張 彬 彬

(福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 福州 350108)

1 概述

商品混凝土的抗壓強(qiáng)度是其最基本也是最主要的性能指標(biāo)，一旦發(fā)生抗壓強(qiáng)度不足，影響極大。由于混凝土性能受多種因素影響，且性能指標(biāo)波動(dòng)一般較大，需要采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的離散性進(jìn)行分析[1]。商品混凝土強(qiáng)度檢測(cè)分為預(yù)留試件檢測(cè)和有破損、無破損檢測(cè)兩大類，預(yù)留試件檢測(cè)為按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法直接檢測(cè)試件的強(qiáng)度，可直接得到混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值。對(duì)于商品混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)試驗(yàn)而言，一般僅僅關(guān)注商品混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果中的強(qiáng)度代表值是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，而對(duì)商品混凝土強(qiáng)度的離散性重視不足。由于取樣數(shù)量有限，而混凝土內(nèi)部存在界面過渡區(qū)、初始微裂紋、不均勻性等缺陷[2-4]，導(dǎo)致混凝土抗壓強(qiáng)度離散性較大，進(jìn)而可能導(dǎo)致強(qiáng)度代表值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但實(shí)際構(gòu)件中混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的情況。本文以C25～C35的商品混凝土為例，統(tǒng)計(jì)了大量無抗?jié)B要求和有抗?jié)B要求的商品混凝土的抗壓強(qiáng)度檢測(cè)數(shù)據(jù)，把一組抗壓強(qiáng)度試件檢測(cè)結(jié)果中出現(xiàn)最大值或最小值超出中間值15%的情況稱之為異常情況，分析異常情況的具體情形，并對(duì)商品混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的處理方法提出合理化建議。

2 異常情況的定義

混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中以強(qiáng)度代表值判斷強(qiáng)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范GB/T 50081—2002普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了強(qiáng)度代表值的取值方法[5]。任意一組立方體抗壓強(qiáng)度試樣，假定抗壓強(qiáng)度最小值或最大值與中間值的差值超過中間值15%的情況為“情況a”，最小值、最大值均與中間值的差值超過中間值15%的情況為“情況b”。當(dāng)出現(xiàn)“情況a”時(shí)，舍棄最大值、最小值，取中間值為代表值；當(dāng)出現(xiàn)“情況b”時(shí)，本組試驗(yàn)作廢；當(dāng)“情況a”與“情況b”均不出現(xiàn)時(shí)，取三個(gè)試件強(qiáng)度的算術(shù)平均值為代表值。按照此規(guī)定，當(dāng)一組試件的試驗(yàn)結(jié)果中，最大值或最小值超出中間值15%即認(rèn)為本試件的試驗(yàn)結(jié)果異常，最大值與最小值均不能使用，故本文中定義最大值或最小值超出中間值15%的情況為混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果中的異常情況。

3 異常情況的統(tǒng)計(jì)分析

3.1 異常情況的概率統(tǒng)計(jì)

在商品混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果中，對(duì)于某種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土試件，出現(xiàn)“情況a”的組占本強(qiáng)度商品混凝土總統(tǒng)計(jì)組數(shù)的比例為“A”，出現(xiàn)“情況b”的組占本強(qiáng)度商品混凝土總統(tǒng)計(jì)組數(shù)的比例為“B”。統(tǒng)計(jì)C25～C35三種等級(jí)的商品混凝土“A”與“B”的值如表1所示，統(tǒng)計(jì)有抗?jié)B要求的C25～C35三種等級(jí)商品混凝土“A”與“B”的值如表2所示。

表1 無抗?jié)B要求商品混凝土檢測(cè)結(jié)果異常情況 %

表2 有抗?jié)B要求商品混凝土檢測(cè)結(jié)果異常情況 %

由表1,表2可知，對(duì)于任意一組試件，有抗?jié)B要求或無抗?jié)B要求的三種強(qiáng)度等級(jí)商品混凝土，檢測(cè)結(jié)果中出現(xiàn)“情況a”這種異常情況的比例均超過了20%。對(duì)于商品混凝土而言，無論有無抗?jié)B要求，同組抗壓強(qiáng)度試件，三個(gè)試件的檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)最小值或最大值與中間值的差值超過中間值15%這種離散性較大情況的概率超過20%，即同批次的同種商品混凝土，在相同養(yǎng)護(hù)條件、試驗(yàn)條件下，強(qiáng)度波動(dòng)性仍然較大，強(qiáng)度穩(wěn)定性不足。檢測(cè)結(jié)果中出現(xiàn)“情況b”，即發(fā)生檢測(cè)結(jié)果不能作為評(píng)定依據(jù)、本檢測(cè)試驗(yàn)無效的比例小于0.5%。

