分析公路工程施工中混凝土的質(zhì)量檢測

張來強(qiáng)

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550001)

在公路工程建設(shè)中，混凝土是一種最為常用的材料，其質(zhì)量在很大程度上決定了整個(gè)工程的質(zhì)量，因此必須在施工中和完工后都切實(shí)做好對混凝土質(zhì)量的檢測，以確定混凝土質(zhì)量是否存在問題和缺陷，進(jìn)而便于及時(shí)解決，保證工程質(zhì)量。

1 混凝土攪拌與澆筑過程中的檢查

對原材料進(jìn)行檢查，包括種類、規(guī)格、質(zhì)量與實(shí)際用量，一般每班的檢查次數(shù)應(yīng)達(dá)到2次以上；

在澆筑施工現(xiàn)場對混凝土坍落度進(jìn)行檢查，一般每班的檢查次數(shù)應(yīng)達(dá)到2次以上；

根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，及時(shí)對混凝土的施工配比進(jìn)行調(diào)整；

混凝土攪拌和澆筑時(shí)要隨時(shí)對攪拌的時(shí)間進(jìn)行檢查。

2 混凝土外觀質(zhì)量檢查

混凝土的表面不同存在蜂窩麻面、部落孔洞、露筋掉塊、縫隙夾層。

檢查混凝土的具體位置、標(biāo)高、尺寸、垂直度、平整度，以及預(yù)留孔與預(yù)埋件。

3 混凝土強(qiáng)度檢查

3.1 試塊留置

在澆筑現(xiàn)場進(jìn)行隨機(jī)取樣，一般每百盤、百方，以及每個(gè)工作班、驗(yàn)收項(xiàng)目至少要取一次樣。對于標(biāo)準(zhǔn)試件，一次至少準(zhǔn)備一組，而對于相同條件下的養(yǎng)護(hù)試件，其組數(shù)要根據(jù)實(shí)際需要確定。

對于試塊的尺寸，當(dāng)最大骨料粒徑在31.5 mm以內(nèi)時(shí)，試件的邊長不能小于100 mm，強(qiáng)度換算系數(shù)取0.95；當(dāng)最大骨料粒徑在40 mm以內(nèi)時(shí)，試件的邊長不能小于150 mm，強(qiáng)度換算系數(shù)取1.00；當(dāng)最大骨料粒徑在63 mm以內(nèi)時(shí)，試件的邊長不能小于200 mm，強(qiáng)度換算系數(shù)取1.05。

3.2 強(qiáng)度取值

當(dāng)強(qiáng)度值和中間值的差都在15%以內(nèi)時(shí)，取平均值；

當(dāng)有一個(gè)強(qiáng)度值和中間值的差在15%以上時(shí)，取中間值；

當(dāng)強(qiáng)度值的最大值、最小值和中間值的差都在15%以上時(shí)，應(yīng)作廢。

3.3 同批試件的強(qiáng)度評定方法

當(dāng)為大批量生產(chǎn)時(shí)，采用統(tǒng)計(jì)法；當(dāng)為零星生產(chǎn)時(shí)，采用非統(tǒng)計(jì)法。對于公路工程混凝土，其質(zhì)量檢查包含兩個(gè)方面，即施工中與施工后。其中，在施工中進(jìn)行的質(zhì)量檢查包括對混凝土的攪拌、澆筑時(shí)各類原材料質(zhì)量、實(shí)際用量、地點(diǎn)、現(xiàn)場坍落度實(shí)施檢查，各工作班檢查次數(shù)應(yīng)達(dá)到2次以上；如果混凝土配比因?yàn)橥饨缭虍a(chǎn)生變動，則要及時(shí)開展檢查工作；同時(shí)，攪拌的時(shí)間也應(yīng)不定期檢查。當(dāng)工程采用預(yù)拌混凝土?xí)r，需要在現(xiàn)場做好對坍落度的準(zhǔn)確測試。在施工后進(jìn)行質(zhì)量檢查的目的是對已經(jīng)完工的混凝土實(shí)施外觀檢查及強(qiáng)度檢查。另外，如果對混凝土的抗凍性與抗?jié)B性也提出一定要求，還要開展專門的檢查判定。

