试块法检测混凝土强度存在的问题及数据分析

试块法检测混凝土强度存在的问题及数据分析

崔祥

金坛区建设工程质量检测中心常州金坛

摘要：本文对实验室检测混凝土抗压强度存在的问题进行了详细的探析，并对检测数据进行分析

关键词：混凝土；抗压强度试验；数据分析

1引言

混凝土试块在试验室检测过程中，由于试验技术人员对实验意义的认识不足和对实验技术掌握不够而经常出现一些问题，这些问题直接影响到混凝土试块抗压强度的代表性和准确性，从而使试验检测工作失去了真正的意义，甚至会给工程质量造成重大隐患。基于此，结合自己的实践工作经验，对试验室测定混凝土抗压强度存在的一些问题进行探析。并对检测数据进行分析。

2存在问题的探析和建议

2.1试块质量

我们对所测得混凝土立方体试件进行抽查，结果有很大一部分的试块不合格，主要表现在以下几个方面：

（1）试件尺寸偏差：试件实测尺寸与公称尺寸相差较大，有15％左右的试件尺寸偏差大于1mm，有的竟相差5mm。其原因之一是试模质量差，变形大，且没有按规定对其进行校验。其二是制样人员操作时试模固定不紧，收面太早或表面没有刮平，还有就是拆模后没有及时对模块打扫和上油。

（2）试件承压面与相邻面不垂直：抽查结果有5％的试件承压面与相邻面不垂直度大于1o。这是在试模装配时不加强控制造成的，因此必须加强试模的管理和装配质量，确保试模相邻面的垂直度符合标准要求。

（3）试件受压面的平整度：大概有3％的试件受压面的平整度不符合要求。原因有二：其一是试件成型振捣不密实，试模长期不刷油，拆模时间太早造成试件缺角少棱。其二是混凝土坍落度较大或掺加过量引气型外加剂，使贴近试模的试件表面出现大量的气泡，水分蒸发后留下了孔洞。

（4）试件的质量直接影响混凝土立方体试件的抗压强度代表值，因此必须高度重视试件的质量，为了有效控制试件成型质量应做到：

（5）试件成型前，要检查试模的尺寸和装配质量是否符合标准的要求，不符合要求的试模不能使用。试件成型时严格按照标准的要求进行振捣和插捣，试件成型后，用抹刀沿模壁插捣数次，以消除混凝土和模壁之间的气泡。然后用抹刀刮去多余的混凝土，将表面抹光，使混凝土稍高于试模表面。静置30分钟后，对试模进行第二次抹面。这样做能使试件尺寸与标准尺寸的误差符合标准要求。

（6）严格按照规范的要求选择适当的成型方法，当混凝土坍落度不大于70mm时，用振动台振实。当混凝土坍落度大于70mm时，用捣棒人工捣实。

（7）对于试件缺陷超过规范规定时，应提前对其进行修修补，如果无法修补的应将其作废。

2.2试验人员及数据处理

通过几年的悉心观察和与同行之间的交流发现，在试验和数据处理方面存在如下问题：大部分检测中心在混凝土抗压强度试验前都不检查混凝土试块的实际外观尺寸，计算承压面积时直接按试模的公称尺寸来计算，试验时试件放置位置不正确，不能保证试件轴心受压，造成很多无效试块的产生。为了保证试验结果的准确性，应从以下几个方面着手：

（1）试验前先检查试件是否存在蜂窝、麻面和缺棱掉角现象，测量平整度和垂直度，对于不符合标准要求的试件要剔除。测量试件的实际尺寸并做好记录。试验时试件受压方向与振捣方向垂直，避免受压面不平整而使试件提前破坏，给试验结果带来误差。

（2）试验结果出来后，严格按照标准要求对非标准试件进行换算，对数据进行处理，剔除不符合要求的强度值。

2.3加荷速度

GB/T50081-2002要求在试验过程中要连续均匀的加荷，混凝土强度等级<C30时，加荷速度取每秒0.3-0.5混凝土强度等级》C30；混凝土强度等级》C30且<C60时，取每秒0.5-0.8MPA；混凝土强度等级》C60时，取每秒钟0.8-1.0MPA。在进行混凝土试件抗压试验时，加荷速度过快，材料裂纹扩展的速度慢于荷载增加速度，故测得的强度值偏高。在进行混凝土立方体抗压强度试验时，应按规定的加荷速度进行。

