混凝土取芯試件抗?jié)B檢測研究

嚴(yán)星洋

(廣東省云浮市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測所， 廣東 云浮 527300)

1 混凝土抗?jié)B檢測中的難題與取芯檢測技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 混凝土抗?jié)B性檢測中的難題

抗?jié)B性是評價(jià)混凝土長期性能和耐久性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通常，混凝土抗?jié)B性是依據(jù)《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082-2009）第6章“抗水滲透試驗(yàn)”規(guī)定的方法進(jìn)行檢測，試件為上口直徑175mm、下口直徑為185mm、高度為150mm的圓臺(tái)體。但實(shí)際工程中并不總能得到規(guī)范要求的圓臺(tái)體試件，尤其對于中小型施工單位承建的工程來說，現(xiàn)場沒有這樣規(guī)格的試模，意味著采用標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行抗?jié)B性試驗(yàn)不易實(shí)現(xiàn)。

1.2 混凝土取芯試件抗?jié)B檢測技術(shù)現(xiàn)狀

為此，利用鉆芯取樣法獲得的圓柱體試件也可用來進(jìn)行抗?jié)B性試驗(yàn)，王成輝等人[1]通過試驗(yàn)驗(yàn)證了混凝土芯樣檢測抗?jié)B性是可行的，能夠客觀反映混凝土抗?jié)B性能。目前，混凝土取芯試件檢測抗?jié)B性主要有兩個(gè)方案：一是朱海琦等人[2]在小直徑芯樣外填充水泥砂漿來達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸，如圖1所示。二是朱成龍等人[3]提出的采用自制芯樣混凝土抗?jié)B試驗(yàn)裝置對圓柱體試件進(jìn)行抗?jié)B性檢測，如圖2所示。

但上述兩種方案均存在一些不足。朱海琦等人方案操作較為繁瑣，并對操作有一定的技術(shù)要求，填充材料采用水泥砂漿，但是砂漿會(huì)滲水，為此必須采用液體石蠟等材料進(jìn)行密封，而且水泥砂漿硬化需要一定時(shí)間；芯樣與填充材料之間必須結(jié)合牢固，否則在抗水滲透試驗(yàn)過程中芯樣可能會(huì)被壓力水頂出，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。朱成龍等人的方案操作較為簡單可靠，但是需要特制抗水滲透試驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)室原有的混凝土滲透儀及試模用不上，不僅增加了較多的裝置費(fèi)用，也降低了現(xiàn)有設(shè)備的利用率。鑒于上述兩種方案的不足，筆者研究了一種新型方案，既可以利用現(xiàn)有設(shè)備及試模，同時(shí)又操作簡便，現(xiàn)將該方案介紹如下。

2 混凝土取芯試件抗?jié)B檢測方案與操作方法

2.1 混凝土芯樣抗?jié)B檢測新型方案

由《混凝土抗?jié)B儀》（JG/T 249-2009）及GB/T 50082-2009可以看出，試模做成上口小、下口大的截錐形狀，主要目的是利用圓錐面約束試件，避免加壓時(shí)試件被頂出，由此可知圓柱芯樣抗?jié)B試驗(yàn)必須解決試件的約束問題，另外還要解決密封問題，防止試驗(yàn)時(shí)試件邊緣滲水。根據(jù)GB/T50082-2009第6.2.3條規(guī)定，有水從試件周邊滲出必須重新密封。按照這些要求，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)新的方案，如圖3所示。

新方案利用混凝土抗?jié)B儀的試模為承壓件，在試模內(nèi)設(shè)置內(nèi)襯套和下壓板，圓柱芯樣置于內(nèi)襯套之中，下壓板頂住圓柱芯樣和內(nèi)襯套。圖示尺寸為150mm圓柱芯樣的情況，如果芯樣直徑為100mm，應(yīng)調(diào)整相關(guān)的一些尺寸。根據(jù)王成輝等人[1]的研究，直徑為100mm的芯樣較150mm的離散性更大，所以條件許可應(yīng)盡量采用直徑150mm的芯樣，若采用100mm的芯樣應(yīng)增加試驗(yàn)次數(shù)。

