吳成帥

成都建工成新混凝土工程有限公司

現(xiàn)場(chǎng)混凝土工作性能及抗壓強(qiáng)度離散性分析

吳成帥

成都建工成新混凝土工程有限公司

混凝土的工作性能和離散性與原料有著密不可分的關(guān)系，因此必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量和原材料的質(zhì)量，嚴(yán)格對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的混凝土強(qiáng)度離散性的檢驗(yàn)，這樣才能使混凝土強(qiáng)度的離散性盡量的變小，本文主要分析了造成混凝土強(qiáng)度離散性的原因并給出一定的控制混凝土離散性的方法。

混凝土；離散性；強(qiáng)度；控制

前言：

混凝土是當(dāng)今世界上用途最廣、用量最大的建筑材料，其在建筑工程、公路橋梁工程、水利及特種結(jié)構(gòu)工程建設(shè)中都有著不可替代的作用。然而現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的混凝土質(zhì)量受制于自然環(huán)境的千差萬(wàn)別，混凝土攪拌技術(shù)的限制、材料特性的不一致等諸多因素的影響，表現(xiàn)出一定的離散性。澆筑實(shí)體結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度離散性過(guò)大則會(huì)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力不均，出現(xiàn)應(yīng)力集中，從而影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為了減小抗壓強(qiáng)度的離散性，盡量實(shí)現(xiàn)混凝土的均勻穩(wěn)定，就需要對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行定量分析，再根據(jù)影響程度的大小進(jìn)行重點(diǎn)控制。

1　混凝土強(qiáng)度離散性的分析

1.1混凝土強(qiáng)度概述

目前混凝土強(qiáng)度仍是用以評(píng)定混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，他代表著混凝土的使用性能、安全性能，強(qiáng)度離散性較好，混凝土的強(qiáng)度是通過(guò)試驗(yàn)得出的，我國(guó)最新標(biāo)準(zhǔn)C60強(qiáng)度以下的采用邊長(zhǎng)為100mm的立方體試件作為混凝土抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件。按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50081-2002，制作邊長(zhǎng)為150mm的立方體在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（溫度20±2℃、相對(duì)濕度在95%以上）條件下，養(yǎng)護(hù)至28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的極限抗壓強(qiáng)度 。

1.2混凝土強(qiáng)度離散性分析

混凝土的質(zhì)量主要體現(xiàn)在其強(qiáng)度、變形和耐久性等方面。盡管混凝土強(qiáng)度不能反映混凝土的質(zhì)量的所有信息，但混凝土強(qiáng)度仍然是用來(lái)評(píng)價(jià)混凝土的質(zhì)量重要的指標(biāo)，因?yàn)樗苯哟砹嘶炷恋陌踩裕脖憩F(xiàn)了混凝土的耐久性。通常情況下，混凝土的強(qiáng)度越高，其剛度、抗?jié)B性、抗侵蝕性、抗侵蝕能力越高。但強(qiáng)度越高，其干縮性也越高，干縮增大，就越容易開(kāi)裂，因此，混凝土的質(zhì)量通常是由混凝土抗壓強(qiáng)度離散性來(lái)評(píng)價(jià)。

1.2.1混凝土強(qiáng)度離散性的波動(dòng)性

對(duì)于混凝土來(lái)說(shuō)，其強(qiáng)度離散性的影響也是多因素的——計(jì)量、混合、成型、固化、實(shí)驗(yàn)誤差、強(qiáng)度波動(dòng)等，這些方面都會(huì)體現(xiàn)在最終的結(jié)果上。因此，混凝土的質(zhì)量不僅是混凝土強(qiáng)度的高低，而是混凝土的強(qiáng)度的波動(dòng)范圍。平均強(qiáng)度是混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo)，但不是唯一的指標(biāo)，即使兩次施工中混凝土的強(qiáng)度完全相同，但其強(qiáng)度的分布也不可能是相同的，第一次的混凝土可能強(qiáng)度集中，第二次的混凝土可能強(qiáng)度比較分散，這種混凝土的強(qiáng)度是無(wú)法用平均強(qiáng)度進(jìn)行表達(dá)的。因此，強(qiáng)度分布也是表達(dá)混凝土強(qiáng)度分散程度和混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要因素。

1.2.2混凝土強(qiáng)度離散性的定量性

中國(guó)的《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》和“平均最低”抽樣檢的方法被廣泛應(yīng)用，正態(tài)分布的主要參數(shù)是平均強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)偏差，也就是說(shuō)，只要這兩個(gè)已經(jīng)確定，強(qiáng)度分布狀態(tài)可以確定。平均強(qiáng)度和最低強(qiáng)度構(gòu)成了一個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，它控制著平均的混凝土強(qiáng)度和混凝土的最低強(qiáng)度的分布?！皬?qiáng)度平均值”和“最低強(qiáng)度”檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的本質(zhì)，就是以強(qiáng)度分布狀態(tài)和平均強(qiáng)度在強(qiáng)度分布中的占重來(lái)檢驗(yàn)和評(píng)定，可作為強(qiáng)度平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差形成的主要參數(shù)形式。在這里我想指出，平均強(qiáng)度不得超過(guò)檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)過(guò)大。

