冬期施工混凝土試塊留置及評定方法淺談

《建筑工程冬期施工規(guī)程》（JGJ104-97）規(guī)定：根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁鉁刭Y料，室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃時，混凝土結(jié)構(gòu)工程進入冬期施工階段；冬期施工時，氣溫低，水泥水化作用減弱，混凝土強度增長慢，當(dāng)溫度降至0℃以下時，水泥水化作用基本停止，混凝土強度亦停止增長。當(dāng)溫度降至-2℃~- 4℃時，混凝土內(nèi)的水分開始結(jié)冰，體積膨脹，混凝土內(nèi)產(chǎn)生冰脹應(yīng)力，使早期水泥石結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生微膨脹，同時降低了水泥與砂石和鋼筋間的粘結(jié)力。受凍的混凝土在解凍后，其強度雖能繼續(xù)增長，但已不能達到原設(shè)計的強度等級。鑒于混凝土結(jié)構(gòu)工程在這一階段的特殊性，混凝土試塊的留置除應(yīng)滿足常溫情況下的留置規(guī)定外，尚應(yīng)增設(shè)不少于兩組與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護的試塊，分別用于檢驗受凍前的混凝土強度和轉(zhuǎn)入常溫養(yǎng)護28天的混凝土強度。也就是說，在常溫下留置一組試塊就能滿足規(guī)定，到了冬期施工時，至少要留置三組才能滿足要求。那么這三組試塊應(yīng)該怎樣留置和評定呢？

1、受凍前同條件混凝土試塊的留置和評定

為什么要留置受凍前混凝土試塊呢？這是因為混凝土遭受凍結(jié)時間愈早、受凍前強度愈低，則強度損失愈多，反之則損失愈小。為了保證混凝土在受凍前具備抵抗凍脹的能力，使混凝土受凍后其強度損失不超過5%，而必須的最低強度，稱為受凍臨界強度。評定受凍前同條件試塊是否合格，就是確定受凍前同條件試塊在特定時間內(nèi)其抗壓強度是否能夠不小于受凍臨界強度。這里所謂的“特定時間”是指同條件試塊從成型到送試驗室進行抗壓測試這段時間，“特定時間”是通過測量混凝土養(yǎng)護期間溫度得到的，對于普通混凝土，“特定時間”是從混凝土入模到氣溫降至0℃受凍前；對于摻防凍劑混凝土，“特定時間” 是從混凝土入模到氣溫降至防凍劑規(guī)定的溫度前。例如，某外加劑規(guī)定的設(shè)計溫度是-10℃，那么使用這一外加劑的混凝土的“特定時間”就是從混凝土入模到溫度降低到-10℃前。要注意的是試件不得在凍結(jié)狀態(tài)下試壓，100mm立方體試件，應(yīng)在15～20℃室內(nèi)解凍3～4h或浸入10℃的水中解凍3h。150mm立方米試件應(yīng)在15～20℃室內(nèi)解凍5～6h或浸入10℃的水中解凍6h。

明白了以上道理后，就可以在“特定時間”內(nèi)將同條件試塊送試驗室做抗壓試驗,拿到抗壓強度值后，可以根據(jù)以下規(guī)定來評定同條件混凝土試塊是否合格：

1）普通混凝土采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制時，其抗壓強度值不小于混凝土強度標(biāo)準值的30%。采用礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土，其抗壓強度值不小于混凝土強度標(biāo)準值的40%。例如有一組強度等級為C30同條件混凝土試塊，如果是采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制的，其抗壓強度只要大于9.0N/mm²（30*30%）就可以評定為合格；而如果是采用礦渣硅酸鹽水泥配制的，其抗壓強度只有大于12 N/mm²（30*40%）才能評定為合格。從這個意義上說，混凝土冬期施工應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，而非礦渣硅酸鹽水泥。在此要注意兩個問題，一是混凝土強度等級等于或小于C10時，其抗壓強度值不得小于5.0 N/mm²；二是當(dāng)施工需要提高混凝土強度等級時，應(yīng)按提高后的強度等級確定。

2）摻用防凍劑的混凝土，當(dāng)室外最低氣溫不低于-15℃時不得小于4.0N/mm²，當(dāng)室外最低氣溫不低于-30℃時，不得小于5.0 N/mm²。

3）值得特別注意的是：混凝土的臨界強度值是在其強度等級為C10-C40，水灰比在0.4-0.6 范圍內(nèi)的普通混凝土，而高于C40的混凝土，由于外加劑及超細骨料的摻入，混凝土內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)的形成和受凍破壞過程與普通混凝土有較大差別，其臨界強度尚需進一步試驗確定。也就是說，上述幾條只能用于評定強度等級不大于C40的混凝土，對于強度等級大于C40的混凝土，不能用上述幾條來評定其是否合格。

2、標(biāo)準養(yǎng)護混凝土試塊的留置和評定

留置標(biāo)準養(yǎng)護混凝土試塊的目的就是為了混凝土強度的合格評定，它與受凍前試塊和轉(zhuǎn)入常溫后試塊的留置是有區(qū)別，它不受時間限制，只要混凝土工程在施工，就必須留置試塊，不象受凍前和轉(zhuǎn)入常溫后的試塊那樣，只在冬期施工期間留置。標(biāo)準養(yǎng)護混凝土試塊應(yīng)在混凝土澆筑地點隨機抽取，關(guān)于混凝土試塊的留置數(shù)量，可按照下面的規(guī)定執(zhí)行：

a) 每拌制100盤且不超過100M³的同配比的混凝土，其取樣次數(shù)不少于1次

b) 每工作班拌制的同配比的混凝土不足100盤時其取樣次數(shù)不得少于1次。

c) 對現(xiàn)澆樓層同配比的混凝土，其取樣不得少于1次。

同一單位工程每一驗收項目中同配比的混凝土，其取樣不得少于1次。

這里要注意的是，商品混凝土除應(yīng)在預(yù)拌混凝土廠內(nèi)按規(guī)定留置試塊外，混凝土運到施工現(xiàn)場后，尚應(yīng)按上述規(guī)定留置試塊。也就是說商品混凝土的賣家（預(yù)拌混凝土廠）和買家（施工單位）都需要按規(guī)定各自留置試塊。

關(guān)于標(biāo)準養(yǎng)護混凝土試塊評定，根據(jù)《混凝土檢驗評定標(biāo)準》GB107之規(guī)定，有三種方法。即標(biāo)準差已知的評定方法，標(biāo)準差未知的評定方法和非統(tǒng)計評定方法。目前建筑工程中最常用是后兩種方法。下面就這兩種方法分別做一下舉例說明：

A 標(biāo)準差未知評定方法舉例

某工程無前一期統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在統(tǒng)計規(guī)定期內(nèi)共有同強度等級（C20）原材料和配合比基本一致的15組試塊，如下表所列：

混凝土強度數(shù)據(jù)

序號i

強度f_cu,I(Mpa)

20.5

22.1

23.5

24.0

21.0

26.5

23.0

21.5

序號i

強度f_cu,I(Mpa)

22.0

23.0

22.5

24.0

27.5

26.0

22.0

由于缺乏前一時期統(tǒng)計資料，采用標(biāo)準差未知統(tǒng)計法評定

⑴、求批的平均值與標(biāo)準差

① 平均值: m_fcu=1/15(20.5+22.1……+26.0+22.0)=23.34Mpa

②

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