24小時推定混凝土強度的一種簡易方法

王 玉 田

(侯馬市建設工程招投標管理辦公室，山西 侯馬 043000)

隨著國家經濟建設的快速發展，預拌混凝土已經像雨后春筍般的快速發展起來，不僅道路橋梁等交通基礎設施、工業廠房、各種民用建筑如寫字樓、商貿大廈、住宅小區使用了商品混凝土，而且農村住房也都開始大量使用了商品混凝土。為此各地都建了很多商品混凝土攪拌站，有的縣建了五六個甚至更多的混凝土攪拌站，在給當地經濟建設帶來便利的同時也產生了一些問題：如試驗室人員配備不齊，不能根據材料、氣象情況動態調整混凝土配合比；材料進場把關不嚴，導致有不合格材料進場；設備出現問題。1)攪拌站后臺計量裝置不定期檢定校驗；2)當水泥、摻合料、水、外加劑等計量裝置出現問題時，都會給混凝土質量帶來很大的問題，特別是強度問題，如不及時發現，將會對工程質量造成重大質量問題，同時對攪拌站也是重大甚至毀滅性的打擊，必須引起攪拌站負責人及管理人員的重視。

如何早期判定混凝土強度是否滿足設計要求，避免到后期28 d強度偏低造成質量事故，是擺在攪拌站面前的一個急需解決的問題，為此國家曾專門制訂了JGJ/T 15—2008早期推定混凝土強度試驗方法標準。筆者原來在混凝土預制構件廠工作過，曾做過用蒸汽加速養護推定強度的試驗，但那是在水泥進場后為及時提供混凝土配合比而做的推定試驗。試驗用的養護箱是用單層鐵皮自制的，無保溫層，拿磚按鐵皮箱規格砌一個基座，內放兩個電爐，然后將鐵皮箱放在基座上，在箱內放上高20 cm的試塊放置架，加上水后放上預先制作的試配試塊(水高度不得超過試塊放置架)，然后按照設定好的加溫恒溫降溫曲線對混凝土試塊進行蒸汽養護，到預定好的時間后對試塊進行試壓，然后根據試塊試壓強度按經驗公式推定出混凝土試塊28 d強度，再按試塊28 d強度考慮砂石摻合料外加劑等因素計算出生產施工用的混凝土配合比。為此我們嘗試用蒸汽加速養護的方法，快速推定混凝土28 d強度，及時調整混凝土配合比，以避免28 d后批量混凝土強度偏低而造成重大損失。但這種方法有一個缺陷就是養護用的鐵皮箱是單層的，受環境影響，特別是冬天，內側和外側的試塊受熱不均勻，會出現一組三塊試塊強度偏差大的情況，現在市場上有了箱壁帶保溫層的混凝土加速養護箱，可以有效的解決這個問題。為此我們按以上方法做了商品混凝土強度快速推定的工作，利用混凝土早期強度推定28 d混凝土強度，以保證能夠提前發現混凝土出現質量問題，以便及時糾正，避免出現大的質量問題。

1 試驗材料

1)水泥:采用曲沃盛源P.S.A32.5水泥，該種水泥比較穩定，3 d強度在18 MPa左右，28 d強度在40 MPa左右;

2)礦粉:采用曲沃立恒礦粉廠生產的礦粉，比表面積;

3)粉煤灰:采用河津電廠粉煤灰，細度22%，燒失量5%;

4)外加劑:絳縣飛龍外加劑廠生產的萘系減水劑減水率20%，含固量30%，摻量2.3%;

5)碎石:曲沃北山10～31.5和5～15兩級配碎石;

6)砂:翼城老官莊水洗砂細度模數3.5,新絳細砂細度模數1.7。

2 混凝土配合比

我們按目前常用的4種混凝土強度等級C15，C20，C25，C30設計了4組混凝土配合比(見表1)。

表1 混凝土配合比

3 試驗過程

我們采用的是24 h推定混凝土強度方法，具體做法：每天下午5：30左右制作成型試塊3組，然后放入標準養護室內養護，第二天8：00上班后，從標準養護室取出拆模后，兩組放入標準養護室繼續養護至7 d，28 d試壓強度，另一組放入快速養護箱，將養護箱溫度調至80 ℃，然后開啟養護箱開關，養護流程為：試塊成型后標準養護室養護約14 h，蒸汽加熱升溫1.5 h～2 h(冬天約2 h，夏天約1.5 h)80 ℃恒溫6 h，降溫2 h，然后試塊試壓取得快速養護強度，其余兩組待到規定齡期時試壓取得7 d，28 d試壓強度，然后將試塊強度數據進行統計，建立不同養護齡期強度推算公式。

此次我們共成型了60組試塊，我們采用了55組試塊強度數據，其中3組因拆模時局部損壞強度偏低作廢，另外兩組試塊強度偏差大(組內試塊一塊強度正常，另兩塊強度偏低)，無代表性，故刪除了該兩組數據。

試驗強度數據見表2。

4 統計

據此我們對以上強度數據進行了統計，主要計算以下幾個數據SLOPE為斜率(推定公式中的系數a)；

INTERCEPT為截距(推定公式中的系數b);

CORREL為相關系數(兩個變量之間線性關系強度的統計量，一般以0.8～1.0為強相關即相關性好)。

統計出來的混凝土強度快速養護推算公式:

統計出來的混凝土強度快速養護強度推算公式:

a=6.43;b=1.04;Γ=0.95。

則:

統計出來的混凝土強度7 d養護強度推算公式:

a=13.68;b=0.93;Γ=0.94。

則:

表2 試驗配合比強度匯總

5 結語

通過我們對試驗結果的統計，得出了比較滿意的結果，在生產實踐過程中使用，效果較好，經過與28 d強度對比，大部分強度誤差都在2 MPa以下，少部分在3 MPa左右，個別試塊強度也出現過比28 d強度低5 MPa的情況，經我們對試塊破型發現，三個試塊一個石子正常，兩個石子少，砂漿多，與我們試驗時出現的情況類似，經現場觀察我們發現裝模時鐵鍬對準三聯試模中間那塊，中間一個石子多，兩邊兩個試塊石子少，砂漿多，石子多的強度偏高，而砂漿多的強度偏低，為此我們要求試驗人員制作試塊時一鍬混凝土只允許裝兩個試塊，避免上述狀況再次出現。

這種通過24 h快速養護推算混凝土強度的方法簡便易行，一般試驗人員經過簡單培訓即可操作。這種方法實施以來，由于能早期發現混凝土的質量問題，對出現的問題可及時采取措施，可有效避免混凝土質量問題持續發生，對混凝土及工程質量起到了很好的保證。