混凝土抗壓強度試件的常見問題及對策

田茂銀

（山東天齊混凝土有限責任公司，山東 250022）

混凝土抗壓強度試件的常見問題及對策

田茂銀

（山東天齊混凝土有限責任公司，山東 250022）

本文通過分析混凝土抗壓強度試件取樣、制作、養護、送檢等環節中存在的常見問題，提出對策，解決混凝土試件不能真實反映混凝土結構實體強度這一問題。

試模取樣；制作成型；養護；對策

0 引言

在混凝土結構工程中，混凝土的強度是通過混凝土試件抗壓強度試驗的結果進行檢驗評定，因此混凝土抗壓強度試件的取樣、制作、養護和檢驗各環節是各施工單位應引起高度重視的一項工作。混凝土強度試件常見問題有強度低于設計強度等級，一組試件三塊試塊抗壓強度數值離散、無效，不能真實反映混凝土實體結構強度。混凝土強度試件的不合格也一直是混凝土供需雙方產生糾紛的焦點，這也與我國現行驗收標準中過分注重28d混凝土抗壓強度是分不開的，究其原因，混凝土試塊出現強度問題是多方面的，與混凝土構件是否合格有所區別，混凝試件抗壓強度不合格并不一定能代表混凝土實體結構強度不合格，混凝土抗壓強度試件出現強度不合格主要由以下幾方面造成。

1 試模變形、對角線不方正、尺寸超差、漏漿導致試件成型表面不平整、不方正、夾渣、不密實有孔洞

在《混凝土試模》（JG3019）中對其要求作了明確規定：對試模尺寸、對角線、面的不平整度每三個月宜自檢一次。因為當試模尺寸、對角線、面的不平整度發生變化時，無形中減小試件受壓面積，導致混凝土檢測值偏低甚至不合格。在受壓試模各面的不平度影響方面，不同強度等級混凝土試件的影響差別各異，較低強度等級混凝土中由于混凝土的彈性模量影響較低、不明顯，隨強度等級的提高，影響趨于顯著。試模漏漿易導致改變試件的混凝土漿骨料比例、成型不密實，影響強度。

對策：購買標準試模，建議使用三聯體標準塑料試模。市場常見的用螺栓緊固的單體或三聯體鋼制試模使用一段時間后易變形、漏漿，使用過程中三個月內或更短時間內要常檢查，不合格試模要及時淘汰。

2 現行規范中針對混凝土拌合物取樣規定中存在的問題及取樣過程不規范、數量不足、無代表性、取樣后未攪拌均勻

（1）現行規范中針對混凝土拌合物取樣的規定。

在《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T50080-2002）中對取樣要求作了明確規定：

2.1.1條：同一組混凝土拌合物的取樣應從同一盤混凝土或同一車混凝土中取樣，取樣量應多于試驗所需用量的1.5倍，且不宜少于20L。

2.1.2條：混凝土拌合物的取樣應具有代表性，宜采用多次取樣的方法。一般在同一盤混凝土或同一車混凝土中約1/4處、1/2處、3/4處之間分別取樣，從第一次取樣到最后一次取樣不宜超過15min,然后人工攪拌均勻。

2.1.3條：從取樣完畢到開始做各項性能試驗不宜超過5min。

（2）《普通混凝土力學性能檢驗標準》（GB/T50081-2002）中也有明確規定。

（3）由于《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》及《普通混凝土力學性能檢驗標準》相對專業性較強，施工人員一般不涉足，而現行使用的《混凝土強度檢驗評定標準》（GBJ107-87） 第3.0.1條及 《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2002）7.4.1條中僅對用于檢查結構構件混凝土強度的試件留置數量作了規定，但對混凝土拌合物取樣要求無明確規定，導致很多工地試驗員對取樣要求不了解，取樣隨意性較大。

對策：對相關專業性要求加強普及宣傳，相關人員要了解掌握相關規定及要求。

（4） 取樣規范與否對混凝土強度出現錯判影響是巨大的，取樣過程不規范、數量不足、無代表性、取樣后未攪拌均勻。

取樣過程中常見問題及對策：

①取樣數量不足：同一組混凝土拌合物的取樣量低于試驗所需用量的1.5倍，少于20L。

②取樣數量無代表性，取樣位置不對，未采用多次取樣方法，取樣后未攪拌均勻：

a.混凝土運輸車輛到工地后剛開始卸料用小推車一次取樣成型多組試塊，不分次取樣。混凝土運輸罐車一開始卸料時罐尾一般漿料較多，如罐車司機出廠時沖洗罐尾，有可能石子較多。卸到最后時罐底一般石子較多，混凝土均勻性差，都不適宜取樣制作混凝土試件。