4 混凝土強(qiáng)度評定

混凝土在完工后應(yīng)分批驗(yàn)收其強(qiáng)度。處在同一個(gè)驗(yàn)收批當(dāng)中的混凝土，其強(qiáng)度等級、生產(chǎn)工藝及配合比必須相同。當(dāng)通過現(xiàn)澆使混凝土形成構(gòu)件時(shí)，還要根據(jù)單位工程進(jìn)行驗(yàn)收批的劃分，各驗(yàn)收項(xiàng)目均應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。處于同一個(gè)驗(yàn)收批當(dāng)中的混凝土，其強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)試件對應(yīng)的強(qiáng)度代表值進(jìn)行評定。

如果混凝土實(shí)際生產(chǎn)條件可以在相對較長的時(shí)間范圍內(nèi)保持相同，同時(shí)同一種類型的混凝土，其強(qiáng)度變異性能可以達(dá)到穩(wěn)定，則可按照連續(xù)三組試件對應(yīng)的代表值作為一個(gè)驗(yàn)收批，這一驗(yàn)收批的強(qiáng)度需要滿足以下要求

mfcu≥fcu,k+0.7σ0

(1)

fcu,min≥fcu,k-0.7σ0

(2)

如果混凝土的強(qiáng)度等級沒有達(dá)到C20，則需要滿足以下要求

fcu,min≥0.85fcu,k

(3)

如果混凝土的強(qiáng)度等級達(dá)到了C20及以上，則需要滿足以下要求

fcu,min≥0.90fcu,k

(4)

式(1)-(4)中，mfcu表示同一個(gè)驗(yàn)收批中，強(qiáng)度平均值，單位：N/mm2；fcu,k表示設(shè)計(jì)確定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，單位：N/mm2；σ0表示驗(yàn)收批中混凝土對應(yīng)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，單位：N/mm2；fcu,min表示同一個(gè)驗(yàn)收批中，強(qiáng)度最小值，單位：N/mm2。

對于驗(yàn)收批中混凝土對應(yīng)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，即σ0的值，需要以之前一個(gè)檢驗(yàn)周期中同種類型試件相關(guān)數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用以下公式計(jì)算確定

(5)

式(5)中，Δfcu,i表示在前一個(gè)檢驗(yàn)周期中，第i個(gè)驗(yàn)收批混凝土最大、最小強(qiáng)度的差；m表示前一個(gè)檢驗(yàn)周期驗(yàn)收批的總數(shù)。

一般情況下，各檢驗(yàn)期實(shí)際持續(xù)時(shí)間不會超出三個(gè)月，同時(shí)在自己的檢驗(yàn)周期中，總數(shù)會達(dá)到15組以上。

如果混凝土實(shí)際生產(chǎn)條件無法達(dá)到上述要求，也就是在相對較長的時(shí)間范圍內(nèi)無法保持相同，且強(qiáng)度變異系數(shù)也無法處于穩(wěn)定狀態(tài)，亦或是在之前一個(gè)檢驗(yàn)周期中，相同類型的混凝土未能掌握足夠多的數(shù)據(jù)來確定強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，則要采用10組以上試件來代表一個(gè)完整的驗(yàn)收批，這一驗(yàn)收批的強(qiáng)度必須滿足以下要求

mfcu-λ1sfcu≥0.9fcu,k

(6)

fcu,min≥λ2fcu,k

(7)

