淺談混凝土成型試驗依據的標準

向華斌

（四川天支建筑工程有限公司， 四川 成都 610031）

0 引言

混凝土成型試驗范疇較大，其中包含了大量參數，工程人員主要按照《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2011）的要求對混凝土拌合物進行設計，力學性能和耐久性能的試驗方法應分別符合現行國家標準《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T 50080-2016）、《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081-2019）和《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T 50082-2009），而所有數值按照《數值修約規則與極限數值的表示和判定》（GB/T 8170-2008）的方法進行處理。全文所列規范省略了煤炭、水口、電口、鐵道、民航、冶金和地標，僅列出常用的國標和交通行業標準，但是要明確水電行業對直接拉伸強度和劈裂抗拉強度的要求，交通運輸部行業標準和水電行業標準對彈性模量的要求等力學要求的不同，本文主要對水泥混凝土靜力學試驗和動力學試驗進行對比，對瀝青混凝土和水泥穩定碎石等配合比的拌合物成型試驗不做過多的敘述。

1 混凝土依據的標準

在實際施工中按照《混凝土結構工程施工規范》(GB 50666-2011)的要求，施工完成后接受《混凝土強度檢驗評定標準》(GB 50107-2010)、《建筑工程施工質量驗收統一標準》(GB 50300-2013)、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB 50204-2015)或者其他部門規范的評定和驗收。對于普通水泥混凝土的工程人員，應當從《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2011）入手，經過《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T 50080-2016）、《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081-2019）和《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T 50082-2009）這三方面的試驗，最后按照GB 50107《混凝土強度檢驗評定標準》或者其他行業評定標準的要求，來進行試驗，試驗儀器如圖1 所示：

圖1 強制式混凝土攪拌機

在實際工作中，工程人員首先按照《普通混凝土配合比設計規程》（JGJ 55-2011）的要求，開始混凝土配合比設計指導成型試驗，但在這之前，必須先完成原材料試驗，諸如水泥、水、集料、外加劑、摻和料等的物理化學參數等。原材料合格后，工程人員依據水泥試驗的28 天強度參數用以確定水膠比，根據該規范中的表格選擇用水量得出膠凝材料用量，其中水泥用量還要滿足各種混凝土的技術要求，外加劑用量由廠家提供，然后根據外加劑原材料試驗進行調整，砂率根據該規范中的表格確定后，工程人員得到試拌配合比，在該配合比基礎上應至少采用三個不同的配合比。當采用三個不同的配合比時，其中一個應為本規程試拌配合比，另外兩個配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05，用水量應與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1%。該三個配合比每個制作一組試件，再過28 天后繪制水膠比-強度曲線，插值得到經濟的試配強度水膠比，然后微調配合比，最后配合比形成，根據現場含水量試驗等方法，再修改成施工配合比。

本文主題——混凝土成型試驗在施工配合比已確定，并且在試拌配合比試驗中的原材料合格基礎上，現場材料進場之前的原材料所要求的參數也要求合格的情況下才能開始。工程人員根據施工配合比，按照《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T 50080-2016）對混凝土進行成型試驗，在當天進行參數：稠度，凝結時間，泌水率，壓力泌水率，表觀密度，含氣量等的試驗，其中很多試驗完結可能會到第二天之后，所以需要科學組織加班人員，在28 天后應按照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081-2019）和《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T 50082-2009）的要求對混凝土進行成型和養護，如果齡期超過了28 天，因為煤炭、水口、電口、鐵道、民航、冶金、交通、地標、國標等規范有不同的敘述，工程人員按照執行的標準，再開始評定、驗收等工作。

對《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081-2019）中要求的抗壓強度、軸心抗壓強度、靜力受壓彈性模量、劈裂抗拉強度、抗折強度等參數進行試驗，其中需要注意，如果外國監理要求圓柱體試驗，也應該參照該規范進行試驗。然后按照《混凝土強度檢驗評定標準》(GB 50107-2010)或者其他部門評定標準進行評定，如果是設計階段則按照《混凝土結構設計規范》（GB 50010-2010)或者其他部門設計階段的規范進行。

對《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T 50082-2009）中要求抗凍、抗滲、動彈性模量、抗氯離子滲透、收縮、早期抗裂、受壓徐變、碳化、鋼筋銹蝕、抗疲勞、抗硫酸鹽腐蝕、堿骨料反應等參數進行試驗。然后按照《混凝土耐久性檢驗評定標準》（JGJ/T 193-2009）或者其他部門評定標準進行評定。

如果是驗收階段則按照《建筑工程施工質量驗收統一標準》(GB 50300-2013)、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB 50204-2015)或者其他部門驗收階段的規范進行。

2 SHPB 實驗中的混凝土成型試驗

因為SHPB 實驗的標準化在國內進展緩慢，詳細實用的通用試驗標準還沒有出臺，所以本章不對SHPB 的實驗標準進行羅列。但是SHPB 實驗中的混凝土成型階段所體現的思想與靜力學試驗所依據的標準的思想是基本一致的，而區別主要表現在：

(1)在SHPB 實驗中混凝土試件的尺寸需要考慮彌散效應和慣性效應的影響，應針對客觀條件不同進行高徑比的設計。

(2)動力學測試中試件斷面的平整與否直接影響到試驗數據的輸出，關系到摩擦效應，因此工程人員有時候還會犧牲應變率，涂抹凡士林來對試件進行整形，這樣可以很好地消除高頻諧波，減少彌散效應。

(3)由于前期混凝土強度不夠，所以工程人員不能直接對大板塊中進行切割打磨，所以工程人員一般采用鋼模的形式對前期混凝土試件進行成型。

在SHPB 試驗中的混凝土成型試驗中，工程人員應依然按照《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T 50080-2016）對混凝土進行成型試驗，若是有靜力學和耐久性測試的要求，工程人員依然在規定齡期后按照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081-2019）、《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T 50082-2009）的要求進行試驗，而SHPB 試驗的試件破碎后如圖2 所示。

圖2 SHPB 實驗中的混凝土成型試件破碎圖

3 總結

通過混凝土的靜力學試驗和動力學試驗中依據的的標準進行對比，本人發現，工程人員依然必須按照國家出臺的《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T 50080-2016）、《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081-2019）和《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T 50082-2009）等標準。因此，在未來的工作中，工程人員應該更加回到規范中，依據基礎的試驗規范來指導實踐，才能進行經得住同行考驗的工作。在試驗上按照國家標準，不僅僅反映了一個工程人員最基本的素質，也反映了其嚴謹的工作精神，除此之外，回到標準中去，這種方法本身也具有土木工程試驗的方法論意義和工程倫理的要求。