混凝土一小時測定強度技術(shù)在工程施工中的試驗與應(yīng)用

施 宇

(九江市水利科學(xué)研究所,江西 九江 332000)

混凝土一小時測定強度技術(shù)在工程施工中的試驗與應(yīng)用

施 宇

(九江市水利科學(xué)研究所,江西 九江 332000)

1 h推定混凝土強度新技術(shù)(即促凝壓蒸法)具有試驗快速、設(shè)備簡單、投資少、適用范圍廣等特點。本項目的實施主要通過促凝壓蒸法1 h推定混凝土強度新技術(shù)在水利工程上的運用，縮短混凝土質(zhì)量檢測試驗周期，及時預(yù)報混凝土施工中的質(zhì)量狀況，及時按工程實際情況和質(zhì)量要求調(diào)整、設(shè)計混凝土配合比，有效避免混凝土工程施工中的質(zhì)量事故和因返工造成的人工、材料等的浪費，達(dá)到方便管理、提高混凝土工程施工質(zhì)量、節(jié)約水泥及工程經(jīng)費、縮短工期的目的。

混凝土1 h測定強度技術(shù)；實驗；實例分析

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

參考有關(guān)文獻(xiàn)資料[1-4]和工程實際，試驗前按照工程施工預(yù)定的材料來源選取試驗材料，選定0.40、0.44、0.50、0.57、0.67、0.80六個水灰比(灰水比分別為2.50、2.25、2.00、1.75、1.5、1.25)，按照規(guī)范試驗程序、精度要求和設(shè)計配比(包括外加劑)在室內(nèi)進(jìn)行混凝土拌制、試件制作和養(yǎng)護(hù)，每個水灰比制作5組28 d齡期標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件(15個試塊)和5組1 h快硬砂漿快速養(yǎng)護(hù)試件(15個試塊)，試件齡期滿后及時進(jìn)行試驗，測定試件抗壓強度。其中：28 d齡期標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件的制作尺寸、成型方法、拌和物的塌落度、工作度、試塊養(yǎng)護(hù)及抗壓強度測試方法等均按照《水工混凝土試驗規(guī)程》(DL/T 5150-2001)中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；1 h快硬砂漿快速養(yǎng)護(hù)試件的制作尺寸、成型方法、拌和物的塌落度、工作度、試塊養(yǎng)護(hù)及抗壓強度測試方法等，均按照《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程 》(JTG E30-2005)中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

1.2 方法

采用以下線性回歸方法建立強度關(guān)系式，相關(guān)系數(shù)r采用下式計算：

(1)

剩余標(biāo)準(zhǔn)差S*采用下式計算：

(2)

回歸離差系數(shù)Cv采用下式計算：

(3)

根據(jù)試驗成果和預(yù)測公式的建立方法，可分別計算出鑫山牌P.O32.5水泥和海螺牌P.O32.5水泥制成試塊標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)混凝土強度與濕篩砂漿快硬強度試驗成果的相關(guān)關(guān)系，其計算成果如表1。

表1 兩種水泥的推定式及相關(guān)關(guān)系計算成果表

圖1 鑫山牌P.O32.5水泥R28 d～R1 h關(guān)系曲線(30組)

圖2 海螺牌P.O32.5水泥R28 d～R1 h關(guān)系曲線(30組)

2 試驗結(jié)果分析

按照規(guī)范要求，一般情況下，室內(nèi)試驗建立的混凝土強度推定式的相關(guān)性必須高度顯著，其相關(guān)系數(shù)r應(yīng)在0.95左右，回歸離差系數(shù)CV應(yīng)不大于10%，剩余標(biāo)準(zhǔn)差S*應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d強度平均值的10%，28 d齡期混凝土強度實測值與快速推定值的平均誤差百分率V應(yīng)小于10%。

平均誤差百分率V可按下式計算：

(4)

通過計算，其試驗精度指標(biāo)情況見表2。

表2 兩種水泥的推定式及相關(guān)關(guān)系計算成果表

從表2中可看出，本次進(jìn)行的海螺牌P.O32.5水泥和鑫山牌P.O32.5水泥用壓蒸促凝法測定快硬砂漿(1 h)強度推定28 d的混凝土強度的關(guān)系式，其回歸分析、相關(guān)系數(shù)r均高度顯著，剩余標(biāo)準(zhǔn)差S*、回歸離差系數(shù)CV及平均誤差百分率V均滿足規(guī)范要求，可在同種材料的工地混凝土施工中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

3 實際工程應(yīng)用情況

3.1 馬頭水庫

應(yīng)用項目：九江縣馬頭水庫1#隧洞混凝土襯砌加固工程，SD1-1～4四個單元，設(shè)計混凝土強度標(biāo)號為C25，水泥為廬山海螺牌P.O32.5。

