覃開仕　龍朗乾

摘要：混凝土的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)中，混凝土的強(qiáng)度與其他性能有較好的相關(guān)性，能夠較好地反映混凝土的質(zhì)量情況。本文概述了混凝土的配合比設(shè)計(jì)，探討了混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：混凝土配合比；強(qiáng)度檢測(cè)；水泥；澆筑

1 前言

普通混凝土是由水泥、水、砂、石4種材料組成的，混凝土配合比設(shè)計(jì)就是解決4種材料用量的3個(gè)比例.即水灰比、砂率、膠骨比(膠凝體與骨料的比例)。在實(shí)際工程中做好混凝土結(jié)構(gòu)分項(xiàng)工程的質(zhì)量控制，是保證混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的一項(xiàng)非常重要的工作。

2 配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

在配合比設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員要做好下列工作：

掌握設(shè)計(jì)圖紙對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的全部要求，重點(diǎn)是各種強(qiáng)度和耐久性要求及結(jié)構(gòu)件截面的大小、鋼筋布置的疏密，以考慮采用水泥品種及石子粒徑的大小等參數(shù)；了解是否有特殊性能要求，便于決定所用水泥的品種和粗骨料粒徑的大??；了解施工工藝，如輸送、澆筑的措施，使用機(jī)械化的程度，主要是對(duì)工作性和凝結(jié)時(shí)間的要求，便于選用外加劑及其摻量；了解所能采購到的材料品種、質(zhì)量和供應(yīng)能力。根據(jù)這些資料合理地選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

3 混凝土混合比設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，是以采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所得的經(jīng)過28d期齡標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的抗壓強(qiáng)度為依據(jù)來設(shè)計(jì)和調(diào)整混凝土配合比，這種方法存在著試配周期長、不能適應(yīng)材料變化和現(xiàn)代快速施工的需要等缺點(diǎn)。為了解決這個(gè)問題，試驗(yàn)室可采用早期推定混凝土強(qiáng)度進(jìn)行快速配制的方法，即通過檢測(cè)水泥3d強(qiáng)度值來推算水泥28d的強(qiáng)度值，具體為按公式：

來推測(cè)出混凝土28d的強(qiáng)度值。

3.1水灰比的確定

根據(jù)水灰比定律可知，在材料品種相同的條件下，混凝土的強(qiáng)度隨著水灰比的增大而降低，其變化規(guī)律呈曲線關(guān)系，而混凝土強(qiáng)度與水灰比的變化規(guī)律呈直線關(guān)系。在關(guān)系曲線未建立之前，可以采用《凝土配合比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》JGJ 55-2000(以下簡稱《規(guī)定》)提供的公式 進(jìn)行初步計(jì)算，該式中的回歸系數(shù)A和B隨所用材料的品種及質(zhì)量不同而異，在試驗(yàn)條件許可的情況下，應(yīng)結(jié)合丁程實(shí)際使用的材料通過試驗(yàn)求出；當(dāng)缺乏試驗(yàn)條件時(shí)，可參照《規(guī)定》中的有關(guān)數(shù)據(jù)：碎石混凝土A取0．46，B取0．48；卵石混凝土，A取0．07，B取0．33。 為水泥28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值。

但是，從多年來水泥的實(shí)測(cè)28d強(qiáng)度結(jié)果看，不同水泥廠的水泥富裕強(qiáng)度不盡相同，同一水泥廠同一品種水泥在不同時(shí)期也存在著一定的差異；同時(shí)，大部分施工企業(yè)為節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)用，不能嚴(yán)格按施工檢驗(yàn)程序送檢，一般僅在一個(gè)單項(xiàng)工程開工前進(jìn)行一次原料檢驗(yàn)。若僅以這一次送檢結(jié)果作為整個(gè)工程的材料質(zhì)量指標(biāo)是不適宜的，因此，可以將此次檢測(cè)結(jié)果僅作為一個(gè)參考性的指標(biāo)，在實(shí)際配合比設(shè)計(jì)時(shí)采用一個(gè)系數(shù)加以折算修正，該系數(shù)可取0．7～0．9，這樣既考慮到水泥富裕強(qiáng)度的變化，又可以不使折減值低于標(biāo)準(zhǔn)值以致影響合格判定。

