姚 彬

（上海黃浦建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，上海 200011）

0 引 言

混凝土抗壓強度作為結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)要素，是控制混凝土質(zhì)量，評定結(jié)構(gòu)是否滿足要求的重要力學(xué)性能指標(biāo)，它關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全。混凝土強度不足會引起嚴重后果，需對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)進行加固處理，甚至廢棄或拆除，造成巨大經(jīng)濟損失。為了檢驗混凝土強度，用標(biāo)準方法制作混凝土立方體抗壓試件，并對其檢測結(jié)果進行評定是最常用的方法。除了混凝土自身質(zhì)量問題，如果試件制作、養(yǎng)護、檢測、評定過程中任何一項操作不規(guī)范，都有可能造成不合格而無法反映混凝土質(zhì)量的真實情況。

1 混凝土試件與不合格［1］

1.1 混凝土試件類型

1）標(biāo)準養(yǎng)護試件。用于檢驗和評定混凝土強度，驗證實際生產(chǎn)的混凝土質(zhì)量與配合比設(shè)計的符合性，它能反映出配合比、原材料、材料計量等混凝土生產(chǎn)質(zhì)量方面的控制情況。

2）結(jié)構(gòu)實體同條件養(yǎng)護試件［2］。用于檢驗和評定結(jié)構(gòu)實體混凝土強度，能夠較準確地反映混凝土結(jié)構(gòu)實體的真實強度。

3）確定各齡期強度的同條件養(yǎng)護試件。用于確定構(gòu)件拆模、吊裝、張拉等施工期間臨時承載能力，根據(jù)實際需要制作的試件。

1.2 混凝土試件不合格的類型

1）3 個試件抗壓強度平均值不合格。

2）單個試件間抗壓強度值相差較大，超出允許范圍，試驗結(jié)果作廢。

3）一批混凝土試件，由于各組強度值之間離散性太大，按相應(yīng)的統(tǒng)計方法評定不合格。

2 混凝土專項檢查

2.1 檢查的實施

為了確定混凝土交貨時刻的質(zhì)量，同時對施工現(xiàn)場混凝土試件制作、養(yǎng)護等情況進行實地調(diào)查，組成了由 2 名監(jiān)督站執(zhí)法人員和 2 名持證上崗的抽樣技術(shù)人員加 1 名司機的檢查小組，隨機跟蹤攪拌車至施工現(xiàn)場，通知項目經(jīng)理、見證員、取樣員至攪拌車處，查閱送貨憑證，確定強度等級、坍落度設(shè)計值和骨料最大粒徑等情況。在抽樣技術(shù)人員指導(dǎo)下，由施工單位取樣員按照標(biāo)準要求取樣后進行稠度試驗［3］并成型 2 組混凝土抗壓強度試件，用專用封條封樣后，送至試驗室標(biāo)準養(yǎng)護室，分別養(yǎng)護至 7 d 和 28 d 時進行抗壓試驗?，F(xiàn)場所需設(shè)備均由檢查小組隨車攜帶并提供，都在有效檢定周期內(nèi)。檢測結(jié)果如表1、圖1～圖4所示。可見，抗壓強度值符合要求，且 7 d 強度和 28 d 強度增長符合規(guī)律，和易性正常，未見崩塌或剪切現(xiàn)象，有 60 % 的混凝土稠度值略微偏大。

表1 抗壓強度和稠度試驗匯總表

圖1 實測強度

圖2 28 d 實測強度分布圖

圖3 實測稠度分布圖

圖4 稠度分布

2.2 施工現(xiàn)場試件制作及管理現(xiàn)狀

2.2.1 人員

檢查小組隨機跟蹤攪拌車至工地時，工地都在澆搗混凝土，然而沒有見到見證員和取樣員正在取樣；個別工地，見到有普通民工在養(yǎng)護室門口制作試件，其余工地沒有見到有人制作試件；有 2 個工地的取樣員外出辦事，不在本工地，接到通知后趕回了工地，其余 13 個工地的取樣員都在做著項目經(jīng)理交代的其他事情，都不在自己的崗位上取樣制作試件。取樣員到達取樣地點后，抽樣技術(shù)人員會要求其口述一遍取樣、稠度試驗和制作試件的過程，無一人能完整回答，只得由抽樣技術(shù)人員邊指導(dǎo)邊勉強完成。