b.卸料過程中，直接用試模接料取樣。

c.隨意從卸出的料堆上取樣。

d.同一次施工多種混凝土強度等級時，取樣員取樣時弄錯混凝土強度等級。

e.使用取樣器具不當，用鐵锨直接從下料口取樣，造成所取混凝土拌合物組分比例改變。

f.取樣后未攪拌均勻。

對策：取樣數量應參照標準要求取樣并采用多次取樣的方法。在同一盤混凝土或同一車混凝土中約1/4處、1/2處、3/4處之間分別取樣。流動性較大的混凝土拌合物取樣時應選擇合適的取樣器具，如能保證水泥漿不丟失的鐵桶等，不宜使用鐵锨，在罐車卸料流上取樣，取樣后最好倒入小推車內或鐵板上，將多次取樣的混凝土拌合物應至少用鐵锨來回拌合三次。保證混凝土拌合物的均勻性。

（5）取樣時其他注意事項：商品混凝土到工地后存在下列現象盡量避免取樣制作試件。

①混凝土施工人員、卸料人員、泵車司機等人員為便于泵送等原因往罐車內任意加水的，或者罐車司機根據工地人員要求隨意往罐車內加水調料，造成混凝土水灰比變大，坍落度過大或離析時，混凝土強度降低，此時要避免取樣制作試件。

②工地準備不足或其他原因導致混凝土到工地后等待時間較長，等待時間較長后經常出現加水調料現象，同樣降低混凝土強度，應盡量避免取樣。

③混凝土坍落度過大、離析，不符要求時不要取樣。

3 試件制作成型過程不規范

常見問題及對策如下：

（1）成型時間過長，導致混凝土中損失部分水分，性能改變，導致試件成型難度大，成型不均勻密實。

對策：交貨檢驗的混凝土試樣的采取及坍落度試驗應在混凝土運到交貨地點時開始算起20min內完成，試件的制作應在40min內完成。

（2）成型前混凝土未拌和均勻，成型方法不正確。人工插搗制作試件時，混凝土拌合物未分兩層裝入模內，每層裝料厚度差別大，人工搗實成型時未使用符合要求的搗棒，隨意使用鋼筋頭。插搗方向、方法、次數隨意，各塊試塊插搗不均勻、插搗次數偏少或振搗過度導致各塊試塊內漿骨料比不一致，插搗后未用橡皮錘輕輕敲擊試模周圍，搗棒留下的孔洞未消失。用自制振動臺、振動臺成型時振動時間不符，振動不足或過振，石子下沉，砂漿上浮，分層離析，破壞混凝土結構。刮除試模上口多余混凝土時機不當，出現混凝土低于或高于試模上口，抹平時間過早或過晚。

對策：①取樣或拌制好的混凝土拌合物應至少用鐵锨再來回拌合三次，以確保混凝土拌合物的勻質性。

②根據混凝土拌合物的稠度，選擇成型方法成型：振動臺振實、人工插搗、插入式振動棒振實。坍落度不大于70mm的混凝土宜用振動振實；大于70mm的宜用搗棒人工搗實（對于黏度較大的混凝土拌合物，雖然坍落度大于70mm，也可用振動振實方式，以充分密實，避免分層離析為原則；對拌合物稠度大于70mm的含氣量較大的混凝土，由于人工插搗方法不利于混凝土排氣，也可采用振動振實方法成型）。

③用振動臺振實制作試件應按下述方法進行：

a.將混凝土拌合物一次裝入試模，裝料時應用抹刀沿各試模壁插搗，并使混凝土拌合物高出試模口。

b.試模應附著或固定在符合要求的振動臺[應符合《混凝土試驗室用振動臺》（JG/T3020）中技術要求的規定；應具有有效期內的計量檢定證書]上，振動試模不得有任何跳動，振動應持續到表面出漿為止(根據混凝土稠度，約5～20s)；不得過振(避免混凝土分層離析，石子和漿料分離，試塊成型后下部石子過多，上部全部是漿料，影響強度)。

c.刮除試模上口多余的混凝土，待混凝土臨近初凝時，用抹刀抹平（在混凝土臨近初凝時抹平試模表面，是為了避免混凝土沉縮后，混凝土表面低于試模而引起的實驗誤差）。

④用人工插搗制作試件應按下述方法進行：

a.混凝土拌合物應分為兩層裝入模內，每層的裝料厚度大致相等。

b.插搗應按螺旋方向從邊緣向中心均勻進行。在插搗底層混凝土時，搗棒應達到試模底部；插搗上層時，搗棒應貫穿上層后插入下層20～30mm；插搗時搗棒應保持垂直，不得傾斜。然后應用抹刀沿試模內壁插拔數次。注意：搗棒用Φ16±0.2mm、長度600±5mm，端部半圓狀圓鋼。

