王廷征 劉京瑞吳迪郭洪新王宇
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隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,土木工程項(xiàng)目需求日益增長(zhǎng),其中用量最大的建筑結(jié)構(gòu)材料為混凝土,該材料廣泛存在于各項(xiàng)土木工程項(xiàng)目中,直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)的安全與質(zhì)量。其中,混凝土試塊作為用來檢驗(yàn)工地現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度材料,而在實(shí)際施工過程中,由于現(xiàn)場(chǎng)試塊制作環(huán)節(jié)較多,施工現(xiàn)場(chǎng)條件有限等原因,使得試塊的實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,因此必須對(duì)混凝土試塊制作質(zhì)量進(jìn)行控制。
混凝土試塊實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度與試件尺寸有著明顯的關(guān)系,主要表現(xiàn)為尺寸效應(yīng),整體上呈現(xiàn)出一種試件尺寸越大,強(qiáng)度越低的趨勢(shì)。而在現(xiàn)場(chǎng),試模由于使用次數(shù)過多,加上日常工作中不注意保養(yǎng),造成試模尺寸偏差較大,制作出的試件不符合標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸,最終影響試件的實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度。另外,試模在使用過程中還有可能會(huì)發(fā)生變形,制作出的試塊平整度不符合要求,單軸實(shí)驗(yàn)過程中試塊可能會(huì)處于偏心受壓狀態(tài),影響最終實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度值。
現(xiàn)場(chǎng)制作的混凝土試塊應(yīng)屬于微觀各向異性、宏觀各向同性材料。材料配比、攪拌程度、搬運(yùn)過程對(duì)試塊宏觀各向同性的影響非常大。攪拌程度與搬運(yùn)過程屬于人為因素,其中攪拌程度好壞主要靠實(shí)驗(yàn)人員人為判定,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響比較大,而且如果試件在搬運(yùn)過程中受到撞擊,可能會(huì)產(chǎn)生表面裂紋,甚至有可能產(chǎn)生一些肉眼觀測(cè)不到的內(nèi)部裂紋,這些裂紋的產(chǎn)生均在一定程度上影響了試件的強(qiáng)度。
試件成型后,養(yǎng)護(hù)環(huán)境按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為溫度20±2℃,濕度95%以上,在養(yǎng)護(hù)過程中要注意溫度與水分的控制,但由于現(xiàn)場(chǎng)條件有限,試塊體積小,工作人員不重視等原因,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在氣候炎熱時(shí)試件內(nèi)部水分蒸發(fā),氣候寒冷時(shí)試件內(nèi)部水分結(jié)冰,直接影響試塊早期的水泥水化反應(yīng),從而影響試件強(qiáng)度。
經(jīng)過上述總結(jié),可以得出影響混凝土試塊強(qiáng)度的因素主要為試模質(zhì)量、試件制作、試件養(yǎng)護(hù)三個(gè)因素。顯然,結(jié)構(gòu)混凝土試塊實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度不合格時(shí),我們可以依據(jù)國(guó)家現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體強(qiáng)度進(jìn)行推定,但如果僅是因?yàn)樵嚰旧砣毕輰?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,這恐怕是任何一家施工現(xiàn)場(chǎng)不愿發(fā)生的。因此,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)這三種因素引起足夠的重視。
在實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)根據(jù)粗骨料的最大粒徑值來確定試模的尺寸,當(dāng)最大粒徑為31.5mm、40mm、63mm時(shí),試模尺寸應(yīng)分別為:100mm×100mm×100mm、150mm×150mm×150mm、200mm×200mm×200mm。
試模在制作過程中經(jīng)常出現(xiàn)相鄰邊不垂直度超過±0.5°且不易安裝的情況,本文建議各相鄰邊端頭制作成45°以便于安裝連接,這種試模可方便拆卸,試塊尺寸較大時(shí),可另行安裝側(cè)模板加長(zhǎng)板和底模板加長(zhǎng)板的方法來改變?cè)嚹3叽?,這樣我們就可以通過改裝側(cè)模板和底模板長(zhǎng)度來制作適用各種尺寸的試件,當(dāng)拼接完成后,內(nèi)部測(cè)量其標(biāo)準(zhǔn)時(shí),平面度誤差應(yīng)小于每100mm0.04mm,夾角測(cè)量每個(gè)相鄰側(cè)面的夾角為誤差小于0.2°的直角,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,可拆卸為板,便于保存。
混凝土試塊在拌合后,為了保證試件的宏觀各向同性特性,應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)拌合物是否滿足宏觀各項(xiàng)同性,具體檢測(cè)方法為應(yīng)用波速測(cè)試儀在試模對(duì)稱兩側(cè)測(cè)拌合物的波速。對(duì)稱兩側(cè)測(cè)波速不應(yīng)少于五組,當(dāng)波速差異較大時(shí),需加密測(cè)量。
試塊成型后及在拆模搬運(yùn)過程中,應(yīng)輕拿輕放,防止試塊發(fā)生磕碰產(chǎn)生裂紋,在此過程中應(yīng)加入波速的測(cè)量工作,應(yīng)連續(xù)監(jiān)測(cè)試件的波速變化規(guī)律,波速的大小反映了試件整體的宏觀各項(xiàng)同性性質(zhì),這樣就可以根據(jù)波速的大小可以及時(shí)排查出試件本身是否存在缺陷,比如:肉眼觀測(cè)不到的內(nèi)部裂紋。
混凝土試塊成型后,為了防止失水,在干燥環(huán)境下應(yīng)立即用不透水的薄膜覆蓋,可在此過程中持續(xù)測(cè)量試件的質(zhì)量,記錄試塊在養(yǎng)護(hù)過程中的質(zhì)量變化,可總結(jié)出試件早期強(qiáng)度值變化規(guī)律,這一記錄對(duì)高強(qiáng)度混凝土試件質(zhì)量控制有明顯的指導(dǎo)意義。由于現(xiàn)場(chǎng)條件有限,需及時(shí)送往檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),期間可加入試件的質(zhì)量測(cè)量,以便于總結(jié)在養(yǎng)護(hù)過程中試塊內(nèi)水分變化對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響規(guī)律。
本文在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上,在試件制作與養(yǎng)護(hù)過程中提出了一些建議,具體為:
(1)選擇相鄰兩邊夾角均為45°的模板進(jìn)行拼接,還可以安裝側(cè)模板加長(zhǎng)板和底模板加長(zhǎng)板的方法來改變?cè)嚹3叽?,這種試模便于安裝拆卸,降低了試模尺寸對(duì)試塊質(zhì)量造成的影響。
(2)在現(xiàn)場(chǎng)混凝土試塊制作的過程中,加入波速的測(cè)量工作,檢測(cè)試塊本身存在的內(nèi)部缺陷,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)試塊存在的問題。
(3)在養(yǎng)護(hù)過程中加入對(duì)試塊的質(zhì)量測(cè)量工作,可總結(jié)出試塊內(nèi)水分變化對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響規(guī)律,這一記錄對(duì)混凝土試件后期的養(yǎng)護(hù)有明顯的指導(dǎo)意義。
[1]《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081-2002)[S].
[2]《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50080-2002)[S].
[3]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)[S].