內(nèi)襯套底部有螺孔，下壓板法蘭邊有沉頭孔，通過沉頭螺釘可以將下壓板與內(nèi)襯套連接起來，以固定圓柱芯樣。在下壓板與內(nèi)襯套之間、下壓板與圓柱芯樣之間、圓柱芯樣與內(nèi)襯套之間共設(shè)置了3道密封線，通過橡膠墊圈避免壓力水從圓柱芯樣周邊滲出。內(nèi)襯套與試模之間為圓錐面配合，如果加工精度足夠，則可以自密封，但長期使用圓錐面會(huì)不均勻磨損，可能出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，為此可采用石蠟加松香進(jìn)行密封，當(dāng)然更簡單的方法是采用橡膠材料密封，例如利用多道截面1.5mm的橡皮筋進(jìn)行密封既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保[4]。

2.2 新型抗?jié)B裝置試驗(yàn)操作方法

混凝土芯樣鉆取和加工可參照《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 384-2016）相關(guān)規(guī)定。在圓柱芯樣試件周邊涂抹密封膠，操作方法可按照所使用的密封膠操作要求而定。操作時(shí)應(yīng)無漏涂，頭遍干后應(yīng)再涂一次。然后試件放入烘箱內(nèi)烘干。在內(nèi)襯套內(nèi)放置橡膠密封圈，然后放入圓柱芯樣，分別在試件底部和下壓板上放置一大一小兩個(gè)橡膠密封圈，裝入下壓板，用沉頭螺釘固定。將試件組件放入試模內(nèi)，并采用螺旋加壓器壓緊，然后裝入混凝土抗?jié)B儀上，按照GB/T 50082-2009第6.1節(jié)滲水高度法或第6.2節(jié)逐級加壓法進(jìn)行試驗(yàn)。

3 混凝土取芯試件抗?jié)B檢測試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)方法

為了評價(jià)新型抗?jié)B裝置的可靠性，筆者分別采用GB/T 50082-2009規(guī)定的試件與鉆芯法圓柱試件進(jìn)行了對比試驗(yàn)。由于抗?jié)B混凝土抗?jié)B等級必須≥P6，所以配制了P6、P8、P10三個(gè)抗?jié)B等級的混凝土，分別在0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa三個(gè)水壓下觀察滲水高度，并以其作為評價(jià)抗?jié)B裝置可靠性的依據(jù)。每個(gè)抗?jié)B等級制作兩組試件，一組為符合GB/T 50082-2009規(guī)定的6個(gè)圓臺(tái)型試件，另一組澆筑足夠鉆取6個(gè)直徑150mm、高150mm的構(gòu)件，養(yǎng)護(hù)之后鉆芯取樣。試驗(yàn)時(shí)采用逐級加壓法加壓到相應(yīng)抗?jié)B等級的壓力，然后測量滲水高度。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果

表1 抗?jié)B試驗(yàn)平均滲水高度（mm）

由表1可見，圓柱試件比圓臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)件平均滲水高度更高，說明試驗(yàn)結(jié)果更嚴(yán)格；而標(biāo)準(zhǔn)差更大，表明圓柱芯樣離散性更高。但總體而言，圓柱芯樣可以用于混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)，而且新型抗?jié)B裝置可靠性達(dá)到了混凝土抗?jié)B性檢測要求。

4 結(jié)語

雖然目前尚無取芯法測試混凝土抗?jié)B性的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，但實(shí)踐中已有芯樣檢測混凝土抗?jié)B性的應(yīng)用，文獻(xiàn)上主要有兩種思路，但都有一些不足，本文借鑒了其中的長處，所研制的抗?jié)B性檢測裝置可以利用現(xiàn)有混凝土抗?jié)B儀，而操作又比較簡便，此法適合在工程上推廣應(yīng)用。

[1]王成輝，常樂，趙有山.取芯法檢測普通混凝土抗水滲透性能的研究[J].混凝土，2016(11)：149-151，154.

[2]朱海琦，徐斐.芯樣混凝土抗?jié)B性能檢測試驗(yàn)研究[J].技術(shù)與市場，2012,19(2)：11-12.

[3]朱海琦，徐斐.芯樣混凝土抗?jié)B等級快速測定裝置及方法[J].采礦技術(shù)，2013,13(1)：28-29，44.

[4]喬小龍，何升澤，劉芳.混凝土抗?jié)B試驗(yàn)密封方式的改進(jìn)[J].四川水力發(fā)電，2017,36(S2)：77-78，94.