2.2.2 設(shè)備

在所檢查的工地中，有 2 家找不到坍落度桶，只有 1 家能拿出配套的裝料口，還是破碎的（見圖5），只有 3 家拿出的搗棒符合規(guī)范要求，其余有的拿鋼筋（見圖6），有的隨便找根鐵棒。對于試模，幾乎都是反復(fù)使用了幾年，都不知道應(yīng)定期對試模進行自檢，自檢周期宜為 3 個月，所使用的振動臺也都沒有經(jīng)過檢定，操作人員都無法說明是如何固定混凝土試模，使其在振動成型過程中無松動、無位移、無損傷。

圖5 破碎的裝料口

圖6 用帶肋鋼筋做搗棒

2.2.3 養(yǎng)護室

圖7 簡易養(yǎng)護室

圖8 溫、濕度

圖9 疊放一起的試件

表2 實測溫濕度

圖10 實測溫度

圖11 實測濕度

養(yǎng)護室都為簡易的工棚式建筑（見圖7），以家用空調(diào)控制溫度，門、窗不密封，達不到保溫的要求，養(yǎng)護室內(nèi)溫度普遍偏低（見圖8），只有 2 個項目在養(yǎng)護室內(nèi)設(shè)有專門的操作間，供取樣員制作試件、存放試模等工具，其余都是養(yǎng)護與操作在一個空間內(nèi)的單間，不可避免地養(yǎng)護室門開關(guān)過于頻繁，無法保證養(yǎng)護室內(nèi)的溫濕度見表2、圖10～11。養(yǎng)護室內(nèi)都有養(yǎng)護池，但未使用 Ca（OH）2飽和溶液養(yǎng)護試件，多數(shù)養(yǎng)護室內(nèi)沒有配置存放試件的支架或配置的支架數(shù)量不夠，被查養(yǎng)護室內(nèi)都有疊放在角落里的試件（見圖9），個別工地資料與養(yǎng)護室內(nèi)試塊的數(shù)量無法對應(yīng)，其中有一個工地的養(yǎng)護室管理人員最終在門衛(wèi)室找到了執(zhí)法人員要求其拿出的試件。

3 綜合分析

根據(jù)檢測數(shù)據(jù)和施工現(xiàn)場對混凝土試件管理的現(xiàn)狀，做如下綜合分析。

3.1 混凝土質(zhì)量

嚴格按標(biāo)準制作、養(yǎng)護、檢測混凝土試件，結(jié)果反映混凝土自身質(zhì)量符合要求。

3.2 現(xiàn)場養(yǎng)護室

為了節(jié)約成本，施工現(xiàn)場試件養(yǎng)護設(shè)施現(xiàn)狀極其不容樂觀，無法保證最基本的試件制作、養(yǎng)護所需溫濕度要求。

3.3 試模變形

目前市場上試模的質(zhì)量參差不一，為了省錢，買的試模往往要反復(fù)使用幾年，也沒有按規(guī)范要求定期對試模進行自檢，當(dāng)試模相鄰側(cè)面間夾角、內(nèi)部尺寸誤差、內(nèi)表面和上口粗糙度和平面度等發(fā)生變化后，造成試件表面不平整、不方正、不密實，甚至嚴重變形（見圖12、13），無形中影響了試件的強度。

圖12 目測

圖13 專用工具測量

3.4 無證操作

由于管理層的不重視，持證的取樣員往往身兼數(shù)職，無法專心對混凝土試件進行制作和管理，隨便找一個民工經(jīng)口頭交代幾句就承擔(dān)試件制作和管理的任務(wù)是普遍存在現(xiàn)象。由于沒有經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)，無法按標(biāo)準制作試件，經(jīng)常顧此失彼，比如成型時間過長、成型前未拌和均勻、成型方法不對等等。

3.5 脫模劑太多

試件成型前，試模內(nèi)表面應(yīng)涂一薄層礦物油或其他不與混凝土發(fā)生反應(yīng)的脫模劑，操作人員知道涂脫模劑卻沒顧及到應(yīng)為一薄層，過多的脫模劑沿側(cè)壁上?。ㄒ妶D15），集聚于表面層（見圖16），經(jīng)搗棒插搗后部分進入試件內(nèi)，凝固后必將在內(nèi)部產(chǎn)生一條條隔離層，大大減弱試件的抗壓強度。