進(jìn)駐時間：試驗檢測人員于2006年11月11日進(jìn)駐現(xiàn)場。

試驗情況：在現(xiàn)場攪拌機機口取樣，平行跟蹤檢測快硬砂漿26組，標(biāo)準(zhǔn)試塊11組。

試驗檢測人員提前進(jìn)入施工現(xiàn)場約10 d，預(yù)先對施工現(xiàn)場砂、碎石及水泥等原材料質(zhì)量進(jìn)行復(fù)檢，檢測后發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場原材料特性與室內(nèi)試驗情況基本相同，同意按試驗配比進(jìn)行混凝土澆筑施工。

馬頭水庫1#隧洞于2006年11月21日上午開始混凝土澆筑，通過對快硬砂漿試樣用促凝壓蒸法養(yǎng)護(hù)并經(jīng)抗壓試驗，發(fā)現(xiàn)其標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d強度推定值(組1)僅為21.58 MPa，遠(yuǎn)小于設(shè)計要求強度。經(jīng)仔細(xì)查找原因，發(fā)現(xiàn)系施工材料員擅自更改混凝土配比、減少水泥用量所致。后通過業(yè)主、監(jiān)理一同與施工人員及時溝通，恢復(fù)正常配比，下午取樣試驗推定值(組2)達(dá)到24.53 MPa，基本接近設(shè)計要求強度，通過進(jìn)一步調(diào)整達(dá)到設(shè)計要求。

另外，于12月9日和12月19日跟蹤試驗檢測時發(fā)現(xiàn)，組6、組10取樣試驗推定強度值均達(dá)不到設(shè)計要求。經(jīng)查找原因，發(fā)現(xiàn)因前期少量降雨使粗細(xì)骨料含水量略有增加，加上配料員為方便施工略增加拌和水量，使混凝土強度降低。事后業(yè)主、監(jiān)理對施工單位提出嚴(yán)重警告，施工單位及時對配料員進(jìn)行了批評教育，此后隧洞混凝土襯砌基本按設(shè)計要求進(jìn)行，未出現(xiàn)混凝土強度異常變化現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)混凝土推定強度小于設(shè)計強度時，及時進(jìn)行小幅調(diào)整，以保證施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。

3.2 王文里水庫

應(yīng)用項目：九江縣王文里水庫大壩上游坡預(yù)制混凝土塊護(hù)坡工程，設(shè)計襯砌混凝土強度標(biāo)號為C15，襯砌厚10 cm。

水泥型號：鑫山牌P.O32.5水泥。

進(jìn)駐時間：試驗檢測人員于2006年12月01日進(jìn)駐現(xiàn)場。

試驗情況：在預(yù)制現(xiàn)場攪拌機機口取樣，平行跟蹤檢測快硬砂漿20組，標(biāo)準(zhǔn)試塊8組。

試驗檢測人員提前10 d進(jìn)入施工現(xiàn)場，預(yù)先對施工用砂、碎石及水泥等原材料質(zhì)量進(jìn)行復(fù)檢，合格后同意按試驗配比進(jìn)行混凝土澆筑施工。

王文里水庫大壩上游坡混凝土預(yù)制塊于2006年12月11日開始制作，通過拌和機機口取樣進(jìn)行現(xiàn)場跟蹤試驗檢測，12日及16日分別發(fā)現(xiàn)混凝土強度推定值(組10和組4)均小于設(shè)計要求強度。通過原因查找，均系施工時施工操作不規(guī)范，材料配置隨意性強，使混凝土配比出現(xiàn)偏差所致。后通過強化管理，規(guī)范操作，使后期施工步入正規(guī)，施工質(zhì)量基本達(dá)到設(shè)計要求。通過計算，其平均誤差百分率為5.7%，小于10%，說明試驗確定的經(jīng)驗推定式滿足工程施工推定要求，可在工程實際中應(yīng)用。

3.3 檢測準(zhǔn)確率分析

從馬頭水庫隧洞C25混凝土襯砌和王文里水庫大壩上游坡C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡施工中的試驗檢測情況看，經(jīng)過1 h快測試驗法與傳統(tǒng)28 d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗法成果進(jìn)行比較，對所有質(zhì)量不合格混凝土均已查找到位，檢測準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上，其試驗成果完全滿足施工質(zhì)量控制需要，并能根據(jù)試驗成果，查找影響質(zhì)量原因，及時調(diào)整混凝土配合比，以保證工程質(zhì)量。

[1] 李素霞.一小時推定混凝土強度技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用[J].濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院報,2006,19(2):26-27.

[2] 俞瑞堂,李爾立.一小時推定混凝土強度技術(shù)的應(yīng)用及其效果[J].水力發(fā)電,1986(10):14-23.

[3] 俞瑞堂.一小時推定混凝土二十八天強度的新技術(shù)及其應(yīng)用[J].中國水利,1986(3):23.

[4] 王淑敏,劉越.一小時推定混凝土強度新技術(shù)的應(yīng)用研究[J].江西水利科技,1991(2):136-140.

施 宇(1979-)，男，工程師，主要從事水利科學(xué)研究工作。

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