基于同密度条件下混凝土砌块抗压强度检测
2014-07-24孙奕陈志强
孙奕+陈志强
摘 要：本文根据预制干硬性混凝土的生产特点提出用同密度抗压强度试验法来检验预制干硬性混凝土砌块的质量从而解决了目前交通建设工程对各种预制干硬性混凝土砌块的抗压强度难于直接检测的问题。通过大量的实用试验证明，使用本仪器及检验方法既简化了检验程序，又可得到较好的检测效果。
关键词：干硬性混凝土砌块 强度检验 同密度试件成型仪
工作原理
基于同密度圆柱体试件成型仪条件下的干硬性预制混凝土砌块抗压强度检验法的基本原理是通过同密度圆柱体试件成型仪模拟干硬性混凝土砌块机械化振压成型的方式来制作预制干硬性混凝土砌块的混凝土抗压强度试件，然后按常规混凝土的检验程序对其检测和强度推定。
做到生产车间现场取样，保证取材的一致性，即在砌块制作现场随机抽取代表性砌块进行体积测量和称重，测得该批次砌块湿密度，从而计算出制作成试件需要的集料重量，从砌块生产线下料口称取所需重量的集料制作试件。
试件制作方式与砌块生产线一致，即将装满所需重量集料的试模放置在同密度圆柱体试件成型仪上在施加激振力的同时对试摸上压板施加压力，等试件达到设定尺寸时使用脱模机脱出试件，送养护室养护，达到龄期后进行强度试验。
上述方法制作形式类似普通混凝土标准试件制作，所以各种形状的砌块都能适用。理论上这样制作的试件与砌块具有同样的结构密度和制作成型工艺，得到的试验数据具有很好的相关性。
干硬性混凝土砌块抗压强度检验法
1、 仪器设备
钢质Φ100 mm ×100mm（公路路基用）无侧限试模3～5套；预制干硬性混凝土同密度圆柱体试件成型仪；2000kN混凝土压力机（制作试件和强度测试）；200kN无侧限试模脱模机；感量不大于1g的电子台秤一台；Φ20 mm×250mm钢捣棒2根；脱模油、漆刷、手用砂铲、刮刀、薄膜袋等。
2、试件数量
一个验收批次的混凝土砌块强度等级试件数量为五个，从该批砌块中随机制作六个试件（其中一块备用）。
当需做3d或7d强度试验时可根据需要增加制作相同数量的试件。
3、试件制作
试件制作前，对选好的试模要彻底擦洗，试模内壁上不得留有附着物，不得生锈。擦洗干净后，用机油涂刷试模内壁， 涂机油的目的是作为隔离剂，便于脱模取出试件，所以要注意机油分布必须薄和均匀，不能出现流淌或汇集。
将试模的下压柱放入试模，同时在试模下部外缘垫三小块厚20mm的垫铁使下压柱向下露出20mm，将称好的砌块混合料分2～3次灌入试模中，每次加料后用夯棒轻轻均匀捣实，再将上压柱放入试模中，正常情况下布料并捣实后上下压柱控制在均外露20mm左右，注意上下压柱露出试模外的部分应该基本相等。
将装好料好的试模放在同密度圆柱体试件成型仪上， 加压并振动5～8秒钟，直至上下压柱都压入试模内为止，注意压柱两端必须与外摸平，不得使压柱低于外模，此时模内试件高度应正好达到要求值，停振并持荷维持一分钟左右，待试模压柱无反弹后卸载。
将制好的试模放在脱模机上脱模，脱模机顶板、限位环等必须与试模配套，顶板必须略小于试模上下压柱，限位环内径必须略大于试件直径，待脱试模必须摆放准确，试件圆柱体中心尽量与顶杆中心重合，限位环不得与顶出的试件擦刮。待试件从模具中慢慢顶出后轻轻取下上压柱，并检查试件是否完整，一旦发现试件存在高度不足、空洞、不均匀、裂缝、变形、脱落或刮伤等现象应报废重做。
称重、套袋，贴上标签后，放置室内进行标准养护。
4、同密度圆柱体试件的要求
试件制作前后质量损失：不超过25g。
为了保证试件与被测砌块的密度一致性，要求测量与称量要精确，建议采用感量不大于1g的天平。
制作速度要快，为了避免混凝土初凝影响砌块强度，要求整个试件制作过程在1h内完成。
5、强度测试
检查破碎后的试件，当出现下列情况之一时，该试件试验结果无效：
含有直径≥35mm的粗骨料；含有孔径≥5mm的孔洞、范围≥10mm的蜂窝、裂缝等缺陷；制作、搬运、养护等过程造成足以影响试验结果的缺陷。
