商品混凝土工程應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到商品混凝土企業(yè)質(zhì)疑質(zhì)量檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢驗(yàn)部門質(zhì)疑商品混凝土企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的問題出現(xiàn)。為了解決此問題，通過成型不同標(biāo)號(hào)混凝土研究同條件養(yǎng)護(hù)試件與標(biāo)養(yǎng)試件強(qiáng)度間關(guān)系、回彈強(qiáng)度折算值與對(duì)應(yīng)試件強(qiáng)度間關(guān)系及尺寸折算系數(shù)值等問題。研究結(jié)果表明：工程施工中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，特別是前7d齡期的養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展。應(yīng)確定回彈強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度間的折算系數(shù)或?qū)貜梼x進(jìn)行改進(jìn)。不同地區(qū)、不同原材料混凝土間尺寸折算系數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)確定。
關(guān)鍵詞：回彈；同條件養(yǎng)護(hù)；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)；折算系數(shù)
0 引言
商品混凝土工程應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到商品混凝土企業(yè)質(zhì)疑質(zhì)量檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢驗(yàn)部門質(zhì)疑商品混凝土企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的問題出現(xiàn)。同時(shí)，同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度及回彈強(qiáng)度折算值與同配合比、同原材料標(biāo)養(yǎng)試件強(qiáng)度間存在何種關(guān)系，哪個(gè)強(qiáng)度可做為工程驗(yàn)收強(qiáng)度，以及150mm×150mm×150mm試件和100mm×100mm×100mm試件間標(biāo)準(zhǔn)折算系數(shù)是否準(zhǔn)確等有時(shí)都存在爭(zhēng)議。為此，作者選取了濟(jì)南地區(qū)有代表性的混凝土原材料制備不同標(biāo)號(hào)混凝土，以對(duì)上述爭(zhēng)議問題進(jìn)行有效解答。
1 試驗(yàn)部分
1.1 試驗(yàn)原材料
水泥：山東水泥廠P·Ⅱ42.5水泥，水泥物化指標(biāo)及抗壓強(qiáng)度如表1所示。山東水泥廠P·O52.5R水泥，安定性合格、28d抗壓強(qiáng)度61.7MPa、抗折強(qiáng)度9.1MPa。
表1 水泥物化指標(biāo)及抗壓強(qiáng)度
|
檢驗(yàn)項(xiàng)目 |
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) |
實(shí)測(cè)值 |
|
|
細(xì)度 |
比表面積 m2/kg |
≥300 |
363 |
|
篩余 %（80μm） |
≤10.0 |
0.7 |
|
|
初凝時(shí)間 min |
≥45 |
208 |
|
|
終凝時(shí)間 min |
≤390 |
262 |
|
|
安定性 |
雷式夾 mm |
≤5 |
1.0 |
|
三氧化硫 % |
≤3.5 |
2.4 |
|
|
氧化鎂 % |
≤5.0 |
3.9 |
|
|
燒失量 % |
≤3.5 |
2.2 |
|
|
混合材 % |
礦渣 |
≤5.0 |
4.3 |
|
堿含量 |
≤0.6 |
0.59 |
|
|
抗折強(qiáng)度 MPa |
3d |
≥3.5 |
6.1 |
|
28d |
≥17.0 |
29.6 |
|
|
抗壓強(qiáng)度 MPa |
3d |
≥6.5 |
9.2 |
|
28d |
≥42.5 |
58.7 |
|
礦粉：山東永通實(shí)業(yè)有限公司S95級(jí)礦粉，礦粉物化指標(biāo)如表2所示。
表2 礦粉物化指標(biāo)
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檢驗(yàn)項(xiàng)目 |
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) |
實(shí)測(cè)值 |
|
|
密度 g/cm3 |
≥2.8 |
2.90 |
|
|
比表面積 m2/kg |
≥400 |
428 |
|
|
流動(dòng)度比 % |
≥95 |
101 |
|
|
含水量 % |
≤1.0 |
0.3 |
|
|
三氧化硫 % |
≤4.0 |
0.1 |
|
|
燒失量 % |
≤3.0 |
0.7 |
|
|
氯離子含量 % |
≤0.06 |
0.01 |
|
|
活性指數(shù) % |
7d |
≥75 |
77 |
|
28d |
≥95 |
119 |
|
粉煤灰：山東茌平信發(fā)粉煤灰有限公司F類Ⅱ級(jí)粉煤灰，粉煤灰物化指標(biāo)如表3所示[1]。
表3 粉煤灰物化指標(biāo)
|
檢驗(yàn)項(xiàng)目 |
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) |