1.2.3混凝土強(qiáng)度離散性的保底性

混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為標(biāo)準(zhǔn)偏差的1.645倍，強(qiáng)度保證率為95%。由于保證率的強(qiáng)度不是100%，它允許試樣低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，但經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分布，其強(qiáng)度保證率必須達(dá)到95%，這是混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)上的離散性混凝土強(qiáng)度的保底性。

2　混凝土強(qiáng)度離散性的控制

從以上分析，為了提高混凝土的質(zhì)量，控制混凝土的強(qiáng)度是非常重要的。因此，如何控制混凝土的強(qiáng)度是非常重要的?；炷翉?qiáng)度的大小反映在混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)中。因此，為了控制混凝土強(qiáng)度的離散性，就應(yīng)該從混凝土的強(qiáng)度的上下波動(dòng)的影響因素開(kāi)始出發(fā)。

2.1控制原材料的質(zhì)量（砂石進(jìn)料關(guān)、水灰比的控制）

控制原材料質(zhì)量是控制混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)。這樣才能充分控制好混凝土強(qiáng)度的離散性，才能控制混凝土的質(zhì)量。砂子和石料是混凝土組成的粗材料，除保證其它材料的標(biāo)準(zhǔn)外，還必須確保含泥量不超標(biāo)：砂子≤3%，石子≤1%。DuffAbrams的混凝土強(qiáng)度水灰比定則指出：“材料一定的條件下，強(qiáng)度僅取決于水灰比一個(gè)因素?！庇纱丝梢?jiàn)，孔隙率.水灰比關(guān)系無(wú)疑是影響混凝土強(qiáng)度最重要的因素。

2.1.1把住水泥質(zhì)量關(guān)

在實(shí)際施工中，應(yīng)特別注意水泥強(qiáng)度等級(jí)和品種的選擇，水泥強(qiáng)度的不同，將直接影響混凝土最終強(qiáng)度，因此必須要加強(qiáng)水泥質(zhì)量管理。

2.1.2外加劑的選擇

混凝土中加入合適的外加劑，能改善混凝土的和易性能，加速工程的進(jìn)展和節(jié)約水泥。但是，外加劑的品種要根據(jù)實(shí)際的情況和實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)進(jìn)行選擇。

2.2控制施工質(zhì)量

在混凝土的施工過(guò)程中，要嚴(yán)格控制混凝土配合比，計(jì)算和用量要準(zhǔn)確，必須控制計(jì)量的精度，特別是水的使用控制，不能隨意增加或減少。在運(yùn)輸過(guò)程中必須攪拌均勻，防止混凝土由于不均勻而引起強(qiáng)度波動(dòng)。冬季作業(yè)時(shí)要防止臨界強(qiáng)度前的凍結(jié)，把握拆除時(shí)間，避免結(jié)構(gòu)變形和裂縫。施工是引起混凝土強(qiáng)度波動(dòng)的主要因素，強(qiáng)度波動(dòng)會(huì)發(fā)生在施工的全過(guò)程中，即從施工開(kāi)始到完工。由于在施工中各種情況變化復(fù)雜，情況各不相同，不好一一舉例。因此，根據(jù)施工情況的變化，調(diào)整具體的措施是控制混凝土離散性大小的重要方法。在這里，施工中的一些變化情況并沒(méi)有完全包括在由試件強(qiáng)度計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)差中，一些影響的因素并沒(méi)有從試件中表現(xiàn)出來(lái)，構(gòu)件的形成與試件的形成原因存在著少許的不同。

2.3實(shí)驗(yàn)誤差的控制

實(shí)驗(yàn)的誤差是在實(shí)驗(yàn)中的強(qiáng)度波動(dòng)，如模具的尺寸偏差、操作不規(guī)范、振搗不實(shí)，這些都可能是是實(shí)驗(yàn)誤差的原因。壓力實(shí)驗(yàn)機(jī)沒(méi)有足夠的精度，這也會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的誤差。實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)是檢驗(yàn)和控制混凝土質(zhì)量的基礎(chǔ)，因此，有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行控制。

3　結(jié)論

在對(duì)混凝土的離散性進(jìn)行分析討論后可以看出來(lái)，只要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量和原材料的質(zhì)量，嚴(yán)格把控對(duì)每一個(gè)會(huì)影響強(qiáng)度質(zhì)量的環(huán)節(jié)，使混凝土強(qiáng)度的離散性盡量的變小，混凝土的質(zhì)量是可以得到保證的。

［1］Marion Collepardi.混凝土新技術(shù)［M］.劉數(shù)華，譯，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2008