和碳化深度的修正、計算和查表得出該結構混凝土強度換算值，然后根據測區(qū)數量計算該構件混凝土推定值，該剪力墻混凝土強度推定值為37MPa,則該結構混凝土強度合格。

(五)、爭議處理階段 若在混凝土強度或結構混凝土強度評定中出現(xiàn)不符合設計強度等級、受環(huán)境影響、構件混凝土超出力學試驗或回彈值法評定范圍，則可進行鉆芯檢測，以鉆芯結構做為最終評定結果；也可利用超聲回彈綜合法或后裝拔出法等驗證檢測。

總結：混凝土強度在施工過程中受原材料、計量、環(huán)境、施工能力和方法、外加劑等影響因素多，我們工程人一定嚴格按照混凝土強度等級評定標準和方法操作，得出正確的結論。確保混凝土結構安全可靠，達到預期使用年限，為工程質量保駕護航。

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1007-6344（2017）08-0284-01