實(shí)測(cè)值 |
|
細(xì)度（45μm） % |
≤25 |
19.2 |
|
需水量比 % |
≤105 |
101 |
|
燒失量 % |
≤8.0 |
3.5 |
|
含水量 % |
≤1.0 |
0.2 |
|
三氧化硫 % |
≤3.0 |
1.3 |
|
游離氧化鈣 % |
≤1.0 |
0.3 |
|
強(qiáng)度活性指數(shù) % |
≥70 |
81 |
硅灰：上海天愷硅粉材料有限公司產(chǎn)硅灰，二氧化硅含量為99.999%，顆粒粒徑0.1μm～0.2μm，比表面積約為15000m2/kg，主要成分是無定型的活性二氧化硅。
河砂：泰安產(chǎn)河砂，堆積密度1480kg/m3，含泥1.8%，泥塊含量0.3%，堅(jiān)固性5.4%，細(xì)度模數(shù)2.8，級(jí)配屬Ⅱ區(qū)中砂。
碎石：濟(jì)南長(zhǎng)清區(qū)產(chǎn)玄武巖，級(jí)配5～20mm、堆積密度1530kg/m3、堅(jiān)固性2.2%、壓碎指標(biāo)3.7%。濟(jì)南長(zhǎng)清區(qū)產(chǎn)石灰?guī)r，級(jí)配5～25mm、堆積密度1470kg/m3、堅(jiān)固性6.7%、壓碎指標(biāo)7.3%。
減水劑：山東省建筑科學(xué)研究院產(chǎn)高效減水劑NC-J，減水率37%。萊蕪恒正化工有限公司產(chǎn)HZ-HB減水劑，減水率19.7%。
水：濟(jì)南自來水。
1.2 試驗(yàn)方案
強(qiáng)度關(guān)系試驗(yàn)：成型不同標(biāo)號(hào)150mm×150mm×150mm試件若干組，一天后拆模分別進(jìn)行同條件養(yǎng)護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。同條件養(yǎng)護(hù)試件養(yǎng)護(hù)齡期達(dá)到600℃·d、標(biāo)養(yǎng)試件達(dá)到28d齡期后進(jìn)行回彈和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，以確定回彈值與試件強(qiáng)度間關(guān)系、同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度間關(guān)系等。
尺寸換算系數(shù)試驗(yàn)：成型150mm×150mm×150mm和100mm×100mm×100mm試件若干組，一天后拆模進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。達(dá)到相應(yīng)齡期后進(jìn)行回彈和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，以確定回彈值與試件強(qiáng)度間關(guān)系、150mm×150mm×150mm試件與100mm×100mm×100mm試件強(qiáng)度間的尺寸換算系數(shù)。
1.3 試驗(yàn)配合比
各標(biāo)號(hào)混凝土工作性能良好，坍落度在180mm～210mm之間，無離析、泌水現(xiàn)象，各標(biāo)號(hào)混凝土配合比如表4所示。
2.1 試件強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)
表5為混凝土試件強(qiáng)度折算值與抗壓強(qiáng)度值表。每個(gè)標(biāo)號(hào)共成型50組試件，其中25組進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、25組進(jìn)行同條件養(yǎng)護(hù)。同條件試件前三天每隔6小時(shí)灑水一次，以后置于無太陽(yáng)能照射處自然養(yǎng)護(hù)。達(dá)到齡期后測(cè)試混凝土強(qiáng)度。先將試塊置于壓力機(jī)上，當(dāng)壓力達(dá)到200kN時(shí)，保持壓力不變進(jìn)行回彈，采用水平回彈方法，每個(gè)試塊彈相對(duì)的兩個(gè)面，每個(gè)面彈16個(gè)數(shù)據(jù)，再依據(jù)JGJ/T 23-2011《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》折算成混凝土抗壓強(qiáng)度。其中，C25、C35強(qiáng)度等級(jí)同條件試件碳化深度為1.0mm、標(biāo)養(yǎng)試件碳化深度為0mm；C45、C55強(qiáng)度等級(jí)同條件試件碳化深度為0.5mm、標(biāo)養(yǎng)試件碳化深度為0mm。
表5 混凝土試件強(qiáng)度折算值與抗壓強(qiáng)度表
|
標(biāo)號(hào) |
養(yǎng)護(hù)方式 |
強(qiáng)度折算值 MPa |
抗壓強(qiáng)度 MPa |
|
C25 |
同條件養(yǎng)護(hù) |
28.2 |
30.0 |
|
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) |
29.2 |
39.3 |
|
|
C35 |
同條件養(yǎng)護(hù) |
36.1 |
47.1 |
|
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) |
41.5 |
50.3 |
|
|
C45 |
同條件養(yǎng)護(hù) |
39.4 |
51.6 |
|
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) |
48.2 |
55.6 |
|
|
C55- |
同條件養(yǎng)護(hù) |
37.5 |
55.5 |
|
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) |
