混凝土试块抗压强度的影响因素及解决方案

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混凝土试块抗压强度的影响因素及解决方案

2024-07-08 07:22| 来源: 网络整理| 查看: 265

2 影响因素与解决方案

2.1 混凝土和易性不好

(1)混凝土流动度过大,使得取样后的混凝土在制作过程中容易分层,导致每组试块的个体差异大,如果流动度过大还容易发生离析。

(2)混凝土流动度过小,导致试块制作难以振捣密实,收面困难,使试块中的气孔缺陷增多,造成强度偏低。

(3)混凝土离析,导致混凝土砂浆与骨料分离,影响试块的强度。

解决方案:

控制好原材料和配合比,使混凝土的坍落度在 200mm±20mm 左右,这样既能保证施工性,又能确保试块的制作质量。

2.2 混凝土出厂取样过程存在的问题

(1)取样量太少,导致试块制作过程中样品不足。

(2)取样没有代表性,没有按照规范要求取样或未加速搅拌均匀就取样。

(3)取样批次不足,未全面覆盖。

解决方案:

首先取样要充足,取样方法应按照 GB/T 14902—2012《预拌混凝土》[3] 中规定的应随机从同一车卸料量的 1/4 至 3/4 之间抽取,并且由于每车中的每一盘都会有波动,要先加速搅拌均匀,再取样。另外,当有不同项目的相同强度等级混凝土生产时,取样也要根据项目全面覆盖,不能一次制作多组试件来代表不同批次的混凝土。

2.3 混凝土试块制作过程中存在的问题

(1)试模尺寸、形状、质量等不合规范:采购试模时未关注试模的质量问题,比如试模尺寸、试模相邻面夹角、试模内侧平整度、试模变形情况等。

(2)取样后没有及时制作试块:用斗车对出厂混凝土取样后,未及时制作试块,导致混凝土放置时间过长,引起拌合物性能变化,影响试块强度。

(3)脱模剂使用过多:比如矿物油、废机油、润滑油的使用过多会导致这些油性物质漂浮在试块表面,进行插捣作用时,这些物质会进入试块内部,在混凝土内部形成一层隔膜,影响试块内部混凝土水化的进行,降低了混凝土的强度。

(4)试件的成型方式、振捣次数不合规范:不能根据混凝土的坍落度选择合适的成型方式(振动台成型和振捣棒成型);过度振捣,致使试块中混凝土分层;未振捣密实,导致内部松散,影响试件强度。

(5)没有进行二次收面:对试块的收面处理不重视,导致成型后的试块尺寸不规则,其受力面积和受力模式都将受到影响,抗压强度自然也发生改变。

(6)试件的编号不规范:对于成型后的试块要进行编号,包括试块流水编号、混凝土强度等级和成型日期。错写、漏写、书写不清晰等情况也经常发生,这样会给后续的抗压强度试验和强度上传带来不必要的麻烦。

解决方案:

(1)根据 JG 237—2008《混凝土试模》[4] 规范对试模进行严格的检测,包括平面度:每 100mm 不应大于 0.04mm、粗糙度 Ra≤3.2μm、试模相邻面的夹角应为 (90±0.2)°,内部尺寸不应大于公称尺寸的 0.2%,且不大于 1mm。

针对上述 C70 试块的强度异常为例,采用 0~ 300mm 的游标卡尺(图 3 所示)、塞尺、内外直角测量尺等对试模进行了检测,数据如表 2 所示,其内部尺寸、平整度、相邻面角度都存在不合规范之处。因此舍弃旧试模,采购一批质量合格的、符合规范的新试模后,试块强度异常便得到解决。

(2)混凝土从取样到制作整个过程不宜过长,应在 10 分钟之内完成,并且制作前要搅拌均匀,确保混凝土的匀质性;关于脱模剂的使用要注意不能过多,只需涂上一层薄薄的润滑油,方便脱模即可。

(3)试块制作过程要做到:根据混凝土的坍落度选择合适的成型方法,坍落度较大的混凝土宜采用插捣成型;严格执行试块制作工序,振捣程度要合适;要进行二次收面,一是在在试块成型后刮除试模上多余混凝土,二是临近初凝时将试模口抹平,保证试件表面与试模边缘高度差≤0.5mm。

(4)对于试块编号问题,要重视起来,书写规范、认真。也可以采用印章编号,不仅字体清晰规范而且减少了人为书写易出错的问题。图 4、图 5 分别为数字和字母印章以及手写和印模出来的效果对比图,由图可见印模明显更清晰规范。

