高 振 馬鵬輝 姜治軍

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100010）

1 目的

傳統(tǒng)的混凝土芯樣找平處理存在操作復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)、成本高、誤差大和安全風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題，因混凝土芯樣兩端面處理不平行，過(guò)程處理控制難度大，導(dǎo)致混凝土芯樣實(shí)際抗壓接觸面積偏小，影響數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確。采用硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)是解決上述問(wèn)題的有效途徑之一。

2 技術(shù)特點(diǎn)

硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)直接利用硫磺膠泥現(xiàn)場(chǎng)加熱110℃左右，在混凝土芯樣表面快速固化，得到混凝土芯樣表面水平的效果。與傳統(tǒng)的雙面磨平機(jī)處理芯樣技術(shù)相比，具有質(zhì)量好、外觀(guān)顏色均一、工作速度快、粘接力牢固密實(shí)、無(wú)空洞、芯樣端面水平、兩端面靠緊不透光等優(yōu)點(diǎn)，其表面不用做任何保護(hù)，混凝土芯樣補(bǔ)平后，可直接進(jìn)行混凝土芯樣強(qiáng)度抗壓，具有操作快速方便、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、誤差小，能最真實(shí)反應(yīng)實(shí)體強(qiáng)度的特點(diǎn)。

2.1 可自由升降的混凝土芯樣補(bǔ)平裝置

原采用地磚調(diào)平處理技術(shù)對(duì)混凝土芯樣進(jìn)行補(bǔ)平處理，取得良好效果；現(xiàn)對(duì)地磚調(diào)平處理技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，研發(fā)出一種簡(jiǎn)單方便、快速可自由升降的混凝土芯樣補(bǔ)平裝置，可實(shí)現(xiàn)快速組裝、精確控制芯樣處理誤差、多塊芯樣可同時(shí)處理、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

地磚調(diào)平處理技術(shù)工作原理：選擇一塊約30cm×30cm的平整、穩(wěn)定場(chǎng)地，用水平尺粗整平，然后放上地磚，再用水平尺沿地磚對(duì)角線(xiàn)方向各進(jìn)行一次精平，精平過(guò)程可用鋼塞片調(diào)整，確保地磚各個(gè)方向水平尺水準(zhǔn)泡居中，最后用玻璃膠固定精平后地磚位置，待玻璃膠固化后，即可進(jìn)行芯樣補(bǔ)平。

芯樣補(bǔ)平裝置工作原理：選擇一塊約50cm×50cm的平整、穩(wěn)定場(chǎng)地，固定芯樣補(bǔ)平裝置，旋轉(zhuǎn)芯樣補(bǔ)平裝置腳螺旋，使芯樣補(bǔ)平裝置底板水準(zhǔn)泡居中，再用水平尺沿補(bǔ)平裝置底板對(duì)角線(xiàn)方向各進(jìn)行一次精平，精平過(guò)程可用腳螺旋調(diào)整，確保底板各個(gè)方向水平尺水準(zhǔn)泡居中，即可進(jìn)行芯樣一端面補(bǔ)平，將芯樣補(bǔ)好的一端面放置在補(bǔ)平裝置底板上，將試驗(yàn)紙用橡皮筋固定在芯樣另一端面，做成喇叭口，調(diào)節(jié)控制螺桿高度，鋼直尺控制精度，在喇叭口狀的試驗(yàn)紙內(nèi)倒入融化的硫磺膠泥，蓋上頂板，即可進(jìn)行芯樣另一端面補(bǔ)平。

2.2 硫磺膠泥加熱重融技術(shù)

硫磺膠泥加熱重融技術(shù)是混凝土芯樣處理的關(guān)鍵。由于硫磺膠泥在溫度達(dá)到110℃左右時(shí)呈融化狀態(tài)，溫度過(guò)高會(huì)揮發(fā)有害氣體，硫磺膠泥產(chǎn)生變質(zhì)，影響芯樣補(bǔ)平質(zhì)量，因此，對(duì)硫磺膠泥加熱重融溫度控制要求較高。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，結(jié)合芯樣現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)平效果，在硫磺膠泥開(kāi)始融化時(shí)，用鐵勺快速攪動(dòng)，碾碎結(jié)塊的硫磺膠泥，邊攪動(dòng)，邊提起放在電磁爐上的硫磺膠泥，直到硫磺膠泥在鐵盆中完全融化，即可停止加熱。在此過(guò)程中，可加入部分水泥、粉細(xì)砂，增加硫磺膠泥粘接性、抗壓強(qiáng)度，也可加入部分使用過(guò)的硫磺膠泥進(jìn)行重復(fù)利用，節(jié)約成本。

