结构实体中混凝土强度的检验论文_王涛

结构实体中混凝土强度的检验论文_王涛

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摘要:在建设项目管理中质量控制是第一位的,而在混凝土质量控制中强度的检验评定又是其中非常重要的环节,如果不能科学地去评价混凝土强度,就会影响到工程施工的正常进行,影响到工程结构的最终验收,影响到工程结构的安全。混凝土作为一种混合材料,其强度受到的影响因素众多。结构实体中混凝土的实际强度与标准养护的立方体强度不同,也很难准确地用间接推定的强度来测定。本文探讨了结构实体混凝土强度检验的各种方法及相关问题,并着重阐述了新修订的国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规程》(GB50204-2015)中用同条件养护试件检验结构实体混凝土强度的方法。

关键词:混凝土强度; 实体强度; 同条件养护试件强度

《混凝土结构工程施工质量验收规程》(GB50204-2015)于2015年9月1日实施,其第10.1.1条规定:对涉及混凝土结构安全的有代表性的部位应进行结构实体检验。其中重要一项是混凝土强度检验。第10.1.2条规定:当未取得同条件养护试件强度或同条件试件强度不符合要求时,可采用回弹—取芯法进行检验,该方法是新增加的内容;同时规定:结构实体用同条件养护试件强度检验应符合本规范附录C的规定,结构实体混凝土回弹—取芯法检验应符合本规范附录D的规定。规范对实体混凝土强度检验提出了要求和方法,是判断结构实体混凝土强度是否合格的依据。值得注意的是,由于混凝土强度检验增加了新内容,有些施工、监理人员对其了解甚少或对规范条文理解不深,所以在目前执行中产生较大偏差,主要表现为同条件养护试件取样留置部位或养护条件不当,同条件试件强度不符合要求时,采用的强度检测方法不当。笔者根据规范要求,结合实际操作,对如何做好结构实体混凝土强度检验作了初步探索。文章就结构实体混凝土强度检验等问题进行叙述。

一、混凝土实体强度的意义

(一) 结构中的混凝土强度混凝土是混凝土结构中最重要的承载受力(特别是压力)材料,其强度对于结构的安全和使用功能有着重要影响。准确地得知结构实体中混凝土的真实强度,对正确进行结构设计及施工质量验收有着重要意义。但是,这个“真实的”强度实际上却很难测定。国内外已对此进行了长期的研究探讨,至今仍无明确结论。

(二) 标养强度的局限性目前世界各国都通用以标准养护立方体试件抗压强度(简称标养强度)来判定混凝土的强度。但这里有很大的缺陷,因为除了混凝土的组成成分相同以外,试件与实际结构中的混凝土差别甚大。因此标养强度只反映了混凝土拌合物的质量,实际上是一种“材料强度”而不是“结构强度”。这种“材料强度”与实际的“结构强度”的脱节还会引起各种矛盾,混凝土的提供单位(搅拌站)认为只能对拌合物的质量负责,而施工单位的浇筑、养护、拆模等不同程度地对结构混凝土质量造成重大影响。每当发生混凝土质量事故时,责任不清往往成为难以解决的矛盾。

(三) 推定强度的局限性对混凝土结构实体采用非破损、半破损方法检测所得的推定强度是探索“结构强度”的途径之一。但是“推定强度”是通过对其它物理量(如表面硬度、声波速度等)的测定,并根据这些物理量与混凝土强度之间的对应关系间接推导的,属于间接测强的范畴,有较大的局限性。基于20世纪80年代的统计规律建立起来的这些推定关系,近年来随着混凝土组成成分的变化,已经很难进行准确的判断。例如,水泥强度提高;水泥用量增加;粗骨料(石子)用量减少;骨料粒径减小;粉煤灰掺入等都对推定物理量与混凝土强度之间的对应关系造成影响,并且这种变化还因地区和混凝土组分不同而各具特点。不顾条件变化而仍以原规程的关系推定往往会发生错判或漏判。