当出现无效试件时，应启用备用试件或重新取样进行抗压强度试验，补足试验数量。
6、结果计算
1、项目简介
嘉兴市在航道建设中早在2005就年推广应用于制干硬性混凝土砌块，目前在已有近100km的高等级主干线航道的护岸工程建设中采用硬性混凝土砌块，作为主要材料，基本取代了早期用单一浆砌块石护岸的结构形式，大大提高了施工效率、工程质量、使用寿命、节能环保及外观效果。杭平申线航道就是典型之一。
杭平申线航道，主线全长100.89km，穿越桐乡、海宁、秀洲、海盐、平湖五个地市，航道等级为Ⅲ级，设计通航能力1000t级，总投资 649105.2万元。航道护岸设计采用480 mm×150mm×240mm的M型预制混凝土劈裂砌块（见图1）和400 mm×300mm×150mm钻石型混凝土劈裂砌块，（见图2）。
2、对比试验方案
本次试验中我们在同一次砌块生产过程中针对上述两种砌块选用切割立方体试件法、钻芯取样试验法和同密度圆柱体试验法进行比对以寻求相互关系。
2.1取样数量
每种砌块每种试验方法的试件数量各分10组，每组5个试件，设计强度按C20、 C25、C30分别取样，见表2。
2.2抗压强度试验结果
通过抗压强度测试得到的数据经统计分析后得到以下数据，见表3。
从表3可以看出三种试验方法均能得出砌块强度的检验值，前两种为实体切割或钻芯取样的倒，反映砌块的真实强度，后一种是采用同样的配合比、同样的密度值和模拟实体砌块生产成型的方法制作成试件得到，与前两种试验结果吻合度较高。但从表4也可以看出同密度圆柱体的试验结果的均方差和变异系数较前两种试验结果小，这说明同密度圆柱体试验得到的数据离散性较小、置信度较高。
结论和建议
基于同密度圆柱体成型仪条件下预制干硬性混凝土砌块抗压强度试验法突破了小型砌块领域中一直沿用的强度试验方法，为各种形状的预制干硬性混凝土砌块的抗压强度试验提供了一条方便之门。当然，我们在试验中也发现，砌块的抗压强度与制作密度是成正比关系，换句话说，相同配合比情况下砌块成型（湿）密度每增减一个百分点，其抗压强度将有5%～8%的变化。由此可见，同密度圆柱体强度检验法在操作中要求体积测量和密度测定准确，制作养护得当，才能得到准确的结论。
参考文献：
[1] Wiktor Mechtcherine等 干硬性混凝土制品生产工艺与技术现状[J]，建筑砌块与砌块研究，2010.2
[2] 刘晓丹 混凝土小型空心砌块抗压强度检测方法的试验研究[D] 哈尔滨工业大学，2009.3
[3] 蔡序鑫 混凝土空心砌块抗压强度检测方法与评定方法研究[D] 哈尔滨工业大学，2011.6
[4] 陈妙初等 航道护岸预制混凝土劈裂砌块及空心砌块质量检验方法研究 浙江省交通厅科研项目研究报告，2013.12endprint
摘 要：本文根据预制干硬性混凝土的生产特点提出用同密度抗压强度试验法来检验预制干硬性混凝土砌块的质量从而解决了目前交通建设工程对各种预制干硬性混凝土砌块的抗压强度难于直接检测的问题。通过大量的实用试验证明，使用本仪器及检验方法既简化了检验程序，又可得到较好的检测效果。
关键词：干硬性混凝土砌块 强度检验 同密度试件成型仪
工作原理
基于同密度圆柱体试件成型仪条件下的干硬性预制混凝土砌块抗压强度检验法的基本原理是通过同密度圆柱体试件成型仪模拟干硬性混凝土砌块机械化振压成型的方式来制作预制干硬性混凝土砌块的混凝土抗压强度试件，然后按常规混凝土的检验程序对其检测和强度推定。
做到生产车间现场取样，保证取材的一致性，即在砌块制作现场随机抽取代表性砌块进行体积测量和称重，测得该批次砌块湿密度，从而计算出制作成试件需要的集料重量，从砌块生产线下料口称取所需重量的集料制作试件。
试件制作方式与砌块生产线一致，即将装满所需重量集料的试模放置在同密度圆柱体试件成型仪上在施加激振力的同时对试摸上压板施加压力，等试件达到设定尺寸时使用脱模机脱出试件，送养护室养护，达到龄期后进行强度试验。
