混凝土立方体试件抗压强度检测要点

文摘 2024-11-18 07:04 河南

0 引言

混凝土因其原材料来源丰富、易施工且可塑性强等优点，被广泛应用于各类基建工程中，成为最为常用的建筑工程材料，因此混凝土的质量与建筑工程的质量有着紧密的关系。混凝土的质量通常用混凝土立方体试件抗压强度值表示，该值也是评价混凝土结构和构件质量的主要依据，因此混凝土抗压强度测试结果的准确性非常重要。本文根据相关规范和标准，结合实际工作，对试样取样、试件制作养护及强度检测等几个关键环节中发现的问题进行分析，总结了混凝土抗压强度测试工艺要点，并提出了测试工艺的优化措施。

1试件制备问题

1.1取样

（1）混凝土施工前，没有制定抽样方案、确定试块留置数量和评定统计方法，导致后期强度统计数据不足。

（2）工作人员对相关标准规定不熟悉，责任心不强，未按标准规定的要求划分批次留置试块。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》4的规定，同一配合比混凝土，每拌制100m³取样不得少于一次。但在实际工作中，部分取样人员并未按规定执行，有的批次划分不清楚，超出最大代表数量；更有甚者，在同一批拌合物中取样后，制作多组试块，留作其他批次或其他强度等级试块。

1.2 试件制作

在GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》中，对强度试件的制作方法、养护条件等做出了明确的规定，但是在施工现场，有责任心不强的检测人员未按照标准造作，主要问题有：

（1）混凝土拌合物的取样未按GB/T50080-2016《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》要求操作，采用多次取样的方法，导致取样不具备代表性；其次，取样至成型间隔时间过长，超过15min，导致拌合物失水，影响检测的准确性。

（2）未选用适宜的成型方法，造成混凝土不密实或振动过度产生分层。尤其是采用人工插捣制作试件时，标准规定应分两层装料，每层插捣次数为每10cm²≥12次。但在实际操作中，存在未按标准造作的现象。不同插捣次数下的试验结果见表1。

由表1可见，当插捣次数过少时，造成强度降低约7.6%;随着插捣次数的增多，强度可提高约4.7%。

（3）成型后的试件未按规定进行明显、持久的标记，乱码、乱放，造成后期编号、龄期和等级混乱。

2 养护条件问题

混凝土试件的标准养护有2种方法：①混凝土标准养护室；②不流动的Ca（OH）₂饱和溶液浸泡养护。

调查发现，有的基建工程未按要求在施工现场未建立标准养护室，试件随意散放，部分养护室条件达不到标准规定的要求。已有试验研究表明，对于边长为150mm的立方体高强混凝土试件，养护时间为28d，在相对湿度90%养护条件下的强度值，比在相对湿度95%养护条件下低10%～15%。因为养护室的相对湿度低，造成湿空气的压力低，使得空气中的水分不能有效地渗透至试块内部，影响了混凝土试块内部的水化，从而导致强度降低。采用Ca(OH)₂溶液进行养护时，要用Ca(OH)₂饱和溶液，否则在养护过程中，混凝土中的Ca(OH)₂就会溶出到养护溶液中，影响混凝土的强度，因此，试件的养护条件应引起高度重视

3引强度检测问题

3.1 试件含水率

刘保东等研究表明，试块的含水率与强度之间存在一定的反比关系，含水率增加，强度随之降低，其对标准养护试件的影响尤为明显。因此，试件从养护室取出后应尽快进行试验，在条件许可时，宜采用湿毛巾等覆盖试件，使试件的含水率符合要求，提高检测的准确性。

3.2 试块对中

强度检测时，承压面为试件成型时的侧面，在试件安放时，应使试件中心、压板中心保持轴线对中，避免偏心受压。采用同批次C30混凝土拌合物成型的一批100mm³混凝土试块，均采用标准养护，在不同的偏心情况下测得抗压强度值，以居中试件强度值作为基准值，测试结果见表2。

由表2可知，随着试件偏心距离的增加，试件受到的剪切力增大，导致抗压强度值明显降低，离散性也随之增大。当偏心距离达到20mm时，相对误差达到了-14.54%，因此，控制试块居中对检测结果影响较大。

3.3 加载速率

加载速率未按标准的规定执行，尤其是测试低强度试件时，加载速率超过了试件破坏反应的速度，导致抗压强度检测结果偏高。因此，在设定试验加载速率时，应严格根据混凝土强度，选取规定的速率进行加载试验。

3.4 尺寸换算系数

在GB/T50081-2019中规定，强度试件的标准尺寸为150mm的立方体试块。当采用边长为100mm或200mm的非标准立方体试块时，强度测试结果应分别乘以尺寸换算系数0.95和1.05；对于C60~C100的混凝土，尺寸换算系数应经试验确定，在未进行试验的情况下，100mm²的试块换算系数取0.95；如果混凝土强度等级大于C100，尺寸换算系数应经试验确定。

3.5 结果确定

混凝土抗压强度结果取3个试件测试结果的平均值，同时，抗压强度的确定还应比较3个测试值之间的超差情况。如果中间值与其余2个值的差值有一个超过中间值的15%时，则抗压强度取中间值；当中间值与其余2个值的差值均超过中间值的15%时，该组试验结果无效。此外，在评定同条件养护试件的强度时，应将强度测试结果除以0.88后，再按现行国家标准的有关规定进行评定。

4结语

混凝土试块强度作为混凝土结构质量的重要评判依据，其测试结果的准确性非常重要。在混凝土强度的测试过程中，抽样应具有充分的代表性，试块的制作、养护和试验操作均应严格遵循相关标准的规定进行。

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