c.每層插搗次數應按在10000mm2截面積內不得少于12次。

d、插搗后應用橡皮錘輕輕敲擊試模四周，直至插搗棒留下的孔洞消失為止。

e.刮除試模上口多余的混凝土，待混凝土臨近初凝時，用抹刀抹平壓實。

（3）不按規定取樣，故意外加大石子、水泥，用抹刀往試模內盛料，改變混凝土組分。

對策：按規定取樣，攪拌均勻，不得使混凝土拌合物改變組分，試塊成型過程中如發現個別大的石子應當剔除，防止個別試塊強度離散。盛料時應用保證水泥漿不丟失的器具倒入試模內。

4 養護和標識、送檢

養護可以說是混凝土質量得以保證的靈魂，在混凝土試件中同樣適用。《普通混凝土力學性能檢驗標準》（GB/T50081-2002）中規定：試件成型后應立即用不透水的薄膜覆蓋表面；

采用標準養護的試件，應在溫度為20±5℃的環境中靜置一晝夜至二晝夜，然后編號、拆模；

拆模后應立即放入溫度為20±2℃，相對濕度為95%以上的標準養護室中養護，或在溫度為20±2℃的不流動的Ca(OH)2飽和溶液中養護。標準養護室內的試件應放在支架上，彼此間隔10～20mm，試件表面應保持潮濕，并不得被水直接沖淋。混凝土試件可在溫度為20±2℃的不流動的Ca(OH)2飽和溶液中養護；同條件養護試件的拆模時間與實際構件的拆模時間相同，拆模后，試件仍需同條件養護。

（1）常見問題：

①試件成型后未用不透水的薄膜覆蓋表面。試件抹平初凝前隨意搬動，試件抹平后放置不水平，導致試件上表面高度不均，尺寸不符要求。拆模前靜置養護溫度不符要求，或夏季在陽光下暴曬、冬季室外受凍。拆模時間過早或過晚，拆模過早造成表面受損、缺棱掉角。

②拆模后不及時養護。標準養護使用自制養護室，溫度濕度控制不符標準要求，養護條件不符合要求，個別養護箱加濕方式為噴淋式，造成試塊養護狀態為干濕循環交替狀態，不符要求。將試件放入水中養護。

③ 編號標識不及時，無標識，不登記臺賬，拆模后不按規定養護，隨意放置，不是同一組或不同強度等級試塊混淆，管理混亂。

④ 送檢試壓前試塊未提前取出靜置晾干，導致試塊強度偏低。搬運送檢過程中試件受損，影響強度。不按規定時間送檢，過早或嚴重滯后。試塊混亂，隨意組合。試件標識部位、日期、強度等級等與送檢委托書不符，誤送。

⑤ 同條件試件養護條件不符要求。

（2）對策：

①試件成型后，立即用不透水的薄膜覆蓋表面，防止水分蒸發，這一點對高強混凝土試件特別重要，尤其是在干燥天氣，高強混凝土制作后沒有立即覆蓋而失水，會影響試件的早期1d、7d甚至28d強度。混凝土試件抹平后初凝前，水平放置，不得隨意搬動；采用標準養護的試件，應在溫度為20±5℃的環境中靜置一晝夜至二晝夜，然后編號、拆模。拆模時間以表面觀感出現干燥、硬固為準，防止拆模過早損壞試件，夏季一般不要超過2晝夜，冬季可以適度延長至2晝夜。防止時間過長試塊失水嚴重影響后期強度。防止試塊成型后暴曬、水分蒸發過快，受凍，導致強度損失。

②試件拆模后應立即放入溫度為20±2℃，相對濕度為95%以上的標準養護室中養護。養護室養護條件要常檢查，出現故障及時維修。試件可以放入不流動Ca(OH)2飽和溶液中養護，尤其是高強度試件，強調不流動Ca(OH)2飽和溶液，是因為水泥石中存在Ca(OH)2，是水泥水化和維持水泥石穩定的重要前提，個別工地有將試塊放入水中養護現象，如果養護水不是Ca(OH)2飽和溶液，混凝土中Ca(OH)2就會溶出，影響混凝土強度。