3.2 異常情況分析

對(duì)商品混凝土檢測(cè)結(jié)果中的異常情況之一，即“情況a”進(jìn)行分類討論，假定抗壓強(qiáng)度最大值與中間值的差值超過中間值15%的情況為“情況a1”，抗壓強(qiáng)度最小值與中間值的差值超過中間值15%的情況為“情況a2”。出現(xiàn)“情況a1”的組占本強(qiáng)度商品混凝土總統(tǒng)計(jì)組數(shù)的比例為“A1”，出現(xiàn)“情況A2”的組占本強(qiáng)度商品混凝土總統(tǒng)計(jì)組數(shù)的比例為“A2”。分別統(tǒng)計(jì)C25～C35三種等級(jí)的無抗?jié)B要求與有抗?jié)B要求商品混凝土“A1”與“A2”的值分別如圖1，圖2所示。

由圖1，圖2可知，對(duì)于任意一組抗壓強(qiáng)度檢測(cè)試件，檢測(cè)結(jié)果中出現(xiàn)“情況a2”的比例明顯高于出現(xiàn)“情況a1”的比例，且出現(xiàn)“情況a2”的比例是出現(xiàn)“情況a1”的比例的1.74倍以上，即無論商品混凝土是否有抗?jié)B要求，出現(xiàn)最小值與中間值差值超過15%這種情況的概率為出現(xiàn)最大值與中間值差值超過15%這種情況的1.74倍以上。當(dāng)抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí)，大概率是最小值出現(xiàn)異常，即最小值與中間值的差值超過了中間值的15%。

當(dāng)檢測(cè)結(jié)果中出現(xiàn)最小值或最大值超出中間值的15%時(shí)，舍棄最小值與最大值，取中間值為強(qiáng)度代表值并作為評(píng)定依據(jù)。此時(shí)，若強(qiáng)度代表值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，則認(rèn)為此組試樣合格，然而，按照前述分析，這種舍棄最小值與最大值的情況往往是由于最小值小于中間值15%造成的，而由于一組試驗(yàn)僅有三個(gè)試件，這種做法有可能舍棄的是真實(shí)強(qiáng)度值，而這個(gè)真實(shí)強(qiáng)度值又可能不滿足標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度要求。故在進(jìn)行商品混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)最小值小于中間值的15%，且取中間值為強(qiáng)度代表值時(shí)，除了保證強(qiáng)度代表值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求外，要比較最小值與此強(qiáng)度等級(jí)混凝土抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，若最小值不小于標(biāo)準(zhǔn)值，則無需多加檢驗(yàn)；若最小值小于標(biāo)準(zhǔn)值較多，建議對(duì)該批次商品混凝土澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行無損檢測(cè)，檢測(cè)該結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度是否滿足要求。

4 結(jié)語

對(duì)C25～C35三種強(qiáng)度等級(jí)商品混凝土的抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的異常情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到有關(guān)結(jié)論主要如下：

1)不同強(qiáng)度等級(jí)的商品混凝土，抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果中最小值或最大值與中間值的差值超過中間值15%的概率統(tǒng)計(jì)值均大于20%。

2)不同強(qiáng)度等級(jí)的商品混凝土，抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果中最小值與中間值的差值超過中間值15%的概率顯著高于最大值與中間值的差值超過中間值15%的概率，前者統(tǒng)計(jì)值是后者的1.74倍以上。

3)商品混凝土抗壓強(qiáng)度試件進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)，若取中間值為抗壓強(qiáng)度代表值，且實(shí)測(cè)值中的最小值比中間值小15%以上時(shí)，建議比較最小值與此強(qiáng)度等級(jí)混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的大小關(guān)系，若最小值不小于標(biāo)準(zhǔn)值，則無需多加檢驗(yàn)；若最小值小于標(biāo)準(zhǔn)值較多，建議對(duì)該批次商品混凝土澆筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行無損檢測(cè)，檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度是否滿足要求。