圖15 脫模劑過多

圖16 脫模劑浮出

3.6 故意增加水泥

為了提高強度，制作人員往往會增加部分純水泥，由于水灰比降低，很難將其攪拌均勻，反復(fù)攪拌又會造成水泥砂漿過多的流失，成型后的試件往往內(nèi)部各個區(qū)域強度不同，無法同時產(chǎn)生抗力抵抗外力破壞。在一定范圍內(nèi)增加水泥用量，固然可以提高強度，但過量增加水泥后，配合比發(fā)生重大改變，使試件內(nèi)部受力情況與試配情況不同，強度不穩(wěn)定。

3.7 增加大粒徑碎石

為了提高強度，制作人員會在制作完成時增加大粒徑碎石。其實，影響混凝土強度的主要是針片狀顆粒含量、壓碎值和顆粒級配。增加大粒徑碎石既人為地改變了混凝土的配合比，也改變了碎石的級配。同時，增加的大粒徑碎石顯然無法經(jīng)過很好地攪拌，表面的粉塵或石粉會在硬化后混凝土砂漿與碎石之間形成一薄層隔離層。如果清洗增加的大碎石，表面的分浮塵雖然可以洗去，但會在表面吸附一層水分，隨著混凝土逐步硬化，水分蒸發(fā)，碎石周圍會形成一定空隙，影響混凝土試件抗壓強度。有研究表明，混凝土破壞最先發(fā)生在碎石與砂漿的結(jié)合處。

3.8 過分振搗

規(guī)范明確了振搗的次數(shù)，但實際制作人員經(jīng)常會有意或無意地增加振搗次數(shù)，結(jié)果混凝土是密實了，卻也增加了分層和離析的隱患，也會不同程度地降低試件的抗壓強度測定值。

3.9 拆模過早

工程施工過程中，工期緊，工段多，混凝土澆筑頻繁，試模不夠，所以試件提早拆模經(jīng)常發(fā)生。由于早期的試件強度不高，而拆模、搬運等引起的振動會在試件內(nèi)部產(chǎn)生不同程度的細微裂縫，導(dǎo)致強度降低。

3.10 檢測影響因素

檢測過程不規(guī)范對混凝土立方體抗壓強度的影響也不可忽視。

1）試驗機上下壓板平行度。壓板的球型支座因灰塵進入、潤滑油脂干固等因素會使球型支座并死，影響其自動調(diào)節(jié)上下壓板的平行度的功能，使混凝土試件偏心受壓而局部先破損。

2）加荷速度。在受壓破損過程的 4 個階段中，加載速度決定了各個階段材料變形時蓄能的大小和交叉進行的程度，而每個階段所需時間和各個階段交叉進行的程度又決定了試件破壞快慢和破壞的形式。因此，隨著加載速度的增加，會提高混凝土強度值，對于低強度混凝土試驗時更應(yīng)該注意加載速度。

3）試驗機的準確度。試驗機的準確度對檢測精度具有很大的影響。因此，設(shè)備校準/檢定的報告必須確認，滿足 ±1% 測量精度，破壞荷載應(yīng)在全量程20 %～80 % 之間，高強度混凝土應(yīng)用越來越多，應(yīng)配置有足夠壓力的試驗機。

4）試樣放置。必須把承壓板清理干凈，非成型面作為承壓面，應(yīng)放置在承壓板的正中央。

3.11 評定方法不正確

在實際實踐中，發(fā)現(xiàn)由于對混凝土強度檢驗評定標(biāo)準理解的偏差甚至錯誤，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)工程評定結(jié)果不合格的情況出現(xiàn)。所以不僅要了解、學(xué)會評定標(biāo)準，而且有必要理解標(biāo)準編制的理論依據(jù)、分析計算等，這樣有利于正確執(zhí)行和使用評定標(biāo)準。

4 結(jié) 語

通過此次專項檢查和分析，認為混凝土自身質(zhì)量是可控的，但是由于相關(guān)管理上的不重視、技術(shù)人員的質(zhì)量意識淡薄或技術(shù)水平有限等各種因素，特別在混凝土試件制作、成型、養(yǎng)護方面存在很多不足，造成混凝土試件不合格，直接影響到單位工程質(zhì)量的綜合評定。