杜曉玲
(山西路橋集團(tuán)國際交通建設(shè)有限公司,山西太原 030006)
工地試驗(yàn)室的試驗(yàn)是對工程進(jìn)行檢測檢驗(yàn)、科學(xué)分析、數(shù)理統(tǒng)計、指導(dǎo)生產(chǎn)的重要依據(jù)。必須準(zhǔn)確、真實(shí)、及時、有效。但由于試驗(yàn)人員的專業(yè)素質(zhì)參差不齊,對試件的重要性認(rèn)識不足、操作不規(guī)范、責(zé)任心不強(qiáng)、有時任由沒有經(jīng)驗(yàn)的勞務(wù)隊制作試件,保養(yǎng)試件,直至進(jìn)行破壞試驗(yàn)時才運(yùn)到試驗(yàn)室,對試件的制作質(zhì)量不進(jìn)行把關(guān),不進(jìn)行判斷,對缺陷不進(jìn)行處理。其試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性、可靠性大打折扣,無法代表實(shí)體的強(qiáng)度、反映實(shí)體的質(zhì)量。
本人多年從事試驗(yàn)檢測的具體工作和監(jiān)管工作,對此有深刻體會。
試件質(zhì)量包括試件的制作質(zhì)量和試件的養(yǎng)護(hù)保管質(zhì)量,二者對試驗(yàn)結(jié)果都有極大的影響。
1)蜂窩。
很多試件因制作粗糙,側(cè)面未用抹刀插搗排氣,表面有大量的蜂窩。以150 mm×150 mm×150 mm的混凝土試件為例:每個蜂窩按2 mm直徑計算,每個小孔的面積為3.14 mm2,如果有30個孔則蜂窩的面積為94.2 mm2,受壓面積為150×150=22 500 mm2,蜂窩占受壓面積的比例為0.42%,若混凝土的強(qiáng)度為50 MPa,僅僅因?yàn)樵嚰砻娉霈F(xiàn)蜂窩就使混凝土試件的強(qiáng)度降低0.21 MPa。
需要說明的是,這種計算辦法是不全面的,因?yàn)榛炷猎嚰诔袎簳r,由于局部有蜂窩小孔,必然導(dǎo)致應(yīng)力集中,致使局部應(yīng)力增加3倍以上,提前出現(xiàn)混凝土表面破壞,面積減少進(jìn)一步形成應(yīng)力集中。照此推算,如果混凝土表面有蜂窩可使混凝土強(qiáng)度降低3%左右。
2)麻面、缺棱掉角。
這種情況混凝土強(qiáng)度降低的更多。
一方面,混凝土的承壓面積急劇減小,產(chǎn)生麻面后,承壓面積將減小5%~20%。應(yīng)力集中更加嚴(yán)重。另一方面,因混凝土試件表面水泥漿的流失,碎石之間的握裹力嚴(yán)重不足,粘結(jié)力急劇下降。經(jīng)大量的對比試驗(yàn)和理論計算,試件的強(qiáng)度將降低20%~30%。
3)變形。
如果試塊表面不是規(guī)則的正方形,受壓的上下面不平行,形成局部應(yīng)力集中,導(dǎo)致混凝土試塊提前破壞。
側(cè)面變形的試件,如果兩個承壓面互相平行,懸空部分將受到剪力,因剪切而破壞。如果兩個承壓面互相不平行,試件將處于偏心受壓狀態(tài)。眾所周知,混凝土受壓性能較好,抗拉能力較弱,混凝土偏心受壓后,受壓區(qū)面積減小,同時,受拉區(qū)首先發(fā)生破壞。混凝土試件強(qiáng)度明顯下降。
造成這種情況主要有兩個原因:一是試模變形仍然繼續(xù)使用,另一個是混凝土裝模后,還沒有待混凝土終凝,便進(jìn)行移動,一路顛簸,運(yùn)回試驗(yàn)室時,表面變形而未處理。
4)表面凹陷或凸起。
裝模不滿或超過模沿,將會導(dǎo)致試件表面凹陷或凸起。表面凹陷或凸起4 mm,則受壓面積減少或增加2.7%。我們可以通過下式計算:
(154×150)÷(150×150)×100%=102.7%;(146×150)÷(150×150)×100%=97.3%。
這僅僅是混凝土承壓面積的影響,如果考慮承壓板與混凝土表面的約束作用,影響更大。
造成這種情況的主要原因是:沒有考慮鮮混凝土的收縮,當(dāng)時看到混凝土表面與模沿平齊,混凝土終凝時表面收縮沉陷。工作不認(rèn)真,超過模沿的混凝土未刮除。
5)取樣不準(zhǔn)確,缺乏代表性。
