分析公路工程施工中混凝土的质量检测

2020-01-12张来强

黑龙江交通科技 2020年4期

关键词：组数质量检查标准差

张来强

(贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州贵阳 550001)

在公路工程建设中，混凝土是一种最为常用的材料，其质量在很大程度上决定了整个工程的质量，因此必须在施工中和完工后都切实做好对混凝土质量的检测，以确定混凝土质量是否存在问题和缺陷，进而便于及时解决，保证工程质量。

1 混凝土搅拌与浇筑过程中的检查

对原材料进行检查，包括种类、规格、质量与实际用量，一般每班的检查次数应达到2次以上；

在浇筑施工现场对混凝土坍落度进行检查，一般每班的检查次数应达到2次以上；

根据现场的实际情况，及时对混凝土的施工配比进行调整；

混凝土搅拌和浇筑时要随时对搅拌的时间进行检查。

2 混凝土外观质量检查

混凝土的表面不同存在蜂窝麻面、部落孔洞、露筋掉块、缝隙夹层。

检查混凝土的具体位置、标高、尺寸、垂直度、平整度，以及预留孔与预埋件。

3 混凝土强度检查

3.1 试块留置

在浇筑现场进行随机取样，一般每百盘、百方，以及每个工作班、验收项目至少要取一次样。对于标准试件，一次至少准备一组，而对于相同条件下的养护试件，其组数要根据实际需要确定。

对于试块的尺寸，当最大骨料粒径在31.5 mm以内时，试件的边长不能小于100 mm，强度换算系数取0.95；当最大骨料粒径在40 mm以内时，试件的边长不能小于150 mm，强度换算系数取1.00；当最大骨料粒径在63 mm以内时，试件的边长不能小于200 mm，强度换算系数取1.05。

3.2 强度取值

当强度值和中间值的差都在15%以内时，取平均值；

当有一个强度值和中间值的差在15%以上时，取中间值；

当强度值的最大值、最小值和中间值的差都在15%以上时，应作废。

3.3 同批试件的强度评定方法

当为大批量生产时，采用统计法；当为零星生产时，采用非统计法。对于公路工程混凝土，其质量检查包含两个方面，即施工中与施工后。其中，在施工中进行的质量检查包括对混凝土的搅拌、浇筑时各类原材料质量、实际用量、地点、现场坍落度实施检查，各工作班检查次数应达到2次以上；如果混凝土配比因为外界原因产生变动，则要及时开展检查工作；同时，搅拌的时间也应不定期检查。当工程采用预拌混凝土时，需要在现场做好对坍落度的准确测试。在施工后进行质量检查的目的是对已经完工的混凝土实施外观检查及强度检查。另外，如果对混凝土的抗冻性与抗渗性也提出一定要求，还要开展专门的检查判定。

4 混凝土强度评定

混凝土在完工后应分批验收其强度。处在同一个验收批当中的混凝土，其强度等级、生产工艺及配合比必须相同。当通过现浇使混凝土形成构件时，还要根据单位工程进行验收批的划分，各验收项目均应符合现行标准。处于同一个验收批当中的混凝土，其强度采用标准试件对应的强度代表值进行评定。

如果混凝土实际生产条件可以在相对较长的时间范围内保持相同，同时同一种类型的混凝土，其强度变异性能可以达到稳定，则可按照连续三组试件对应的代表值作为一个验收批，这一验收批的强度需要满足以下要求

mfcu≥fcu,k+0.7σ0

(1)

fcu,min≥fcu,k-0.7σ0

(2)

如果混凝土的强度等级没有达到C20，则需要满足以下要求

fcu,min≥0.85fcu,k

(3)

如果混凝土的强度等级达到了C20及以上，则需要满足以下要求

fcu,min≥0.90fcu,k

(4)

式(1)-(4)中，mfcu表示同一个验收批中，强度平均值，单位：N/mm2；fcu,k表示设计确定的强度标准值，单位：N/mm2；σ0表示验收批中混凝土对应的强度标准差，单位：N/mm2；fcu,min表示同一个验收批中，强度最小值，单位：N/mm2。

