24小時推定混凝土強度的一種簡易方法

王 玉 田

(侯馬市建設(shè)工程招投標管理辦公室，山西 侯馬 043000)

隨著國家經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，預(yù)拌混凝土已經(jīng)像雨后春筍般的快速發(fā)展起來，不僅道路橋梁等交通基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)廠房、各種民用建筑如寫字樓、商貿(mào)大廈、住宅小區(qū)使用了商品混凝土，而且農(nóng)村住房也都開始大量使用了商品混凝土。為此各地都建了很多商品混凝土攪拌站，有的縣建了五六個甚至更多的混凝土攪拌站，在給當?shù)亟?jīng)濟建設(shè)帶來便利的同時也產(chǎn)生了一些問題：如試驗室人員配備不齊，不能根據(jù)材料、氣象情況動態(tài)調(diào)整混凝土配合比；材料進場把關(guān)不嚴，導(dǎo)致有不合格材料進場；設(shè)備出現(xiàn)問題。1)攪拌站后臺計量裝置不定期檢定校驗；2)當水泥、摻合料、水、外加劑等計量裝置出現(xiàn)問題時，都會給混凝土質(zhì)量帶來很大的問題，特別是強度問題，如不及時發(fā)現(xiàn)，將會對工程質(zhì)量造成重大質(zhì)量問題，同時對攪拌站也是重大甚至毀滅性的打擊，必須引起攪拌站負責人及管理人員的重視。

如何早期判定混凝土強度是否滿足設(shè)計要求，避免到后期28 d強度偏低造成質(zhì)量事故，是擺在攪拌站面前的一個急需解決的問題，為此國家曾專門制訂了JGJ/T 15—2008早期推定混凝土強度試驗方法標準。筆者原來在混凝土預(yù)制構(gòu)件廠工作過，曾做過用蒸汽加速養(yǎng)護推定強度的試驗，但那是在水泥進場后為及時提供混凝土配合比而做的推定試驗。試驗用的養(yǎng)護箱是用單層鐵皮自制的，無保溫層，拿磚按鐵皮箱規(guī)格砌一個基座，內(nèi)放兩個電爐，然后將鐵皮箱放在基座上，在箱內(nèi)放上高20 cm的試塊放置架，加上水后放上預(yù)先制作的試配試塊(水高度不得超過試塊放置架)，然后按照設(shè)定好的加溫恒溫降溫曲線對混凝土試塊進行蒸汽養(yǎng)護，到預(yù)定好的時間后對試塊進行試壓，然后根據(jù)試塊試壓強度按經(jīng)驗公式推定出混凝土試塊28 d強度，再按試塊28 d強度考慮砂石摻合料外加劑等因素計算出生產(chǎn)施工用的混凝土配合比。為此我們嘗試用蒸汽加速養(yǎng)護的方法，快速推定混凝土28 d強度，及時調(diào)整混凝土配合比，以避免28 d后批量混凝土強度偏低而造成重大損失。但這種方法有一個缺陷就是養(yǎng)護用的鐵皮箱是單層的，受環(huán)境影響，特別是冬天，內(nèi)側(cè)和外側(cè)的試塊受熱不均勻，會出現(xiàn)一組三塊試塊強度偏差大的情況，現(xiàn)在市場上有了箱壁帶保溫層的混凝土加速養(yǎng)護箱，可以有效的解決這個問題。為此我們按以上方法做了商品混凝土強度快速推定的工作，利用混凝土早期強度推定28 d混凝土強度，以保證能夠提前發(fā)現(xiàn)混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題，以便及時糾正，避免出現(xiàn)大的質(zhì)量問題。

1 試驗材料

1)水泥:采用曲沃盛源P.S.A32.5水泥，該種水泥比較穩(wěn)定，3 d強度在18 MPa左右，28 d強度在40 MPa左右;

2)礦粉:采用曲沃立恒礦粉廠生產(chǎn)的礦粉，比表面積;

3)粉煤灰:采用河津電廠粉煤灰，細度22%，燒失量5%;

4)外加劑:絳縣飛龍外加劑廠生產(chǎn)的萘系減水劑減水率20%，含固量30%，摻量2.3%;

