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高强混凝土抗压试件检测时应注意的几个问题
作者:管理员    发布于:2014-12-27 08:51:37    文字:【】【】【
〔收稿日期〕高强混凝土抗压试件检测时应注意的几个问题陈智中隧集团有限公司科学技术研究所等方面应注意的问题。

  评定高强混凝土强度的抗压试验的实测值能否真实地代表构件的实际强度,除了与普通混凝土有共同之处外,其影响因素还与粗骨料的级配、试件的制作及养护有关。

  试验条件和养护条件的限制压力机量程:当标准试件的抗压强度大于时,已达试验机量程的以上,对测试结果将有一定影响。此外,不同厂家、型号的试验和刚度也不一致,同量程试验机对同一批高强混凝土试件测试结果也会有差异,不同量程试验机的测试差异就更大了。例如清华大学的一组试验结果如表表不同型号、量程试验机的测试差异试验机型号标准试件平均强度组试件平均强度组长春产无锡产由此可见,随高强混凝土等级的提高,不同试验机对测试结果的影响变得明显,而对低强度的普通混凝土的影响就相对较小,这是高强混凝土试验检验中应引起足够重视的现象。

  养护方式:养护条件对测试结果的影响,主要指早期养护和温、湿度。试件成型后通常小时后脱模。由于大部分现场试验室成型时无恒温恒湿条件,在试模内的小时,不但严重影响高强混凝土的早期强度,也直接影响到天强度。因为,高强混凝土的水灰比小,早期强度发展快,温度敏感性大。因此,高强混凝土在配制时如无标准条件,则应尽可能缩短在试模内的时间,提前拆模,并且表面应覆盖塑料薄膜或其他保温保湿措施,严防水分挥发。另外,由于高强混凝土本身非常致密,后期失水或吸入水分的可能性均较小,试件内部处于相对缺水状态,加之高强混凝土自收缩较大,水中养护产生的表面湿胀,易加重试件内外的应力差导致试件强度降低。因此,高强混凝土养护佳湿度条件是以上的潮湿空气或简单的塑料薄膜密封养护,不宜水养。

  试件制作和压力机操作的控制试模尺寸精度:试模加工粗糙、拆洗不净、安装不齐等缺陷,能造成试件呈棱柱体或局部受压,这必然导致混凝土强度偏差,一般可达左右的差异。因此,高强混凝土试件在制作时就应加强管理,严格执行有关规范标准,为确保其强度真实可信奠定基础。虽然我们很难定量描述试件不平整度对强度的影响率,但必须保证高强混凝土试件的表面平整度和平行度,必要时对试件进行磨平抛光,否则将严重影响强度值。我们既要选用优质的混凝土试模,又要做到严格的定期检验和修正。

  试件偏心:试验操作时的试件偏心受压对高强混凝土的影响比普通混凝土要大,试件尺寸越小,越易引起偏心,使测试结果偏低,当采用小试件结果换算强度时,就更应该注意这个问题。虽然试件表面不平整度、不平行度和偏心受压,均使测试结果偏小,对结构物是偏于安全的,但科学准确地评价高强混凝土的强度,确保测试结果与实际强度的一致性确是我们的宗旨。同时,试验结果偏小,也容易引起误解,导致实际结构严重超强而试验报告却勉强达标,且造成水泥等材料的浪费。

  加荷速度:由于高强混凝土破坏时都呈脆性破坏,防护不好时声响较大,而且破坏时的碎片还四处飞溅伤人。因此,个别试验人员在做高强混凝土试件破型时,不敢接近压力机,往往以控制油门来岩土工程界第卷第期检测与分析保持较慢的加荷速度,导致试件结果因加荷时间过长而偏低。这对以内的数值影响较小,对以上的数值影响相当大,极易造成试验结果早期高、后期低,致使试验人员产生错觉。

  试件强度和尺寸效应的关系混凝土材料的强度随着试件尺寸的增大,强度值有规律的下降。规范对不同尺寸普通混凝土试件之间的强度换算作了明确规定,但对高强混凝土试件缺乏明确规定。高强混凝土通常具有较高的强度,随着强度的提高其脆性也随之增大。根据以往的研究,脆性越小的材料,试件的尺寸效应变化越小,反之亦然。所以高强混凝土试件强度的尺寸效应比普通混凝土更加明显。

  现行规定:由于高强混凝土一般采用左右的粗集料,因而习惯上采用的小试件留取试样,然后据折算系数换算成标准试件强度。影响折算系数的主要因素是试件的平整度。试件强度越低,塑性越大,可调变形量越大,表面平整度对实际强度的影响就越小;反之,材料脆性越大,表面不平整度和不平行度对实际强度的影响就越大。在通常情况下,小试件的表面平整度和平行度一般均高于大试件。对普通混凝土来说,《混凝土强度检验评定标准》中提出:立方体试件折算成标准尺寸试件的折算系数为;《高强混凝土结构技术规程》中提出:试件折算成标准尺寸试件的折算系数见表表试件尺寸折算系数极限抗压强度折算系数实际情况:的系数对以下混凝土是适用的,对高强混凝土而言就偏大。大量的报导和工作实践表明,采用的系数进行换算,往往导致试验结果失真,甚至引起误导。在中国土木学会高强混凝土委员会编《高强混凝土设计与施工指南》及清华大学陈肇元等编《高强混凝土及其应用》两书中,对高强混凝土均建议用边长的立方体试件,其系数从到由逐步递减表。在《高强混凝土结构设计建议》第条也指出:其系数须经试验确定,在无依据时采用左右的折算系数,也显得不尽人意。混凝土试件强度的尺寸效应是目前研究的难点和热点。因此,高强混凝土试件强度的尺寸效应研究还处于初步试验阶段。

