商品混凝土工程應(yīng)用中，經(jīng)常會遇到商品混凝土企業(yè)質(zhì)疑質(zhì)量檢驗部門檢驗數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢驗部門質(zhì)疑商品混凝土企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的問題出現(xiàn)。為了解決此問題，通過成型不同標(biāo)號混凝土研究同條件養(yǎng)護試件與標(biāo)養(yǎng)試件強度間關(guān)系、回彈強度折算值與對應(yīng)試件強度間關(guān)系及尺寸折算系數(shù)值等問題。研究結(jié)果表明：工程施工中，應(yīng)加強對混凝土的養(yǎng)護，特別是前7d齡期的養(yǎng)護，以保證混凝土強度的正常發(fā)展。應(yīng)確定回彈強度與混凝土強度間的折算系數(shù)或?qū)貜梼x進行改進。不同地區(qū)、不同原材料混凝土間尺寸折算系數(shù)應(yīng)通過試驗確定。
關(guān)鍵詞：回彈；同條件養(yǎng)護；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護；折算系數(shù)
0 引言
商品混凝土工程應(yīng)用中，經(jīng)常會遇到商品混凝土企業(yè)質(zhì)疑質(zhì)量檢驗部門檢驗數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢驗部門質(zhì)疑商品混凝土企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的問題出現(xiàn)。同時，同條件養(yǎng)護試件強度及回彈強度折算值與同配合比、同原材料標(biāo)養(yǎng)試件強度間存在何種關(guān)系，哪個強度可做為工程驗收強度，以及150mm×150mm×150mm試件和100mm×100mm×100mm試件間標(biāo)準(zhǔn)折算系數(shù)是否準(zhǔn)確等有時都存在爭議。為此，作者選取了濟南地區(qū)有代表性的混凝土原材料制備不同標(biāo)號混凝土，以對上述爭議問題進行有效解答。
1 試驗部分
1.1 試驗原材料
水泥：山東水泥廠P·Ⅱ42.5水泥，水泥物化指標(biāo)及抗壓強度如表1所示。山東水泥廠P·O52.5R水泥，安定性合格、28d抗壓強度61.7MPa、抗折強度9.1MPa。
表1 水泥物化指標(biāo)及抗壓強度
|
檢驗項目 |
國家標(biāo)準(zhǔn) |
實測值 |
|
|
細(xì)度 |
比表面積 m2/kg |
≥300 |
363 |
|
篩余 %（80μm） |
≤10.0 |
0.7 |
|
|
初凝時間 min |
≥45 |
208 |
|
|
終凝時間 min |
≤390 |
262 |
|
|
安定性 |
雷式夾 mm |
≤5 |
1.0 |
|
三氧化硫 % |
≤3.5 |
2.4 |
|
|
氧化鎂 % |
≤5.0 |
3.9 |
|
|
燒失量 % |
≤3.5 |
2.2 |
|
|
混合材 % |
礦渣 |
≤5.0 |
4.3 |
|
堿含量 |
≤0.6 |
0.59 |
|
|
抗折強度 MPa |
3d |
≥3.5 |
6.1 |
|
28d |
≥17.0 |
29.6 |
|
|
抗壓強度 MPa |
3d |
≥6.5 |
9.2 |
|
28d |
≥42.5 |
58.7 |
|
礦粉：山東永通實業(yè)有限公司S95級礦粉，礦粉物化指標(biāo)如表2所示。
表2 礦粉物化指標(biāo)
|
檢驗項目 |
國家標(biāo)準(zhǔn) |
實測值 |
|
|
密度 g/cm3 |
≥2.8 |
2.90 |
|
|
比表面積 m2/kg |
≥400 |
428 |
|
|
流動度比 % |
≥95 |
101 |
|
|
含水量 % |
≤1.0 |
0.3 |
|
|
三氧化硫 % |
≤4.0 |
0.1 |
|
|
燒失量 % |
≤3.0 |
0.7 |
|
|
氯離子含量 % |
≤0.06 |
0.01 |
|
|
活性指數(shù) % |
7d |
≥75 |
77 |
|
28d |
≥95 |
119 |
|
粉煤灰：山東茌平信發(fā)粉煤灰有限公司F類Ⅱ級粉煤灰，粉煤灰物化指標(biāo)如表3所示[1]。
表3 粉煤灰物化指標(biāo)
