淺談混凝土成型試驗(yàn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)

向華斌

（四川天支建筑工程有限公司， 四川 成都 610031）

0 引言

混凝土成型試驗(yàn)范疇較大，其中包含了大量參數(shù)，工程人員主要按照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 55-2011）的要求對(duì)混凝土拌合物進(jìn)行設(shè)計(jì)，力學(xué)性能和耐久性能的試驗(yàn)方法應(yīng)分別符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080-2016）、《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2019）和《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082-2009），而所有數(shù)值按照《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》（GB/T 8170-2008）的方法進(jìn)行處理。全文所列規(guī)范省略了煤炭、水口、電口、鐵道、民航、冶金和地標(biāo)，僅列出常用的國(guó)標(biāo)和交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是要明確水電行業(yè)對(duì)直接拉伸強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度的要求，交通運(yùn)輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和水電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)彈性模量的要求等力學(xué)要求的不同，本文主要對(duì)水泥混凝土靜力學(xué)試驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)瀝青混凝土和水泥穩(wěn)定碎石等配合比的拌合物成型試驗(yàn)不做過(guò)多的敘述。

1 混凝土依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)際施工中按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》(GB 50666-2011)的要求，施工完成后接受《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50107-2010)、《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50300-2013)、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50204-2015)或者其他部門(mén)規(guī)范的評(píng)定和驗(yàn)收。對(duì)于普通水泥混凝土的工程人員，應(yīng)當(dāng)從《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 55-2011）入手，經(jīng)過(guò)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080-2016）、《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2019）和《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082-2009）這三方面的試驗(yàn)，最后按照GB 50107《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》或者其他行業(yè)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求，來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)儀器如圖1 所示：

圖1 強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)

在實(shí)際工作中，工程人員首先按照《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 55-2011）的要求，開(kāi)始混凝土配合比設(shè)計(jì)指導(dǎo)成型試驗(yàn)，但在這之前，必須先完成原材料試驗(yàn)，諸如水泥、水、集料、外加劑、摻和料等的物理化學(xué)參數(shù)等。原材料合格后，工程人員依據(jù)水泥試驗(yàn)的28 天強(qiáng)度參數(shù)用以確定水膠比，根據(jù)該規(guī)范中的表格選擇用水量得出膠凝材料用量，其中水泥用量還要滿(mǎn)足各種混凝土的技術(shù)要求，外加劑用量由廠家提供，然后根據(jù)外加劑原材料試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，砂率根據(jù)該規(guī)范中的表格確定后，工程人員得到試拌配合比，在該配合比基礎(chǔ)上應(yīng)至少采用三個(gè)不同的配合比。當(dāng)采用三個(gè)不同的配合比時(shí)，其中一個(gè)應(yīng)為本規(guī)程試拌配合比，另外兩個(gè)配合比的水膠比宜較試拌配合比分別增加和減少0.05，用水量應(yīng)與試拌配合比相同，砂率可分別增加和減少1%。該三個(gè)配合比每個(gè)制作一組試件，再過(guò)28 天后繪制水膠比-強(qiáng)度曲線(xiàn)，插值得到經(jīng)濟(jì)的試配強(qiáng)度水膠比，然后微調(diào)配合比，最后配合比形成，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)含水量試驗(yàn)等方法，再修改成施工配合比。

本文主題——混凝土成型試驗(yàn)在施工配合比已確定，并且在試拌配合比試驗(yàn)中的原材料合格基礎(chǔ)上，現(xiàn)場(chǎng)材料進(jìn)場(chǎng)之前的原材料所要求的參數(shù)也要求合格的情況下才能開(kāi)始。工程人員根據(jù)施工配合比，按照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080-2016）對(duì)混凝土進(jìn)行成型試驗(yàn)，在當(dāng)天進(jìn)行參數(shù)：稠度，凝結(jié)時(shí)間，泌水率，壓力泌水率，表觀密度，含氣量等的試驗(yàn)，其中很多試驗(yàn)完結(jié)可能會(huì)到第二天之后，所以需要科學(xué)組織加班人員，在28 天后應(yīng)按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2019）和《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082-2009）的要求對(duì)混凝土進(jìn)行成型和養(yǎng)護(hù)，如果齡期超過(guò)了28 天，因?yàn)槊禾?、水口、電口、鐵道、民航、冶金、交通、地標(biāo)、國(guó)標(biāo)等規(guī)范有不同的敘述，工程人員按照?qǐng)?zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，再開(kāi)始評(píng)定、驗(yàn)收等工作。