对于验收批中混凝土对应的强度标准差，即σ0的值，需要以之前一个检验周期中同种类型试件相关数据为依据，采用以下公式计算确定

(5)

式(5)中，Δfcu,i表示在前一个检验周期中，第i个验收批混凝土最大、最小强度的差；m表示前一个检验周期验收批的总数。

一般情况下，各检验期实际持续时间不会超出三个月，同时在自己的检验周期中，总数会达到15组以上。

如果混凝土实际生产条件无法达到上述要求，也就是在相对较长的时间范围内无法保持相同，且强度变异系数也无法处于稳定状态，亦或是在之前一个检验周期中，相同类型的混凝土未能掌握足够多的数据来确定强度标准差，则要采用10组以上试件来代表一个完整的验收批，这一验收批的强度必须满足以下要求

mfcu-λ1sfcu≥0.9fcu,k

(6)

fcu,min≥λ2fcu,k

(7)

式(6)、(7)中，mfcu表示同一个验收批中，强度平均值，单位：N/mm2；fcu,k表示设计确定的强度标准值，单位：N/mm2；fcu,min表示同一个验收批中，强度最小值，单位：N/mm2；sfcu表示验收批混凝土对应的强度标准差，单位N/mm2；λ1、λ2均均表示合格判定系数，按照以下规则取值：当试件的组数在10～14范围内时，λ1取1.70，λ2取0.90；当试件的组数在15～24范围内时，λ1取1.65，λ2取0.85；当试件的组数超过25时，λ1取1.60，λ2取0.85。

对于验收批混凝土对应的强度标准差，即sfcu的值，可采用以下公式计算得出

(8)

式(8)中，sfcu表示验收批混凝土对应的强度标准差，单位N/mm2；fcu,i表示验收批中，第i组试件对应的强度值，单位N/mm2；mfcu表示同一个验收批中，强度平均值，单位：N/mm2；n表示验收批中的总组数。

如果sfcu的计算结果不足fcu,i的6%，则sfcu直接取fcu,i的6%。

对于非大批量生产的混凝土及现场实际拌制批量相对较少的混凝土，都可以采取非统计法进行评定。在此过程中，验收批强度需要符合以下各项要求

mfcu≥1.15fcu,k

(9)

fcu,min≥0.95fcu,k

(10)

式(9)、(10)中，mfcu表示同一个验收批中，强度平均值，单位：N/mm2；fcu,k表示设计确定的强度标准值，单位：N/mm2；fcu,min表示同一个验收批中，强度最小值，单位：N/mm2。

如果对强度代表值的结果有怀疑，则可进行非破坏试验，也可从成型的构件或者是结构结构当中钻取芯样，根据现行标准提出的要求，对混凝土强度实施推定，将推定的结果作为是否需要进行处理的参考依据。

完成对构件模板的拆除以后，需要在混凝土的外观方面通过细致的检查确认是否存在质量缺陷，包括蜂窝麻面、剥落孔洞、露筋裂缝，并确认预留的各条孔道是否保持畅通，当有类似问题发生时，应尽快修正。

当混凝土的表面存在数量不多且面积不大的蜂窝麻面及露石露筋现象时，可使用钢丝刷对混凝土基面进行洗刷，然后使用水泥砂浆将其填补抹平，待抹浆达到初凝以后开始养护。如果混凝土的表面存在裂缝，但缝宽较小且数量不多，则可以在将缝隙冲洗干净后使用水泥进行抹补；而如果缝隙的缝宽或缝深很大，则先要对表面进行凿毛，形成一个深度在15～20 mm范围内，宽度在100～200 mm范围内的凹槽，将槽内扫除干净后用水润湿(注意不可形成积水)，再涂刷一层水泥浆，之后连续涂抹2～3层，将总厚度限制在10～20 mm，完成涂抹后还要将其压实抹光。