2.3 混凝土芯樣補(bǔ)平技術(shù)

混凝土芯樣補(bǔ)平技術(shù)是混凝土芯樣處理的關(guān)鍵。在固定好的地磚表面（水平尺精平后）涂少量凡士林，倒上加熱融化的硫磺膠泥，面積略大于混凝土芯樣面積，然后，將處理好的混凝土芯樣準(zhǔn)確、快速地放在融化后的硫磺膠泥上輕輕施壓，并用直角尺控制芯樣垂直度，等待5s左右，用小刀沿芯樣周?chē)稳ザ嘤嗟牧蚧悄z泥，取下芯樣試件，完成芯樣一端面補(bǔ)平。用同樣方法進(jìn)行另一端面補(bǔ)平，兩面補(bǔ)平后，即可進(jìn)行混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

3 適用范圍及技術(shù)原理

硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)適用于混凝土芯樣試件、隧道大板試件、巖石單軸抗壓試件、水泥穩(wěn)定材料無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件等現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)平處理。對(duì)抗壓強(qiáng)度高于C60的試件，不宜采用硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)平處理。采用硫磺膠泥現(xiàn)場(chǎng)加熱110℃左右融化，在混凝土芯樣表面快速固化處理，達(dá)到混凝土芯樣兩面平行的效果。

4 操作流程及操作要點(diǎn)

材料、工具準(zhǔn)備→地磚調(diào)平處理→涂凡士林隔離劑→硫磺膠泥加熱融化→混凝土芯樣補(bǔ)平處理→混凝土芯樣修整→芯樣兩面平行檢驗(yàn)→抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

4.1 材料、工具準(zhǔn)備

現(xiàn)場(chǎng)備齊硫磺膠泥、地磚、凡士林、小鏟子、電磁爐、水平尺、直角尺、不銹鋼盆、小刀、混凝土芯樣等。

4.2 地磚調(diào)平處理

選擇一塊約30cm×30cm的平整、穩(wěn)定場(chǎng)地，用水平尺粗整平，然后放上地磚，再用水平尺沿地磚對(duì)角線(xiàn)方向各進(jìn)行一次精平，精平過(guò)程可用鋼塞片調(diào)整，確保地磚各個(gè)方向水平尺水準(zhǔn)泡居中，最后用玻璃膠固定精平后地磚位置，待玻璃膠固化后，即可進(jìn)行芯樣補(bǔ)平。取少量凡士林，均勻涂在固定的地磚表面，確保所涂區(qū)域不小于芯樣端面面積。

4.3 硫磺膠泥加熱融化

取100g左右硫磺膠泥放入鐵盆，將鐵盆放在電磁爐上加熱，在硫磺膠泥開(kāi)始融化時(shí)，用鐵勺快速攪動(dòng)，碾碎過(guò)程中結(jié)塊的硫磺膠泥，邊攪動(dòng)，邊提起放在電磁爐上的硫磺膠泥（硫磺膠泥加熱溫度控制在110℃左右，避免溫度過(guò)高引起硫磺膠泥變質(zhì)），直到硫磺膠泥在鐵盆中完全融化，即可停止加熱。

4.4 混凝土芯樣補(bǔ)平處理

將加熱融化的硫磺膠泥倒在涂有少量凡士林的地磚表面（水平尺精平后），面積略大于混凝土芯樣面積，然后，將切好的混凝土芯樣準(zhǔn)確、快速地放在融化后的硫磺膠泥上輕輕施壓，并用直角尺控制芯樣垂直度，等待5s左右，用小刀沿芯樣周?chē)稳ザ嘤嗟牧蚧悄z泥，取下芯樣試件，完成芯樣一端面補(bǔ)平，用同樣方法進(jìn)行另一端面補(bǔ)平。