5)碎石:曲沃北山10～31.5和5～15兩級配碎石;

6)砂:翼城老官莊水洗砂細度模數(shù)3.5,新絳細砂細度模數(shù)1.7。

2 混凝土配合比

我們按目前常用的4種混凝土強度等級C15，C20，C25，C30設(shè)計了4組混凝土配合比(見表1)。

表1 混凝土配合比

3 試驗過程

我們采用的是24 h推定混凝土強度方法，具體做法：每天下午5：30左右制作成型試塊3組，然后放入標準養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護，第二天8：00上班后，從標準養(yǎng)護室取出拆模后，兩組放入標準養(yǎng)護室繼續(xù)養(yǎng)護至7 d，28 d試壓強度，另一組放入快速養(yǎng)護箱，將養(yǎng)護箱溫度調(diào)至80 ℃，然后開啟養(yǎng)護箱開關(guān)，養(yǎng)護流程為：試塊成型后標準養(yǎng)護室養(yǎng)護約14 h，蒸汽加熱升溫1.5 h～2 h(冬天約2 h，夏天約1.5 h)80 ℃恒溫6 h，降溫2 h，然后試塊試壓取得快速養(yǎng)護強度，其余兩組待到規(guī)定齡期時試壓取得7 d，28 d試壓強度，然后將試塊強度數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，建立不同養(yǎng)護齡期強度推算公式。

此次我們共成型了60組試塊，我們采用了55組試塊強度數(shù)據(jù)，其中3組因拆模時局部損壞強度偏低作廢，另外兩組試塊強度偏差大(組內(nèi)試塊一塊強度正常，另兩塊強度偏低)，無代表性，故刪除了該兩組數(shù)據(jù)。

試驗強度數(shù)據(jù)見表2。

4 統(tǒng)計

據(jù)此我們對以上強度數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計，主要計算以下幾個數(shù)據(jù)SLOPE為斜率(推定公式中的系數(shù)a)；

INTERCEPT為截距(推定公式中的系數(shù)b);

CORREL為相關(guān)系數(shù)(兩個變量之間線性關(guān)系強度的統(tǒng)計量，一般以0.8～1.0為強相關(guān)即相關(guān)性好)。

統(tǒng)計出來的混凝土強度快速養(yǎng)護推算公式:

統(tǒng)計出來的混凝土強度快速養(yǎng)護強度推算公式:

a=6.43;b=1.04;Γ=0.95。

則:

統(tǒng)計出來的混凝土強度7 d養(yǎng)護強度推算公式:

a=13.68;b=0.93;Γ=0.94。

則:

表2 試驗配合比強度匯總

5 結(jié)語

通過我們對試驗結(jié)果的統(tǒng)計，得出了比較滿意的結(jié)果，在生產(chǎn)實踐過程中使用，效果較好，經(jīng)過與28 d強度對比，大部分強度誤差都在2 MPa以下，少部分在3 MPa左右，個別試塊強度也出現(xiàn)過比28 d強度低5 MPa的情況，經(jīng)我們對試塊破型發(fā)現(xiàn)，三個試塊一個石子正常，兩個石子少，砂漿多，與我們試驗時出現(xiàn)的情況類似，經(jīng)現(xiàn)場觀察我們發(fā)現(xiàn)裝模時鐵鍬對準三聯(lián)試模中間那塊，中間一個石子多，兩邊兩個試塊石子少，砂漿多，石子多的強度偏高，而砂漿多的強度偏低，為此我們要求試驗人員制作試塊時一鍬混凝土只允許裝兩個試塊，避免上述狀況再次出現(xiàn)。

這種通過24 h快速養(yǎng)護推算混凝土強度的方法簡便易行，一般試驗人員經(jīng)過簡單培訓即可操作。這種方法實施以來，由于能早期發(fā)現(xiàn)混凝土的質(zhì)量問題，對出現(xiàn)的問題可及時采取措施，可有效避免混凝土質(zhì)量問題持續(xù)發(fā)生，對混凝土及工程質(zhì)量起到了很好的保證。