  应用实例原材料条件及设计参数结合某重要地下工程泵送混凝土的要求,我们综合现场各种因素无硅灰和粉煤灰可以利用,进行了配合比设计和强度检验。

  原材料:中岩特种工程材料厂产中岩特牌级水泥经检符合标准。芦沟桥产破碎卵石经检符合标准要求。昌平产粗砂细度模数!1!,含泥量符合标准要求。

  型一级膨胀剂各项指标经检符合中一级品要求。天津市雍阳减水剂厂产巨龙牌型高效减水剂,符合有关国家标准。饮用水。

  设计参数:固定用水量、砂率、水胶比为掺量内掺、掺量按、假定容、坍落度、配制强度理论配合比:经大量对比选配及反复验证,我们采用的配合比如表表配合比及每方混凝土材料用量编号理论配合比每立方米各材料用量/存在问题早期强度增长很快,可却发展缓慢,与相比几乎不长表。由表知:高达‘!。这显然不符合混凝土强度变化规律,其中必然存在强度失真的问题。

  原因分析所有试件送往另一单位试压、破型时,我们不在现场。我们分析认为:大的可能出现在抗压试件这后一关。为此,一是积极备料,再次进行系统的验证试验,二是通知破型单位,将原已压试件保存,等待复压,从压力机本身和操作过程上找原因。

  检测与分析表强度测试结果编号水泥用量膨胀剂掺量水胶比掺量强度在天时,我们对慢速经询问,原破型时确实为慢速加荷压过的废试件再加压,发现第二次加荷值仍能达到次值,甚至超过次值。对混凝土来说,这种情况一般只能达到而绝不会达:7.,甚至达577.。这充分说明原试件次加荷因速度过慢并未完全破坏,所以造成数据均偏低表表前后两次加荷值对比编号次破型第二次复压平北京三丰量具总代理均值/对同材料、同配比的试件,另做组,采用正常速度加压破型,其结果示于表表正常速度加压强度测试结果编号水泥用量膨胀剂掺量水胶比粗骨料种类强度碎石由表看出,强度值增长符合规律,可信度高。表中的分别与表中的为同材料、同配比。其强度结果对比如表表强度测试结果对比值龄期强度表再次证明原破型有误,这种差异可达5756/01,这是相当大的出入。

  强度尺寸效应的认识发现同一混凝土拌合物所留的试件和试件抗压结果明显有出入,表现出强度尺寸效应表3,表中试件结果按已乘系数。

  由表可知,显然23,这是不可能的,说明评定有误,即如前所述:的系数对以下混凝土是适用的,对高强混凝土而言就偏大。

  对比表和表2,结合上述表实际结果看,的系数仍有待今后学术界做大量的试验研究后进一步率定。据介绍,这种尺寸效应引起的强度差别,一是由于不匀质脆性材料固有的特性,二是来自试验机的刚度、特别是加压板的变形的影响。

  表试件不同尺寸的强度差异编号强度/试件结论试验机必须保证足够的刚度,尽可能采用较大量程的试验机,大于的混凝土建议用以上的压力机试验,以免使测试结果偏大。

  高强混凝土早期强度增长较快,达的以上,达的以上,故应加强早期保湿养护或提前拆模,尽可能采用潮湿养护,防止早期失水,但不宜水养。

  高强混凝土的试模必须严格保证足够的尺寸和平面、直角精度,以保证试件质量;必要时磨平抛光,否则使试件强度偏低,装模、搬运、拆卸操作时必须仔细认真。

  由于高强混凝土的脆性破坏,在试压破型时,试验人员因惧怕残件飞溅伤人,不敢接近压力机,而用控制油门来保持相应的慢速加压,违反操作规程,导致试验结果因为加荷速度过慢、加荷时间过长而受到影响,造成强度增长很少的错觉。

  高强混凝土试件存在着明显的强度尺寸效应,而且这种效应比普通混凝土更加明显,其原因是由于脆性增加,对尺寸效应的影响也增大;大小试件之间的折算系数有待进一步研究率定。

  〕冷发光等粉煤灰高性能混凝土试件强度尺寸效应研究混凝土,〕钱晓倩等高强混凝土的试件强度及检验混凝土,作者通讯地址:河南洛阳市陵园路号中隧集团有限公司科学技术研究所邮编:岩土工程界第卷第期检测与分析

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