3.2單位用水量的確定

單位用水量的選取通常參照《規(guī)定》進(jìn)行，即根據(jù)混凝土的坍落度、粗骨料的品種以及粗細(xì)骨料的最大粒徑確定。只有水灰比w／C

坍落度按lO～30mm、35～50mm、55～70mm 、75～90mm的順序每調(diào)一檔，用水量應(yīng)增加lOkg／m3 左右；

細(xì)骨料按粗、中、細(xì)的順序每調(diào)一檔，用水量應(yīng)增加18kg／m3 左右；

碎石比卵石的用水量應(yīng)增加15kg／m3 左右；

粗骨料最大粒徑按40 mm 、31．5 mm、20mm、16mm的順序每調(diào)一檔，用水量應(yīng)增加12kg／m3左右。

3.3重量法表示混凝土配合比的設(shè)計(jì)結(jié)果

《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50204-2002(以下簡稱《規(guī)范》)規(guī)定，工地現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌和均采用實(shí)物過磅計(jì)量。因此，為了方便施工操作以及提高施工配合比的可靠度，混凝土配合比的設(shè)計(jì)結(jié)果最好采用重量法表示。按重量法進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)需要確定混凝土拌合物的假定密度，以便計(jì)算單位體積混凝土中各種材料的用量。在《規(guī)定》中，混凝土拌合物假定密度的范圍為2350～2450kg／m3 。為了設(shè)計(jì)操作的統(tǒng)一性，不同強(qiáng)度等級(jí)均取混凝土拌合物的假定密度為2400kg／m3 進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)過對(duì)混凝土密度的大量試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)混凝土的表觀密度隨著強(qiáng)度等級(jí)的升高而增大，除C10混凝土之外，基本在2450kg／m以上。因此，將高于C10的混凝土拌合物的假定密度調(diào)整為2450kg／m3，基本上滿足混凝土表觀密度假定計(jì)算值與實(shí)測(cè)值之差的絕對(duì)值不超過假定計(jì)算值的2％的要求，同時(shí)使重量和體積相吻合。

3.4混凝土試件

《規(guī)范》針對(duì)留置強(qiáng)度試件的作用，強(qiáng)調(diào)應(yīng)留置3種混凝土強(qiáng)度試件：第1種為混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件；第2種為用于確定施工期間混凝土強(qiáng)度的同條件養(yǎng)護(hù)試件；第3種為用于結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)的同條件養(yǎng)護(hù)試件?；炷翗?biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件主要是驗(yàn)證混凝土的實(shí)際質(zhì)量與混凝土配合比設(shè)計(jì)要求的一致性，并用于混凝土的強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定，它能反映出原材料、配合比及材料的計(jì)量等混凝土施工質(zhì)量方面的控制情況。這種混凝土試件每次取樣都應(yīng)該留置，并標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d進(jìn)行試壓，用于確定施工期間混凝土強(qiáng)度的同條件養(yǎng)護(hù)試件，即確定構(gòu)件拆模、出池、 廠、吊裝、張拉、放張等施期間臨時(shí)負(fù)荷時(shí)的混凝土強(qiáng)度。工程中應(yīng)用比較多的是確定拆模強(qiáng)度，這種混凝土試件應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定其試壓日期。用于結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)的混凝土試件，即與結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土組成、養(yǎng)護(hù)條件相同的混凝土試件，其強(qiáng)度可以作為檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度的依據(jù)，能夠較準(zhǔn)確地反映混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體的真實(shí)強(qiáng)度。

4混凝士強(qiáng)度檢測(cè)

4.1混凝土取樣

對(duì)于按照既定配合比施工的混凝土工程，全方位地加強(qiáng)施工質(zhì)量的檢測(cè)與評(píng)定，是保證混凝土工程滿足混凝土結(jié)構(gòu)承載力性能要求較直接的手段?；炷猎嚰?qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度評(píng)定的依據(jù)，是混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制的重點(diǎn)。根據(jù)《規(guī)范》，混凝土試件類型與數(shù)量的確定應(yīng)滿足幾個(gè)基本原則，即獨(dú)立的試件類型、足夠的試件數(shù)量和試件取樣頻率的代表性。

《規(guī)范》針對(duì)留置強(qiáng)度試件的作用，強(qiáng)調(diào)應(yīng)留置3種混凝土強(qiáng)度試件：第1種為混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件；第2種為用于確定施工期間混凝土強(qiáng)度的同條件養(yǎng)護(hù)試件；第3種為用于結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)的同條件養(yǎng)護(hù)試件。

4.2強(qiáng)度檢測(cè)

根據(jù)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》GBJ 107-87，試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)人員除了在試驗(yàn)室依據(jù)混凝土試件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土工程質(zhì)量進(jìn)行檢洲評(píng)定之外，當(dāng)需要對(duì)被檢測(cè)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件作出準(zhǔn)確的判斷時(shí)，還需要根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的具體情況及檢測(cè)條件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

目前，在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)的方法很多，例如超聲法、回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法、后裝拔出法、抗拔法等，其中以回彈法、超聲法、鉆芯法較為常用。至于采用何種方法為宜，需要對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性、檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的適用性、檢測(cè)費(fèi)用、檢測(cè)速度以及對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞程度等條件綜合考慮。一般情況下，當(dāng)需要準(zhǔn)確判定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)且有條件時(shí)，可優(yōu)先考慮采用鉆芯法或采用鉆芯法修正；當(dāng)混凝土質(zhì)量比較均勻時(shí)，可采用回彈法和超聲回彈法，如果用鉆芯法進(jìn)行校核，可以提高回彈法和超聲回彈法的精確度。

5結(jié)束語

混凝土在配合比方面應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：(1)配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作應(yīng)充分；(2)區(qū)分?jǐn)?shù)理統(tǒng)計(jì)及非數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度的不同；(3)生產(chǎn)配合比的調(diào)整及施工中的控制；(4)在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)注重經(jīng)濟(jì)效益。