47.0 |
60.2 |
表6為C80強(qiáng)度等級(jí)混凝土試件抗壓強(qiáng)度值及折算系數(shù)。共成型35對(duì)比組試件，即35組150mm×150mm×150mm尺寸試件、35組100mm×100mm×100mm尺寸試件。
表6 C80強(qiáng)度等級(jí)混凝土試塊抗壓強(qiáng)度及折算系數(shù)數(shù)據(jù)
|
|
平均強(qiáng)度值 MPa |
折算系數(shù) |
|
150mm×150mm×150mm |
91.3 |
0.938 |
|
100mm×100mm×100mm |
97.3 |
2.2 試件強(qiáng)度關(guān)系
由表5可以看出，同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度約為標(biāo)養(yǎng)試件強(qiáng)度的92.5%、回彈強(qiáng)度折算值為對(duì)應(yīng)試件強(qiáng)度的78.4%。這說明：如果建筑設(shè)計(jì)要求需要C35強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，混凝土強(qiáng)度等級(jí)又是以標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度為判定標(biāo)準(zhǔn)，則工程中混凝土達(dá)到一定齡期的實(shí)際強(qiáng)度很可能為C25、C30強(qiáng)度等級(jí)。這就出現(xiàn)了商品混凝土生產(chǎn)單位生產(chǎn)符合設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，而工程中混凝土達(dá)到一定齡期的實(shí)際強(qiáng)度未滿足設(shè)計(jì)要求。這就要求混凝土生產(chǎn)單位的產(chǎn)品質(zhì)量要嚴(yán)格符合供應(yīng)合同要求；施工單位要加強(qiáng)對(duì)澆筑后混凝土的養(yǎng)護(hù)，特別是前7d的養(yǎng)護(hù)，使混凝土強(qiáng)度正常發(fā)展；建筑設(shè)計(jì)單位要充分考慮工程實(shí)際情況、建筑材料特性等，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)給出工程實(shí)體的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，如是使用C35強(qiáng)度等級(jí)的混凝土還是澆筑后的混凝土達(dá)到一定齡期的實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到C35強(qiáng)度等級(jí)或在兩者間建立一個(gè)系數(shù)關(guān)系[2-3]。
回彈法無損測(cè)強(qiáng)是指用一彈簧驅(qū)動(dòng)的重錘．通過彈擊桿．彈擊混凝土表面．并測(cè)出被反彈回來的距離．以回彈值作為與彈簧相關(guān)的指標(biāo)．來推定混凝土強(qiáng)度的方法[4]。用回彈法測(cè)得的混凝土強(qiáng)度與混凝土實(shí)際強(qiáng)度間會(huì)存在一定偏差，即如果回彈折算后的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度時(shí)，混凝土強(qiáng)度可能會(huì)高一或二個(gè)標(biāo)號(hào)，反之亦然?？赏ㄟ^試驗(yàn)建立回彈折算強(qiáng)度與工程實(shí)體強(qiáng)度或標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度間的換算系數(shù)，使回彈法更有說服力[5-8]。
2.3 尺寸折算系數(shù)
由表6可以看出，150mm×150mm×150mm尺寸試件與100mm×100mm×100mm尺寸試件間折算系數(shù)為0.94，接近于標(biāo)準(zhǔn)要求的0.95。但是否其它地區(qū)、其它原材料混凝土的尺寸折算系數(shù)也約為0.95，則需要各省經(jīng)試驗(yàn)確定，如偏差較大，則建設(shè)單位應(yīng)與質(zhì)檢單位協(xié)調(diào)。因?yàn)樯唐坊炷疗髽I(yè)多成型100mm×100mm×100mm尺寸試件，這時(shí)如果折算系數(shù)小于0.95，則可能造成不必要的浪費(fèi)；如折算系數(shù)大于0.95，則可能出現(xiàn)工程質(zhì)量安全隱患。
3 結(jié)論
通過研究，得出以下結(jié)論：
（1）同條件試件強(qiáng)度約為標(biāo)養(yǎng)試件強(qiáng)度的92.5%、回彈強(qiáng)度折算值為對(duì)應(yīng)試件強(qiáng)度的78.4%。工程施工中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，特別是前7d齡期的養(yǎng)護(hù)，以保證混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展。應(yīng)確定回彈強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度間的折算系數(shù)或?qū)貜梼x進(jìn)行改進(jìn)。
（2）本試驗(yàn)中，不同混凝土試件間尺寸折算系數(shù)接近標(biāo)準(zhǔn)要求值。但不同地區(qū)、不同原材料混凝土間尺寸折算系數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)確定。
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