3试块法检测数据分析

3.1试块法检测数据获取

以城南花园墙板为例，阐述控制图法的计算方法。楼板的混凝土等级为C40，总共需要施工十五天时间，每天取样三块混凝土试块，对其抗压强度进行测定，然后绘制质量控制图。通过对这四十五块试块强度的测定来推算混凝土28d强度值。混凝土试块的平均强度和极差具体见表3.1。

表3.1混凝土试块28d平均强度与极差计算表

3.2试块法检测数据分析

对于混凝土的强度评定，通常采用统计方法。对于预拌混凝土的强度评定，控制图法比较常用，因此城南花园项目的混凝土强度评定采用该方法。

（1）控制图法步骤

控制图中包含三条曲线，即上控制线、下控制线和中心线，上控制线是产品质量参数的上限值，同样的下控制线是产品质量参数的下限值，中心线代表产品实际的质量波动状况，中心线的波动必须控制线上控制线和下控制线之间，才能保证产品质量在规定标准之内，处于可控状态。此外，将控制图法应用于预拌混凝土的质量控制，不仅能够起到控制混凝土质量的作用，还能够分析造成质量波动的各种因素[39]。因此，控制图法在预拌混凝土的质量控制工作中被广泛应用。

（2）控制图法的实施分成三个步骤：

①收集相关数据

计算中心线和上、下控制线（利用软件绘制控制图强度评定）

③根据表格确定质量控制图中国三条曲线的具体位置：确定试块平均强度中心线的具体位置：经计算，强度标准差为3.1MPa,所以中心线位置可以根据设计强度来计算：F=40+1.645×3.1=45.1MPa。根据上下控制线计算公式计算平均强度上下控制线：45.1±1.89R=45.1±5.3，所以上控制线为50.4MPa，下控制线为39.8MPa。

④确定试块强度极差中心线的具体位置：1.128×3.1=3.5MPa。

⑤确定混凝土强度极差上控制限：3.28R=3.28×2.8=9.2MPa

⑥将表中每天计算得出的平均强度与平均极差绘制成曲线。

最终绘制得到的平均强度与极差的控制图如图4.1所示。

图1.1混凝土试块平均强度与极差

从图中表明，十天混凝土试块的平均值均落在上线50.4MPa和下线39.8MPa之间，而极差均在9.2MPa之内，因此混凝土质量状况正常。此外，根据混凝土强度检验评定标准GBT_50107-2010中的规定，测得的试块强度低于立方体抗压强度标准值的概率要低于5%，显然满足要求。小于十组的试块只需要根据非统计的方法对其强度进行评定，必须符合以下公式：

式中：mfcu――同一验收批砼抗压强度的平均值，fcu,k――砼抗压强度标准值，fcu,min――同一验收批砼抗压强度的最小值。经过对表中数据的检验，均符合要求。对于其它等级的混凝土，通过检验，同样满足要求。

4结语

混凝土抗压强度在试验室检测过程中，只有试验技术人员对实验意义和检测目的的重要性有一个充分的认识，对实验技术和检测方法能够精通掌握，并牢记实验过程中经常容易出现的一些问题，并能够用一定的数理统计方法对检测数据进行分析，得出结论。才能确保混凝土强度测定结果的代表性和准确性从而使抗压强度的试验检测工作发挥其真正意义。

参考文献

1.GB/T50081-2002，普通混凝土力学性能试验方法

2.王岷.R控制图法在混凝土骨料质量控制中的应用[J].低碳世界,2017,(26):206-207.

3.蒲娟,何依芮.建筑质量检测中混凝土检测分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(3).

4.李海燕.浅析混凝土检测中的常见问题及应对措施[J].城市建设理论研究（电子版）.2012,(33).

5.张明改.对混凝土检测的强度分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(25).

6.《建筑材料工程专业实验》彭小芹中国建材工业出版社