試件質量對試驗結果的影響

杜曉玲

(山西路橋集團國際交通建設有限公司，山西太原 030006)

工地試驗室的試驗是對工程進行檢測檢驗、科學分析、數理統計、指導生產的重要依據。必須準確、真實、及時、有效。但由于試驗人員的專業素質參差不齊，對試件的重要性認識不足、操作不規范、責任心不強、有時任由沒有經驗的勞務隊制作試件，保養試件，直至進行破壞試驗時才運到試驗室，對試件的制作質量不進行把關，不進行判斷，對缺陷不進行處理。其試驗結果的真實性、可靠性大打折扣，無法代表實體的強度、反映實體的質量。

本人多年從事試驗檢測的具體工作和監管工作，對此有深刻體會。

1 概述

試件質量包括試件的制作質量和試件的養護保管質量，二者對試驗結果都有極大的影響。

2 具體影響的結果

2.1 試件的制作質量對試驗結果的影響

1)蜂窩。

很多試件因制作粗糙，側面未用抹刀插搗排氣，表面有大量的蜂窩。以150 mm×150 mm×150 mm的混凝土試件為例:每個蜂窩按2 mm直徑計算，每個小孔的面積為3.14 mm2，如果有30個孔則蜂窩的面積為94.2 mm2，受壓面積為150×150=22 500 mm2，蜂窩占受壓面積的比例為0.42%，若混凝土的強度為50 MPa，僅僅因為試件表面出現蜂窩就使混凝土試件的強度降低0.21 MPa。

需要說明的是，這種計算辦法是不全面的，因為混凝土試件在承壓時，由于局部有蜂窩小孔，必然導致應力集中，致使局部應力增加3倍以上，提前出現混凝土表面破壞，面積減少進一步形成應力集中。照此推算，如果混凝土表面有蜂窩可使混凝土強度降低3%左右。

2)麻面、缺棱掉角。

這種情況混凝土強度降低的更多。

一方面，混凝土的承壓面積急劇減小，產生麻面后，承壓面積將減小5%～20%。應力集中更加嚴重。另一方面，因混凝土試件表面水泥漿的流失，碎石之間的握裹力嚴重不足，粘結力急劇下降。經大量的對比試驗和理論計算，試件的強度將降低20%～30%。

3)變形。

如果試塊表面不是規則的正方形，受壓的上下面不平行，形成局部應力集中，導致混凝土試塊提前破壞。

側面變形的試件，如果兩個承壓面互相平行，懸空部分將受到剪力，因剪切而破壞。如果兩個承壓面互相不平行，試件將處于偏心受壓狀態。眾所周知，混凝土受壓性能較好，抗拉能力較弱，混凝土偏心受壓后，受壓區面積減小，同時，受拉區首先發生破壞。混凝土試件強度明顯下降。

造成這種情況主要有兩個原因:一是試模變形仍然繼續使用，另一個是混凝土裝模后，還沒有待混凝土終凝，便進行移動，一路顛簸，運回試驗室時，表面變形而未處理。

4)表面凹陷或凸起。

裝模不滿或超過模沿，將會導致試件表面凹陷或凸起。表面凹陷或凸起4 mm，則受壓面積減少或增加2.7%。我們可以通過下式計算:

(154×150)÷(150×150)×100%=102.7%;(146×150)÷(150×150)×100%=97.3%。

這僅僅是混凝土承壓面積的影響，如果考慮承壓板與混凝土表面的約束作用，影響更大。

造成這種情況的主要原因是:沒有考慮鮮混凝土的收縮，當時看到混凝土表面與模沿平齊，混凝土終凝時表面收縮沉陷。工作不認真，超過模沿的混凝土未刮除。

5)取樣不準確，缺乏代表性。

混凝土試件在制作取樣時，必須按規程要求取樣，使試件能夠真正代表混凝土的質量。這就要求我們在取樣時，混凝土的坍落度應在設計坍落度范圍內，取料應選在一盤的中間部位。如果坍落度過大、水灰比大，勢必使混凝土的強度降低，我們從混凝土的設計配合比的計算公式中可以清楚的看出:w/c=，水灰比越大，混凝土強度越低，如果取料時從開始或最后取料，其砂率往往不正常，由于罐內的混凝土產生離析，從開始的部位取料，往往碎石含量較少，砂率較大，從靠近最后的部位取料，往往碎石含量較大，砂率較小，水泥的相對比例較小。

根據有關研究表明，在其他條件不變的情況下，砂率的變化可引起混凝土強度5%左右的變動。

6)插搗不密實。

分兩種情況，一種情況是插搗深度次數不夠，導致混凝土不密實，影響試件強度。另一種情況是分層時插搗部位不到位。沒有深入到下一層混凝土，形成夾層，導致橫向薄弱帶，對混凝土試件進行破壞試驗時，制件時的橫向薄弱帶變成縱向薄弱帶，影響混凝土試件強度。

2.2 試件養護保管質量對試驗結果的影響

1)濕度、溫度的影響。

按照混凝土試驗規程的規定，混凝土試件在標準養護條件下進行養護。要求溫度在20℃±2℃，濕度為95%以上。

尤其是濕度特別重要，由于混凝土在凝化及增加強度的過程中發生水化反應，是一個放熱過程，將損失大量的水分。關鍵是7 d以內的時間，尤其是前3 d，是重中之重。這時候如果濕度不能保證，混凝土的強度將大幅下降。有的混凝土試件表面泛白，色澤不好，明顯就是在養護過程中濕度不夠。

另一種情況是溫度不對。有的混凝土試件養護溫度低，混凝土處于假凝狀態，試件強度必然很低。本人在一次對冬季施工項目構件的混凝土試件進行試驗時，發現強度很低，設計混凝土強度為C25，28 d試件強度僅僅19.5 MPa，遠低于設計強度。擊碎試塊，仔細觀察，發現混凝土的斷面內外色澤不一:內部呈青色，外部呈灰白色。調查了解試件由民工制作，脫模后疏于管理，試件受凍，所以表面呈灰白色。現場回彈混凝土構件強度，平均26.5 MPa。

有的混凝土試件養護溫度過高，夏季養護室不開空調，不進行溫度調節，室內溫度達到30℃以上。

混凝土試件必須在有自動控制的恒濕、恒溫的標準養護室進行養護，不能將試件直接浸泡在水中或用噴霧器、噴壺等工具間斷噴水。

2)養護用水不合格。

按照《公路橋涵施工技術規范》的要求，不僅僅混凝土的拌合用水采用人畜飲用水，養護用水也必須使用人畜飲用水。如果水質太差，水中含有等有害成分，同樣對混凝土有很大的腐蝕作用，嚴重影響混凝土的強度。本人曾在某市政工程施工時，見到某C40混凝土試塊因養護用水導致混凝土表面腐蝕脫皮，暴露出碎石，試件徹底報廢。

3 結語

上述對混凝土試件在制作、養護等各個環節，因不認真、不負責，導致混凝土試件強度發生較大的變化、嚴重失真的情況進行了分析，其實對于水泥砂漿試塊，水泥穩定碎石等試件，也同樣應該注意以上幾方面的問題，以保證試驗的真實性，準確性。