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混凝土強(qiáng)度的定義及判斷
混凝土的強(qiáng)度,是建筑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)安全的基本保障,更是建筑施工的從業(yè)人員需經(jīng)常面對(duì)的問(wèn)題?;炷辆哂休^高的抗壓強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度相對(duì)較低),因此抗壓強(qiáng)度是施工中控制和評(píng)定混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)。
按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)規(guī)定混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定
立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按照標(biāo)準(zhǔn)做法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150 mm的立方體試件,在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。一般建筑圖紙張?jiān)O(shè)計(jì)的混凝土強(qiáng)度強(qiáng)度即指上述的定義。
構(gòu)件混凝土強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度等級(jí)是兩個(gè)不同的概念
構(gòu)件混凝土強(qiáng)度應(yīng)指作為構(gòu)成施工現(xiàn)場(chǎng)建筑構(gòu)件實(shí)體的混凝土,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)成型養(yǎng)護(hù)后的強(qiáng)度代表值。
因澆筑方法、養(yǎng)護(hù)方式、環(huán)境條件等的不同,其強(qiáng)度要低于立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(標(biāo)養(yǎng)試塊強(qiáng)度)。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定的是作為原材的混凝土強(qiáng)度等級(jí),
而在設(shè)計(jì)及施工計(jì)算時(shí)取用的混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值才是混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度取用值。因此在相關(guān)規(guī)范中沒(méi)有立方體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的概念。
構(gòu)件在實(shí)際承載中,其混凝土承載能力有如下兩個(gè)主要影響因素:構(gòu)件混凝土強(qiáng)度和構(gòu)件尺寸。
前一個(gè)影響因素比較易于理解,后一個(gè)影響因素施工人員考慮較少,可做如下簡(jiǎn)單理解:100mm混凝土立方體試塊測(cè)試強(qiáng)度要大于150mm混凝土立方體試塊測(cè)試強(qiáng)度;相同截面試塊,其高度愈大,破壞荷載值愈低。
判定構(gòu)件混凝土強(qiáng)度是否合格的最小限定值
因此在新版《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2015)中,除保留標(biāo)養(yǎng)試件試驗(yàn)要求外,增加了混凝土強(qiáng)度結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)內(nèi)容。前者可監(jiān)測(cè)混凝土的選用,后者可監(jiān)測(cè)混凝土澆筑后的強(qiáng)度效果。
《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)混凝土強(qiáng)度結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)作了如下規(guī)定:“對(duì)混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn),應(yīng)在混凝土澆筑地點(diǎn)制備并與結(jié)構(gòu)實(shí)體同條件養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度為依據(jù)。
同條件養(yǎng)護(hù)試件的強(qiáng)度代表值應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)GBJ107的規(guī)定確定后,乘折算系數(shù)取用;折算系數(shù)宜取為1.10,也可根據(jù)當(dāng)?shù)氐脑囼?yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果作適當(dāng)調(diào)整?!?
《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》建議的1.10系數(shù)恰恰是《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中》試件混凝土強(qiáng)度修正系數(shù)0.88的倒數(shù)。
在兩本規(guī)范中均承認(rèn)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度要低于標(biāo)養(yǎng)試塊強(qiáng)度,因此判定構(gòu)件混凝土強(qiáng)度是否合格的最小限定值應(yīng)為設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)代表的立方體抗壓強(qiáng)度值的88%。
對(duì)應(yīng)C40混凝土,限定值為35.2Mpa。回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度,作為實(shí)體檢驗(yàn)的一種補(bǔ)充方法,測(cè)定的是構(gòu)件實(shí)體的強(qiáng)度。其依據(jù)的主要原理為構(gòu)件混凝土表面硬度與混凝土強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
根據(jù)回彈值,查對(duì)測(cè)強(qiáng)曲線,確定強(qiáng)度代表值,同時(shí)進(jìn)行混凝土碳化深度、泵送混凝土等各項(xiàng)修正。對(duì)應(yīng)曲線圖則是依據(jù)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制的回彈值與構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)曲線圖。
在《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》中,尚有如下表述:“一般情況下,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件由于制作、養(yǎng)護(hù)等方面原因,其強(qiáng)度值要低于同條件試件強(qiáng)度值。
本規(guī)程定義強(qiáng)度推定值為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件本身的強(qiáng)度值,而實(shí)際應(yīng)用中,多數(shù)錯(cuò)誤的將該值與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)150mm立方體試件強(qiáng)度對(duì)比,造成回彈法檢測(cè)的強(qiáng)度值偏低的印象”,
“檢測(cè)結(jié)果為構(gòu)件混凝土強(qiáng)度,該強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)或同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度存有差異,因此不能據(jù)此結(jié)果對(duì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)給出合格與否的結(jié)論”。
綜上所述可以得出標(biāo)準(zhǔn)試塊、同條件試塊、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體強(qiáng)度值依次減小的關(guān)系。
如想以回彈檢測(cè)法增加對(duì)構(gòu)件實(shí)體混凝土強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)(操作簡(jiǎn)便),建議可結(jié)合鉆芯取樣法制定工地專(zhuān)用的測(cè)強(qiáng)曲線圖,此種方法可大大提高回彈檢測(cè)的精度與可信度。
對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)判定與監(jiān)測(cè),只有明確了強(qiáng)度定義、判定標(biāo)準(zhǔn),區(qū)分目標(biāo)對(duì)象,選用合理的檢測(cè)方法,對(duì)各種影響因素正確分析,才能得到真實(shí)可靠的結(jié)論。