二 同条件养护试件的意义

(一) 同条件养护试件的作用我国传统的混凝土施工中,除标养试件以外,往往还要多留置一些“同条件养护试件”,在与实际结构相同的条件下养护,并以其强度作为判断拆模、出池、吊装、预应力张拉等施工工序的依据。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆尽管这只是施工控制的一种手段,在混凝土强度验收中不起作用;但之所以留置这种试件,确认其比“标养”的试件更接近地反映了结构中混凝土的实体强度,亦即更加接近“结构强度”。这点认识非常重要,它为检测确定结构实体混凝土强度提供了有意义的途径。

(二) 混凝土各种强度之间的关系混凝土浇筑成结构的目的是使其具有承载受力所必须的结构强度fs。为此设计者选择某个强度等级,以相应的立方体抗压强度标准值fcu,k作为标志。为达到一定的保证率(95%),混凝土的提供单位要确定一个留有余量(μ+1.645σ)的目标作为施工配制强度fcu,c。而实际施工时,由取自浇筑地点的试件经标准养护后用标准试验方法测定了标养强度fcu,o,其作为混凝土强度的代表而成为验收的依据。同条件养护试件在与结构完全相同的条件下养护,并测定同条件养护试件强度(简称同条件强度)fcu,t,其比标养强度更接近实际强度。如果在结构实体中取芯测定芯样强度fx,则其也比较接近结构的实际强度。如果采用非破损、半破损方法测定混凝土的推定强度(如回弹法强度fh、超声———回弹综合法强度fz、拔出法强度fb等),则由于推定关系的不确定性,可能存在较大的偏离。

(三) 同条件养护试件的探讨由各种强度的关系中看出,最接近结构混凝土强度fs的有两个:钻芯强度fx和同条件养护试件强度fcu,t。钻芯强度直接反映了实体中的混凝土强度,但因钻芯扰动的影响,数值可能稍低。

同条件养护试件强度fcu,t与结构强度fs最为接近,因为除组成成分完全一样以外,两者的养护条件(强度增长环境:温度、湿度等)也几乎一样。但由于同条件养护试件的比表面积大,后期干燥失水对水化过程影响较大,因此强度可能稍低。此外,由于与标养条件的差异,其与标养强度fcu,o相比也可能稍低。上述分析以及混凝土各种强度之间的关系将在以同条件强度进行结构混凝土实体强度检测验收时加以考虑。

四 有关验收方法的讨论

(一) 尚待进行的工作(1)补充在冬期施工及人工加热养护条件下的验收方法。(2)根据各地材料和气候条件的不同,通过系统试验复核强度折算系数。(3)各地开展用非破损、半破损方法推定混凝土强度的试验统计,建立新的推定关系曲线或表格。(4)完善在非正常验收条件下确定结构实体混凝土的方法。

(二) 有关验收保证率的讨论目前,对上述以同条件养护试件强度对结构混凝土实体强度进行验收的可靠度和安全性尚有不同意见,主要是强度折算系数1.10以及保证概率问题。在此只指出以下事实:对实体结构混凝土强度进行检测验收是在混凝土分项工程中对标养强度检验合格后进行的补充复核性检验,并不是再重新检查验收一次。在按传统方式检查验收(已有95%的保证率)的基础上,再增加实体检验这一层次本身就意味着强化验收,加严质量控制,而不是放松。由于同条件养护试件强度比标养强度更逼近结构的实际强度,这对保证工程质量有积极意义。

六 结语

在建筑工程建设中,结构实体中混凝土强度检验是一项重要工作。规范对混凝土结构实体检验中强度检验进行了修订、完善。各责任主体共同重视结构实体检验的作用,确保结构安全,严把工程质量关。笔者结合实际工作经验和对规范条文的理解进行了简单的分析,供同行参考,由于经验有限,有不妥之处欢迎批评指正

参考文献

[1]浅析混凝土结构实体检测及确保实体质量的措施[J].李鑫淼.建材与装饰2018年26期

[2]浅谈影响混凝土质量的因素[J]. 王立杰. 商品与质量 2009年S4期

[3]浅谈混凝土裂缝的成因及控制措施[J]. 董建华. 建材与装饰 2016年18期

[4]国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规程》(GB50204-2015)

论文作者:王涛

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/4

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