|
檢驗項目 |
國家標(biāo)準(zhǔn) |
實測值 |
|
細(xì)度（45μm） % |
≤25 |
19.2 |
|
需水量比 % |
≤105 |
101 |
|
燒失量 % |
≤8.0 |
3.5 |
|
含水量 % |
≤1.0 |
0.2 |
|
三氧化硫 % |
≤3.0 |
1.3 |
|
游離氧化鈣 % |
≤1.0 |
0.3 |
|
強度活性指數(shù) % |
≥70 |
81 |
硅灰：上海天愷硅粉材料有限公司產(chǎn)硅灰，二氧化硅含量為99.999%，顆粒粒徑0.1μm～0.2μm，比表面積約為15000m2/kg，主要成分是無定型的活性二氧化硅。
河砂：泰安產(chǎn)河砂，堆積密度1480kg/m3，含泥1.8%，泥塊含量0.3%，堅固性5.4%，細(xì)度模數(shù)2.8，級配屬Ⅱ區(qū)中砂。
碎石：濟南長清區(qū)產(chǎn)玄武巖，級配5～20mm、堆積密度1530kg/m3、堅固性2.2%、壓碎指標(biāo)3.7%。濟南長清區(qū)產(chǎn)石灰?guī)r，級配5～25mm、堆積密度1470kg/m3、堅固性6.7%、壓碎指標(biāo)7.3%。
減水劑：山東省建筑科學(xué)研究院產(chǎn)高效減水劑NC-J，減水率37%。萊蕪恒正化工有限公司產(chǎn)HZ-HB減水劑，減水率19.7%。
水：濟南自來水。
1.2 試驗方案
強度關(guān)系試驗：成型不同標(biāo)號150mm×150mm×150mm試件若干組，一天后拆模分別進行同條件養(yǎng)護和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護。同條件養(yǎng)護試件養(yǎng)護齡期達到600℃·d、標(biāo)養(yǎng)試件達到28d齡期后進行回彈和抗壓強度試驗，以確定回彈值與試件強度間關(guān)系、同條件養(yǎng)護試件強度與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件強度間關(guān)系等。
尺寸換算系數(shù)試驗：成型150mm×150mm×150mm和100mm×100mm×100mm試件若干組，一天后拆模進行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護。達到相應(yīng)齡期后進行回彈和抗壓強度試驗，以確定回彈值與試件強度間關(guān)系、150mm×150mm×150mm試件與100mm×100mm×100mm試件強度間的尺寸換算系數(shù)。
1.3 試驗配合比
各標(biāo)號混凝土工作性能良好，坍落度在180mm～210mm之間，無離析、泌水現(xiàn)象，各標(biāo)號混凝土配合比如表4所示。
2.1 試件強度統(tǒng)計
表5為混凝土試件強度折算值與抗壓強度值表。每個標(biāo)號共成型50組試件，其中25組進行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護、25組進行同條件養(yǎng)護。同條件試件前三天每隔6小時灑水一次，以后置于無太陽能照射處自然養(yǎng)護。達到齡期后測試混凝土強度。先將試塊置于壓力機上，當(dāng)壓力達到200kN時，保持壓力不變進行回彈，采用水平回彈方法，每個試塊彈相對的兩個面，每個面彈16個數(shù)據(jù)，再依據(jù)JGJ/T 23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》折算成混凝土抗壓強度。其中，C25、C35強度等級同條件試件碳化深度為1.0mm、標(biāo)養(yǎng)試件碳化深度為0mm；C45、C55強度等級同條件試件碳化深度為0.5mm、標(biāo)養(yǎng)試件碳化深度為0mm。
表5 混凝土試件強度折算值與抗壓強度表
|
標(biāo)號 |
養(yǎng)護方式 |
強度折算值 MPa |
抗壓強度 MPa |
|
C25 |
同條件養(yǎng)護 |
28.2 |
30.0 |
|
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護 |
29.2 |
39.3 |
|
|
C35 |
同條件養(yǎng)護 |
36.1 |
47.1 |
|
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護 |