4.5 混凝土芯樣修整

取補(bǔ)平后的混凝土芯樣，用小刀仔細(xì)沿芯樣周?chē)稳ザ嘤嗟牧蚧悄z泥進(jìn)行精整形，確保硫磺膠泥面積與芯樣兩端面面積一致，且線(xiàn)形要求美觀(guān)；在修整過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)芯樣表面存在較深凹陷，芯樣表面與硫磺膠泥接觸面有空洞，應(yīng)用小鏟子鏟去補(bǔ)平硫磺膠泥，對(duì)芯樣表面較深凹陷用硫磺膠泥先進(jìn)行粗整平，再按照混凝土芯樣補(bǔ)平、修整方法進(jìn)行處理。

4.6 芯樣兩面平行檢驗(yàn)

將修整完成的每個(gè)混凝土芯樣，用游標(biāo)卡尺沿芯樣試件高度方向相互垂直的兩個(gè)位置上共測(cè)量4次，精確至0.02mm，確保4個(gè)測(cè)值極差不大于1mm，同時(shí)，要求兩芯樣端面接觸嚴(yán)密、不透光，對(duì)不滿(mǎn)足上述條件的混凝土芯樣重新進(jìn)行補(bǔ)平處理。

5 穩(wěn)定性分析

依托昆明中交尚城13#地塊項(xiàng)目，采用硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)，芯樣采集及試驗(yàn)結(jié)果匯總統(tǒng)計(jì)如表1。

表1 昆明中交尚城13#地塊混凝土芯樣采集及試驗(yàn)結(jié)果匯總統(tǒng)計(jì)

通過(guò)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)C25、C45、C60混凝土從機(jī)械磨平、硫磺膠泥補(bǔ)平、水泥凈漿補(bǔ)平三種方法進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析，證明采用硫磺膠泥補(bǔ)平方式，芯樣抗壓強(qiáng)度平均值最高，加工過(guò)程最穩(wěn)定，試驗(yàn)結(jié)果分布最集中；采用水泥凈漿補(bǔ)平方式次之；采用機(jī)械磨平方式平均值最低，試驗(yàn)結(jié)果分布最離散。

根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果綜合分析：采用硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)差小，變異系數(shù)小，數(shù)據(jù)結(jié)果穩(wěn)定、可靠。

6 效益分析

我單位在昆明中交尚城13#地塊項(xiàng)目成功試驗(yàn)硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)，與傳統(tǒng)雙面磨平機(jī)處理混凝土芯樣方法對(duì)比，硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)采用了芯樣補(bǔ)平裝置、硫磺膠泥、電磁爐、凡士林和其他輔助工具?；炷列緲诱移教幚韮煞N方法經(jīng)濟(jì)效益比較分析：

（1）傳統(tǒng)雙面磨平機(jī)（適用于處理＞1 200組混凝土芯樣）

人工費(fèi)：可忽略不計(jì)（項(xiàng)目技術(shù)人員處理）。

材料費(fèi)：可忽略不計(jì)（水費(fèi)、電費(fèi)）。

儀器設(shè)備費(fèi)：雙面磨平機(jī)=11 000元/臺(tái)（自帶兩個(gè)磨頭）。

維修保養(yǎng)費(fèi)：可忽略不計(jì)。

合計(jì)：11 000 元。

（2）用硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣工法

人工費(fèi)：可忽略不計(jì)（項(xiàng)目技術(shù)人員處理）。

材料費(fèi)：硫磺膠泥=300元/袋（5kg，可補(bǔ)直徑100mm混凝土芯樣100塊，每塊成本3元）。

工具費(fèi)：其他工具費(fèi)=200元（電磁爐約150元、凡士林約16元、直角尺約15元、其他19元）。

合計(jì)：500元。

與傳統(tǒng)雙面磨平機(jī)相比，用硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣工法可節(jié)約費(fèi)用10 500元。

7 結(jié)語(yǔ)

硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)操作簡(jiǎn)單、快速方便，適用范圍廣，安全風(fēng)險(xiǎn)低，成本費(fèi)用少。應(yīng)用硫磺膠泥快速補(bǔ)平混凝土芯樣技術(shù)，芯樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果較常規(guī)方法相比，數(shù)值最高，且數(shù)據(jù)穩(wěn)定、可靠、離散性小，在處理混凝土實(shí)體強(qiáng)度質(zhì)量問(wèn)題上，可顯著降低對(duì)企業(yè)產(chǎn)生的負(fù)面影響，且該技術(shù)已在項(xiàng)目成功應(yīng)用，并取得一定成果，可在建筑工程、市政工程、公路工程等相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值及推廣意義。