③拆模前，應先對試件逐一標識唯一編號，標識成型日期、強度等級、養護條件、代表部位等，及時進行時間的養護登記記錄，專人管理，做到可追溯性，防止混淆。

④ 試件送檢前應提前取出靜置晾干后再送檢。送檢搬運過程中要防止損壞試件，送檢要按規定時間送檢，認真核對部位、編號、強度等級、數量等，禁止隨意組合，防止混淆送錯。

⑤同條件養護試件的拆模時間與實際構件的拆模時間相同，拆模后，試件仍需同條件養護。這里需要強調一點的是對同條件養護的認識問題：很多工地技術人員認為同條件養護就是當混凝土試件拆模后，把它放在實際構件邊上，不采取任何養護措施，這一點是十分錯誤的。根據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204—2002）7.4.7條規定：混凝土澆筑完畢后，應按施工技術方案及時采取有效的養護措施，并應符合下列規定：應在澆筑完畢后的12h以內對混凝土加以覆蓋并保濕養護；混凝土澆水養護的時間：對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7d；對摻用緩凝型外加劑或有抗滲要求的混凝土，不得少于14d；澆水次數應能保持混凝土處于濕潤狀態；混凝土養護用水應與拌制用水相同；采用塑料布覆蓋養護的混凝土，其敞露的全部表面應覆蓋嚴密，并應保持塑料面布內有凝結水；但在實踐中，施工現場按標準操作執行的少之又少。而且，因同條件試塊體積很小，如果不養護，失水干燥速度或受凍程度均與實體構件有很大區別，并不能完全代表混凝土構件實體實際強度。因此，同條件試塊并不是不需要養護。

5 混凝土自身原因導致混凝土試件強度不合格

混凝土自身不合格，主要表現在：配比不合理，原材料不合格，生產控制不嚴謹。其他原因導致混凝土自身強度降低，主要表現在：攪拌站根據需方要求，未經驗證，隨意加大坍落度，到工地后施工方任意加水，改變混凝土水灰比；施工準備不足，混凝土到工地后等待時間較長，坍落度損失后隨意加水調整狀態，混凝土施工人員、卸料人員、泵車司機等人員為便于泵送等原因往罐車內任意加水，或者罐車司機根據工地人員要求隨意往罐車內加水調料，造成混凝土水灰比變大，坍落度過大或離析時，強度嚴重降低。需要強調的一點是隨著混凝土摻合料的日益普及，混凝土的性能發生了很大變化，而摻合料的一個共同特點是對混凝土后期強度貢獻很大，有時即使28d混凝土強度不足，也可以利用混凝土后期的強度增長，如大體積混凝土，可以與設計單位協商，用混凝土60d強度進行檢驗評定。

6 試壓過程不規范

主要表現在：檢測機構個別檢測人員在進行混凝土試件抗壓強度試驗時，加荷速度沒有按《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T50080—2002）的規定執行，不能根據抗壓強度的預計正確選擇量程、對試驗加荷速度控制不嚴，人為控制破壞荷載，未按規定加荷至試件破壞，人為改變檢測結果；試件沒有放正、調整好，或者受壓面放錯，受壓面不是側面；

對策：加荷速度嚴格按《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T50080—2002）的規定執行，實驗人員應根據強度等級預計破壞荷載，正確選擇試驗量程。混凝土立方體抗壓強度試驗所采用的壓力試驗機的測量精度為±1%，試驗破壞荷載大于壓力機全量程的20%且小于壓力機全量程的80%。試驗過程中，應連續均勻加荷，混凝土強度等級＜C30時，加荷速度每秒0.3～0.5MPa，C30≤混凝土強度等級＜C60時，加荷速度每秒0.5～0.8MPa，≥C60時，加荷速度每秒0.8～1.0MPa，抗壓一律加荷至試件破壞，然后記錄破壞荷載。運送試件時，在試件與硬物間用軟墊隔離，并給予固定防止顫動。對個別人為因素，相關部門應加強管理。受壓試塊要放正，側面受壓，放置到中心位置。

7 結語

綜上所述，只要加強原材料質量控制，保證混凝土出廠質量、運輸調度時間、禁止運輸和澆筑過程中的隨意加水現象，正確施工操作，加強實體養護，相關人員加強責任心，認真分析和解決混凝土試件取樣、制作、養護、送檢各環節中存在的問題，就能避免混凝土抗壓強度試件不應出現的問題，真實反映混凝土結構實體質量。

[1]傅沛興.比粒度——一種表示砂石粒度的新概念[J].建筑材料學報.2006.

[2]混凝土強度檢驗評定標準GBJ107—87[S].中國建筑工業出版社. 1988.

[3]普通混凝土拌合物性能試驗方法標準GB/T50080—2002[S].中國建筑工業出版社.2003.

[4]混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204—2002[S].中國建筑工業出版社.2002.

[5]普通混凝土力學性能試驗方法標準GB/T50080—2002[S].中國建筑工業出版社.2003.

[6] 徐天旭等.商品混凝土常見問題、原因及應對措施[J].商品混凝土.2005.

田茂銀（1977-），男，工程師，二級建造師，現任山東天齊混凝凝土有限責任公司總工程師。

[單位地址]山東省濟南市市中區段店南路355號（250022）