41.5 |
50.3 |
|
|
C45 |
同條件養(yǎng)護 |
39.4 |
51.6 |
|
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護 |
48.2 |
55.6 |
|
|
C55- |
同條件養(yǎng)護 |
37.5 |
55.5 |
|
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護 |
47.0 |
60.2 |
表6為C80強度等級混凝土試件抗壓強度值及折算系數(shù)。共成型35對比組試件，即35組150mm×150mm×150mm尺寸試件、35組100mm×100mm×100mm尺寸試件。
表6 C80強度等級混凝土試塊抗壓強度及折算系數(shù)數(shù)據(jù)
|
|
平均強度值 MPa |
折算系數(shù) |
|
150mm×150mm×150mm |
91.3 |
0.938 |
|
100mm×100mm×100mm |
97.3 |
2.2 試件強度關(guān)系
由表5可以看出，同條件養(yǎng)護試件強度約為標(biāo)養(yǎng)試件強度的92.5%、回彈強度折算值為對應(yīng)試件強度的78.4%。這說明：如果建筑設(shè)計要求需要C35強度等級的混凝土，混凝土強度等級又是以標(biāo)養(yǎng)強度為判定標(biāo)準(zhǔn)，則工程中混凝土達到一定齡期的實際強度很可能為C25、C30強度等級。這就出現(xiàn)了商品混凝土生產(chǎn)單位生產(chǎn)符合設(shè)計要求強度等級的混凝土，而工程中混凝土達到一定齡期的實際強度未滿足設(shè)計要求。這就要求混凝土生產(chǎn)單位的產(chǎn)品質(zhì)量要嚴(yán)格符合供應(yīng)合同要求；施工單位要加強對澆筑后混凝土的養(yǎng)護，特別是前7d的養(yǎng)護，使混凝土強度正常發(fā)展；建筑設(shè)計單位要充分考慮工程實際情況、建筑材料特性等，在建筑設(shè)計時給出工程實體的檢驗標(biāo)準(zhǔn)，如是使用C35強度等級的混凝土還是澆筑后的混凝土達到一定齡期的實際強度達到C35強度等級或在兩者間建立一個系數(shù)關(guān)系[2-3]。
回彈法無損測強是指用一彈簧驅(qū)動的重錘．通過彈擊桿．彈擊混凝土表面．并測出被反彈回來的距離．以回彈值作為與彈簧相關(guān)的指標(biāo)．來推定混凝土強度的方法[4]。用回彈法測得的混凝土強度與混凝土實際強度間會存在一定偏差，即如果回彈折算后的混凝土強度達到設(shè)計要求的強度時，混凝土強度可能會高一或二個標(biāo)號，反之亦然?？赏ㄟ^試驗建立回彈折算強度與工程實體強度或標(biāo)養(yǎng)強度間的換算系數(shù)，使回彈法更有說服力[5-8]。
2.3 尺寸折算系數(shù)
由表6可以看出，150mm×150mm×150mm尺寸試件與100mm×100mm×100mm尺寸試件間折算系數(shù)為0.94，接近于標(biāo)準(zhǔn)要求的0.95。但是否其它地區(qū)、其它原材料混凝土的尺寸折算系數(shù)也約為0.95，則需要各省經(jīng)試驗確定，如偏差較大，則建設(shè)單位應(yīng)與質(zhì)檢單位協(xié)調(diào)。因為商品混凝土企業(yè)多成型100mm×100mm×100mm尺寸試件，這時如果折算系數(shù)小于0.95，則可能造成不必要的浪費；如折算系數(shù)大于0.95，則可能出現(xiàn)工程質(zhì)量安全隱患。
3 結(jié)論
通過研究，得出以下結(jié)論：
（1）同條件試件強度約為標(biāo)養(yǎng)試件強度的92.5%、回彈強度折算值為對應(yīng)試件強度的78.4%。工程施工中，應(yīng)加強對混凝土的養(yǎng)護，特別是前7d齡期的養(yǎng)護，以保證混凝土強度的正常發(fā)展。應(yīng)確定回彈強度與混凝土強度間的折算系數(shù)或?qū)貜梼x進行改進。
（2）本試驗中，不同混凝土試件間尺寸折算系數(shù)接近標(biāo)準(zhǔn)要求值。但不同地區(qū)、不同原材料混凝土間尺寸折算系數(shù)應(yīng)通過試驗確定。
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