混凝土強度試驗結果影響因素分析

于江躍

(龍建路橋股份有限公司第四工程處)

混凝土強度試驗結果影響因素分析

于江躍

(龍建路橋股份有限公司第四工程處)

土木工程中混凝土的強度至關重要，在抗壓與抗折試驗時，試塊幾何尺寸的制作誤差對試驗起著至關重要的作用，從不同試塊尺寸誤差對比的計算中，將得出不能忽略混凝土試件制作誤差對混凝土強度的影響，忽略這一影響就有可能把不合格判定為合格的結論。

混凝土試塊;強度;幾何尺寸

1 混凝土抗壓試驗

(1)混凝土抗壓強度試件以邊長150 mm的立方體為標準試件，其集料最大的粒徑為40 mm，混凝土抗壓強度試件應該是同齡期者為一組，其每一組為三個同一條件制作的和養護的混凝土試塊。

(2)試驗結果計算公式

式中:fcu為混凝土立方體試件的抗壓強度，MPa;P為混凝土立方體試件破壞的極限荷載，N;A為混凝土立方體試件的受壓面積，mm2。

(3)該試驗應該以三個試件測量的平均值為測定值。若任意一個測值與中值的差值超過其中值的15%時，則取中值為測定值;如果有兩個的測值與中值的差值均超過上述規定時，則該組試驗結果是無效的。根據《建筑結構設計術語和符號標準》GB/T50083－97的規定，混凝土強度等級的定義是:根據混凝土立方體抗壓強度標準值劃分的強度級別。混凝土立方體抗壓強度標準值，就是指按照標準方法制作養護的邊長為150 mm的立方體試件，在28 d的齡期用標準試驗方法測得具有95%保證率的抗壓強度。

2 混凝土抗折試驗

(1)水泥混凝土抗折強度是以150 mm×150 mm× 550 mm的梁型試件，在標準養護條件下達到規定齡期28 d以后，再在凈跨450 mm，雙支點荷載作用下的彎拉強度破壞。

(2)試驗結果計算公式

式中:P為混凝土立方體試件破壞的極限荷載，N;L為支座之間距離，L=450 mm;b為混凝土立方體試件的寬度，mm;h為混凝土立方體試件的高度，mm。

(3)只有當混凝土立方體試件的斷面發生在兩個加荷點之間時，才能計算抗折強度，否則該試件之試驗結果是無效的。

3 混凝土試驗影響因素分析

3.1 混凝土壓力機的標定因素分析

在試驗之前，需對壓力機必須進行標定，從而使試驗更為準確。如果不進行標定，無法做到試驗結果的可比性，(有可能在甲壓力機試驗結果為30 MP，乙壓力機試驗試驗結果為25 MP)這對試驗結果的判定是極為不利的，因此在試驗之前必須對壓力機進行標定。

3.2 混凝土壓力機加載速率對試驗結果誤差分析

經標定合格的壓力機對混凝土的加載速度影響，如果超過規范規定的加載速度(抗壓強度試驗:強度＜=C30時，0.3～0.5 MPa/s;C30＜強度 ＜C60時，0.5～0.8 MPa/s;強度＞=C60時，0.8～1 MPa/s。抗折強度試驗:強度＜=C30時，0.02～0.05 MPa/s;C30＜強度 ＜C60時，0.05～0.08 MPa/s;強度＞=C60時，0.08～0.1 MPa/s)，如果超過規范規定的加載速度，試驗結果強度值會相應的偏大或者偏小。

3.3 試件幾何尺寸制作對試驗結果誤差分析

在工地試驗室進行水泥混凝土強度試驗多數情況是直接把試塊放在壓力機上加載，其加載用實測壓力機量程的最大值，按照標準計算公式直接計算強度，得出試驗的結果;但是這樣做的結果是忽略試驗試件制作的誤差影響，往往在工地混凝土試件經過搬運和取樣的過程中車輛會發生顛簸，導致試件尺寸會發生變形，存在尺寸制作誤差;應該用游標卡尺量測混凝土試件，套用公式計算時采用實際量測值計算，這樣才能更真實得到混凝土的強度值。

為此舉例說明如下。

在抗壓試驗中，試件的標準幾何尺寸為:150 mm× 150 mm×150 mm立方體;而在抗折試驗中，試件立方體的標準幾何尺寸則為:150 mm×150 mm×550 mm的梁型試件。

如果在試件制作過程中，存在小小的誤差，假定混凝土試件幾何尺寸發生膨脹后不為標準幾何尺寸，抗壓試驗試件的幾何尺寸變為:152 mm×152 mm×152 mm;抗折的試驗試件幾何尺寸變為:152 mm×152 mm×550 mm，那么其試驗結果將會發生很大變化。通過試驗結果進行對比。

表1 幾何尺寸不同抗壓和抗折試驗結果

由表1抗壓試驗結果可見，若混凝土試件制作不為標準幾何尺寸，僅微差2 mm時，那么對混凝土抗壓試驗結果將產生約為2.68%偏差，實際值應為38.954 MPa，按照標準尺寸計算為40.000 MPa，提高近1 MPa，對高標號混凝土的強度等級將會產生更大的偏差。

由表1抗折試驗結果可見，若混凝土試件制作不為標準幾何尺寸，僅微差2 mm時，那么對混凝土抗折試驗結果將產生約為4%偏差，實際值應為5.766 MPa，按照標準尺寸計算為6.000 MPa，提高近0.234 MPa，對高標號混凝土的強度等級將會產生更大的偏差。

由此可見對工程總體事實工程質量控制來說，就有可能把不合格判定為合格，會造成不可估量的影響。

4 結論

通過本次試驗對比分析可知:在混凝土抗壓與抗折試驗中，試件制作的幾何尺寸制作誤差是一個不可忽視的因素，因此在進行混凝土強度試驗時應該注意兩點，(1)立方體試件試驗時時，應用標準測量工具:游標卡尺，來測量試驗試件的幾何尺寸，不能忽略試件制作偏差對混凝土強度影響; (2)試驗之前，嚴格按照標準標定試驗儀器，計算時嚴格按照標準公式計算，使混凝土抗壓與抗折試驗結果可信度更高更準確。

U416.1

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1008－3383(2015)10－0069－01

2015－02－12