式(6)、(7)中，mfcu表示同一個(gè)驗(yàn)收批中，強(qiáng)度平均值，單位：N/mm2；fcu,k表示設(shè)計(jì)確定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，單位：N/mm2；fcu,min表示同一個(gè)驗(yàn)收批中，強(qiáng)度最小值，單位：N/mm2；sfcu表示驗(yàn)收批混凝土對應(yīng)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，單位N/mm2；λ1、λ2均均表示合格判定系數(shù)，按照以下規(guī)則取值：當(dāng)試件的組數(shù)在10～14范圍內(nèi)時(shí)，λ1取1.70，λ2取0.90；當(dāng)試件的組數(shù)在15～24范圍內(nèi)時(shí)，λ1取1.65，λ2取0.85；當(dāng)試件的組數(shù)超過25時(shí)，λ1取1.60，λ2取0.85。

對于驗(yàn)收批混凝土對應(yīng)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，即sfcu的值，可采用以下公式計(jì)算得出

(8)

式(8)中，sfcu表示驗(yàn)收批混凝土對應(yīng)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，單位N/mm2；fcu,i表示驗(yàn)收批中，第i組試件對應(yīng)的強(qiáng)度值，單位N/mm2；mfcu表示同一個(gè)驗(yàn)收批中，強(qiáng)度平均值，單位：N/mm2；n表示驗(yàn)收批中的總組數(shù)。

如果sfcu的計(jì)算結(jié)果不足fcu,i的6%，則sfcu直接取fcu,i的6%。

對于非大批量生產(chǎn)的混凝土及現(xiàn)場實(shí)際拌制批量相對較少的混凝土，都可以采取非統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行評定。在此過程中，驗(yàn)收批強(qiáng)度需要符合以下各項(xiàng)要求

mfcu≥1.15fcu,k

(9)

fcu,min≥0.95fcu,k

(10)

式(9)、(10)中，mfcu表示同一個(gè)驗(yàn)收批中，強(qiáng)度平均值，單位：N/mm2；fcu,k表示設(shè)計(jì)確定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，單位：N/mm2；fcu,min表示同一個(gè)驗(yàn)收批中，強(qiáng)度最小值，單位：N/mm2。

如果對強(qiáng)度代表值的結(jié)果有懷疑，則可進(jìn)行非破壞試驗(yàn)，也可從成型的構(gòu)件或者是結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)當(dāng)中鉆取芯樣，根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)提出的要求，對混凝土強(qiáng)度實(shí)施推定，將推定的結(jié)果作為是否需要進(jìn)行處理的參考依據(jù)。

完成對構(gòu)件模板的拆除以后，需要在混凝土的外觀方面通過細(xì)致的檢查確認(rèn)是否存在質(zhì)量缺陷，包括蜂窩麻面、剝落孔洞、露筋裂縫，并確認(rèn)預(yù)留的各條孔道是否保持暢通，當(dāng)有類似問題發(fā)生時(shí)，應(yīng)盡快修正。

當(dāng)混凝土的表面存在數(shù)量不多且面積不大的蜂窩麻面及露石露筋現(xiàn)象時(shí)，可使用鋼絲刷對混凝土基面進(jìn)行洗刷，然后使用水泥砂漿將其填補(bǔ)抹平，待抹漿達(dá)到初凝以后開始養(yǎng)護(hù)。如果混凝土的表面存在裂縫，但縫寬較小且數(shù)量不多，則可以在將縫隙沖洗干凈后使用水泥進(jìn)行抹補(bǔ)；而如果縫隙的縫寬或縫深很大，則先要對表面進(jìn)行鑿毛，形成一個(gè)深度在15～20 mm范圍內(nèi)，寬度在100～200 mm范圍內(nèi)的凹槽，將槽內(nèi)掃除干凈后用水潤濕(注意不可形成積水)，再涂刷一層水泥漿，之后連續(xù)涂抹2～3層，將總厚度限制在10～20 mm，完成涂抹后還要將其壓實(shí)抹光。

5 結(jié)束語

綜上所述，混凝土質(zhì)量檢測對公路工程而言至關(guān)重要，必須引起相關(guān)人員的高度重視，采用合理正確的檢測方法，保證檢測結(jié)果的真實(shí)性與準(zhǔn)確性，進(jìn)而為最終的質(zhì)量評定提供可靠參考借鑒。