對(duì)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2019）中要求的抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、靜力受壓彈性模量、劈裂抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，其中需要注意，如果外國(guó)監(jiān)理要求圓柱體試驗(yàn)，也應(yīng)該參照該規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)。然后按照《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50107-2010)或者其他部門(mén)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定，如果是設(shè)計(jì)階段則按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2010)或者其他部門(mén)設(shè)計(jì)階段的規(guī)范進(jìn)行。

對(duì)《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082-2009）中要求抗凍、抗?jié)B、動(dòng)彈性模量、抗氯離子滲透、收縮、早期抗裂、受壓徐變、碳化、鋼筋銹蝕、抗疲勞、抗硫酸鹽腐蝕、堿骨料反應(yīng)等參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。然后按照《混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 193-2009）或者其他部門(mén)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定。

如果是驗(yàn)收階段則按照《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50300-2013)、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50204-2015)或者其他部門(mén)驗(yàn)收階段的規(guī)范進(jìn)行。

2 SHPB 實(shí)驗(yàn)中的混凝土成型試驗(yàn)

因?yàn)镾HPB 實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化在國(guó)內(nèi)進(jìn)展緩慢，詳細(xì)實(shí)用的通用試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有出臺(tái)，所以本章不對(duì)SHPB 的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行羅列。但是SHPB 實(shí)驗(yàn)中的混凝土成型階段所體現(xiàn)的思想與靜力學(xué)試驗(yàn)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)的思想是基本一致的，而區(qū)別主要表現(xiàn)在：

(1)在SHPB 實(shí)驗(yàn)中混凝土試件的尺寸需要考慮彌散效應(yīng)和慣性效應(yīng)的影響，應(yīng)針對(duì)客觀條件不同進(jìn)行高徑比的設(shè)計(jì)。

(2)動(dòng)力學(xué)測(cè)試中試件斷面的平整與否直接影響到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的輸出，關(guān)系到摩擦效應(yīng)，因此工程人員有時(shí)候還會(huì)犧牲應(yīng)變率，涂抹凡士林來(lái)對(duì)試件進(jìn)行整形，這樣可以很好地消除高頻諧波，減少?gòu)浬⑿?yīng)。

(3)由于前期混凝土強(qiáng)度不夠，所以工程人員不能直接對(duì)大板塊中進(jìn)行切割打磨，所以工程人員一般采用鋼模的形式對(duì)前期混凝土試件進(jìn)行成型。

在SHPB 試驗(yàn)中的混凝土成型試驗(yàn)中，工程人員應(yīng)依然按照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080-2016）對(duì)混凝土進(jìn)行成型試驗(yàn)，若是有靜力學(xué)和耐久性測(cè)試的要求，工程人員依然在規(guī)定齡期后按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2019）、《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082-2009）的要求進(jìn)行試驗(yàn)，而SHPB 試驗(yàn)的試件破碎后如圖2 所示。

圖2 SHPB 實(shí)驗(yàn)中的混凝土成型試件破碎圖

3 總結(jié)

通過(guò)混凝土的靜力學(xué)試驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)中依據(jù)的的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，本人發(fā)現(xiàn)，工程人員依然必須按照國(guó)家出臺(tái)的《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080-2016）、《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081-2019）和《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082-2009）等標(biāo)準(zhǔn)。因此，在未來(lái)的工作中，工程人員應(yīng)該更加回到規(guī)范中，依據(jù)基礎(chǔ)的試驗(yàn)規(guī)范來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，才能進(jìn)行經(jīng)得住同行考驗(yàn)的工作。在試驗(yàn)上按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不僅僅反映了一個(gè)工程人員最基本的素質(zhì)，也反映了其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ骶?，除此之外，回到?biāo)準(zhǔn)中去，這種方法本身也具有土木工程試驗(yàn)的方法論意義和工程倫理的要求。