2.4 养护过程中存在的问题

(1)成型后摆放位置、温湿度不合规范:试块成型后随意摆放,摆放的位置不平整会造成试块表面凹陷;摆放环境温湿度不达标,影响混凝土的凝结硬化。

(2)脱模时间问题:混凝土试块应静置 1~2d 时间再进行脱模,脱模过早可能会造成试块破损、掉角。

(3)对养护室的温湿度关注度小:养护室的温度、湿度控制器打开后,就很少有人关注,这样可能导致试块养护不到位,影响强度。

解决方案:

(1)成型后摆放的位置应符合:地面平整、避免受到振动和冲击;温度为 20℃±5℃,相对湿度大于 50%。且脱模时间不能过早或过晚,脱模时应保证试块的面、棱、角不被破坏即可。

(2)时刻关注养护室的温湿度,保证其温度为 20℃±2℃,相对湿度大于 95%,认真做好养护室的温湿度记录。

2.5 抗压强度试验过程存在的问题

(1)试块的尺寸公差不合规范:对于达到养护龄期的试块,未按照相关标准进行检测,试块的尺寸不合格,导致受压面积发生变化,影响抗压强度;受压面平整度、试件相邻面的夹角不合格,导致试块的受力模式发生改变,影响抗压强度。

(2)试块表面有水或者油污:试块养护完成后,内外部含水量较大,未晾干就负载,一般会造成强度降低;如果受压面或者底面有油污,会减小压力试验机承压面与试块表面的摩擦力,使试块出现垂直裂纹而破

坏 [5],导致抗压强度降低。

(3)试块放置位置不在承压面正中心,导致试块不是轴心受压,也必然影响强度。

(4)加荷速度不规范;如果不按照标准加荷速度加压,加荷速度过慢使得抗压强度降低;加荷速度过快,导致试块抗压强度增大。

(5)不重视压力试验机是否符合技术要求:包括对其量程大小、示值误差、上下承压面的平整度公差、粗糙度等等都没有重视起来,导致测试抗压强度的根源出了问题。

解决方案:

(1)在试验之前,对于试块的尺寸、平整度等进行检测。满足试块尺寸公差≤1mm,试块受压面的平整度公差≤0.0005d(d 为试件的边长),试块相邻面的夹角不得超过 (90±0.5)°。

以上述异常 C70 试块为例,对 150mm×150mm 的试块进行检测,如图 6 所示,其尺寸误差最大为 0.4;使用 0.02~1mm 的塞尺对试块的平整度公差进行测量,其平整度公差多在 0.3 mm 附近(如图 7 ),这不符合规范中不大于 0.0005d(0.075mm)的要求;并使用内外直角测量尺(如图 8),对相邻面的夹角进行了测量,有少数的角度误差超过了 0.5°。这证明了试模不规范、试块制作不规范,引起的试块尺寸、平等度、角度不合格,最终导致抗压强度异常。

(2)在对试块进行负载之前,首先要晾干试块,并擦干负载面的油污;其次要将试块放在承压面正中心;试验过程注意加荷速度:抗压强度在 30~60MPa 时,加荷速度取 0.5~0.8MPa/s,抗压强度大于等于 60MPa 时,加荷速度宜取 0.8~1.0MPa/s;以提高试验的准确性。

(3)对压力试验机进行全面检测,校准力值,使其示值误差小于 1%(如图 9);并对其上下板承压面的平面度公差进行测量确保其符合规范。

(4)从试块的破坏状态判断其是否存在异常:标准试块受到上下承压板的约束和摩擦力的作用会产生环箍效应(如图 10)。由环箍效应造成的试块破坏后的状态(如图 11),呈现两个倒立的棱锥体。如果试块破坏后呈现单向破坏或者垂直破坏(如图 12),就证明试块尺寸可能不合规、匀质性差、试块放置位置不是中心或者试块表面没擦干净等。

3 结语

混凝土的质量反映建筑物的安全性与耐久性,混凝土试块的抗压强度则是反映混凝土质量的重要指标。混凝土试块抗压强度的测量看似简单,其实试验过程中的每一个细节都会对试验结果造成影响。因此一定要重视抗压强度的试验过程,熟记规范,提供可靠准确的试验数据来控制混凝土的质量。

参考文献

[1] GB/T 50081—2019.普通混凝土力学性能试验方法标准[S].

[2] 于方,熊建波,邓春林,等.C100 超高强混凝土强度影响因素分析[J].新型建筑材料,2017,44(12): 32-36.

[3] GB/T 14902—2012.预拌混凝土[S].

[4] JG 237—2008.混凝土试模[S].

[5] 贾伟超.混凝土试块抗压强度的影响因素[J].建筑工程,2012(02): 87.

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