混凝土試件在制作取樣時,必須按規(guī)程要求取樣,使試件能夠真正代表混凝土的質(zhì)量。這就要求我們在取樣時,混凝土的坍落度應(yīng)在設(shè)計坍落度范圍內(nèi),取料應(yīng)選在一盤的中間部位。如果坍落度過大、水灰比大,勢必使混凝土的強(qiáng)度降低,我們從混凝土的設(shè)計配合比的計算公式中可以清楚的看出:w/c=,水灰比越大,混凝土強(qiáng)度越低,如果取料時從開始或最后取料,其砂率往往不正常,由于罐內(nèi)的混凝土產(chǎn)生離析,從開始的部位取料,往往碎石含量較少,砂率較大,從靠近最后的部位取料,往往碎石含量較大,砂率較小,水泥的相對比例較小。
根據(jù)有關(guān)研究表明,在其他條件不變的情況下,砂率的變化可引起混凝土強(qiáng)度5%左右的變動。
6)插搗不密實(shí)。
分兩種情況,一種情況是插搗深度次數(shù)不夠,導(dǎo)致混凝土不密實(shí),影響試件強(qiáng)度。另一種情況是分層時插搗部位不到位。沒有深入到下一層混凝土,形成夾層,導(dǎo)致橫向薄弱帶,對混凝土試件進(jìn)行破壞試驗(yàn)時,制件時的橫向薄弱帶變成縱向薄弱帶,影響混凝土試件強(qiáng)度。
1)濕度、溫度的影響。
按照混凝土試驗(yàn)規(guī)程的規(guī)定,混凝土試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。要求溫度在20℃±2℃,濕度為95%以上。
尤其是濕度特別重要,由于混凝土在凝化及增加強(qiáng)度的過程中發(fā)生水化反應(yīng),是一個放熱過程,將損失大量的水分。關(guān)鍵是7 d以內(nèi)的時間,尤其是前3 d,是重中之重。這時候如果濕度不能保證,混凝土的強(qiáng)度將大幅下降。有的混凝土試件表面泛白,色澤不好,明顯就是在養(yǎng)護(hù)過程中濕度不夠。
另一種情況是溫度不對。有的混凝土試件養(yǎng)護(hù)溫度低,混凝土處于假凝狀態(tài),試件強(qiáng)度必然很低。本人在一次對冬季施工項(xiàng)目構(gòu)件的混凝土試件進(jìn)行試驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度很低,設(shè)計混凝土強(qiáng)度為C25,28 d試件強(qiáng)度僅僅19.5 MPa,遠(yuǎn)低于設(shè)計強(qiáng)度。擊碎試塊,仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)混凝土的斷面內(nèi)外色澤不一:內(nèi)部呈青色,外部呈灰白色。調(diào)查了解試件由民工制作,脫模后疏于管理,試件受凍,所以表面呈灰白色?,F(xiàn)場回彈混凝土構(gòu)件強(qiáng)度,平均26.5 MPa。
有的混凝土試件養(yǎng)護(hù)溫度過高,夏季養(yǎng)護(hù)室不開空調(diào),不進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),室內(nèi)溫度達(dá)到30℃以上。
混凝土試件必須在有自動控制的恒濕、恒溫的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行養(yǎng)護(hù),不能將試件直接浸泡在水中或用噴霧器、噴壺等工具間斷噴水。
2)養(yǎng)護(hù)用水不合格。
按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求,不僅僅混凝土的拌合用水采用人畜飲用水,養(yǎng)護(hù)用水也必須使用人畜飲用水。如果水質(zhì)太差,水中含有等有害成分,同樣對混凝土有很大的腐蝕作用,嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度。本人曾在某市政工程施工時,見到某C40混凝土試塊因養(yǎng)護(hù)用水導(dǎo)致混凝土表面腐蝕脫皮,暴露出碎石,試件徹底報廢。
上述對混凝土試件在制作、養(yǎng)護(hù)等各個環(huán)節(jié),因不認(rèn)真、不負(fù)責(zé),導(dǎo)致混凝土試件強(qiáng)度發(fā)生較大的變化、嚴(yán)重失真的情況進(jìn)行了分析,其實(shí)對于水泥砂漿試塊,水泥穩(wěn)定碎石等試件,也同樣應(yīng)該注意以上幾方面的問題,以保證試驗(yàn)的真實(shí)性,準(zhǔn)確性。