上述方法制作形式类似普通混凝土标准试件制作，所以各种形状的砌块都能适用。理论上这样制作的试件与砌块具有同样的结构密度和制作成型工艺，得到的试验数据具有很好的相关性。
干硬性混凝土砌块抗压强度检验法
1、 仪器设备
钢质Φ100 mm ×100mm（公路路基用）无侧限试模3～5套；预制干硬性混凝土同密度圆柱体试件成型仪；2000kN混凝土压力机（制作试件和强度测试）；200kN无侧限试模脱模机；感量不大于1g的电子台秤一台；Φ20 mm×250mm钢捣棒2根；脱模油、漆刷、手用砂铲、刮刀、薄膜袋等。
2、试件数量
一个验收批次的混凝土砌块强度等级试件数量为五个，从该批砌块中随机制作六个试件（其中一块备用）。
当需做3d或7d强度试验时可根据需要增加制作相同数量的试件。
3、试件制作
试件制作前，对选好的试模要彻底擦洗，试模内壁上不得留有附着物，不得生锈。擦洗干净后，用机油涂刷试模内壁， 涂机油的目的是作为隔离剂，便于脱模取出试件，所以要注意机油分布必须薄和均匀，不能出现流淌或汇集。
将试模的下压柱放入试模，同时在试模下部外缘垫三小块厚20mm的垫铁使下压柱向下露出20mm，将称好的砌块混合料分2～3次灌入试模中，每次加料后用夯棒轻轻均匀捣实，再将上压柱放入试模中，正常情况下布料并捣实后上下压柱控制在均外露20mm左右，注意上下压柱露出试模外的部分应该基本相等。
将装好料好的试模放在同密度圆柱体试件成型仪上， 加压并振动5～8秒钟，直至上下压柱都压入试模内为止，注意压柱两端必须与外摸平，不得使压柱低于外模，此时模内试件高度应正好达到要求值，停振并持荷维持一分钟左右，待试模压柱无反弹后卸载。
将制好的试模放在脱模机上脱模，脱模机顶板、限位环等必须与试模配套，顶板必须略小于试模上下压柱，限位环内径必须略大于试件直径，待脱试模必须摆放准确，试件圆柱体中心尽量与顶杆中心重合，限位环不得与顶出的试件擦刮。待试件从模具中慢慢顶出后轻轻取下上压柱，并检查试件是否完整，一旦发现试件存在高度不足、空洞、不均匀、裂缝、变形、脱落或刮伤等现象应报废重做。
称重、套袋，贴上标签后，放置室内进行标准养护。
4、同密度圆柱体试件的要求
试件制作前后质量损失：不超过25g。
为了保证试件与被测砌块的密度一致性，要求测量与称量要精确，建议采用感量不大于1g的天平。
制作速度要快，为了避免混凝土初凝影响砌块强度，要求整个试件制作过程在1h内完成。
5、强度测试
检查破碎后的试件，当出现下列情况之一时，该试件试验结果无效：
含有直径≥35mm的粗骨料；含有孔径≥5mm的孔洞、范围≥10mm的蜂窝、裂缝等缺陷；制作、搬运、养护等过程造成足以影响试验结果的缺陷。
当出现无效试件时，应启用备用试件或重新取样进行抗压强度试验，补足试验数量。
6、结果计算
1、项目简介
嘉兴市在航道建设中早在2005就年推广应用于制干硬性混凝土砌块，目前在已有近100km的高等级主干线航道的护岸工程建设中采用硬性混凝土砌块，作为主要材料，基本取代了早期用单一浆砌块石护岸的结构形式，大大提高了施工效率、工程质量、使用寿命、节能环保及外观效果。杭平申线航道就是典型之一。
杭平申线航道，主线全长100.89km，穿越桐乡、海宁、秀洲、海盐、平湖五个地市，航道等级为Ⅲ级，设计通航能力1000t级，总投资 649105.2万元。航道护岸设计采用480 mm×150mm×240mm的M型预制混凝土劈裂砌块（见图1）和400 mm×300mm×150mm钻石型混凝土劈裂砌块，（见图2）。
2、对比试验方案
本次试验中我们在同一次砌块生产过程中针对上述两种砌块选用切割立方体试件法、钻芯取样试验法和同密度圆柱体试验法进行比对以寻求相互关系。
2.1取样数量
每种砌块每种试验方法的试件数量各分10组，每组5个试件，设计强度按C20、 C25、C30分别取样，见表2。
2.2抗压强度试验结果
通过抗压强度测试得到的数据经统计分析后得到以下数据，见表3。
从表3可以看出三种试验方法均能得出砌块强度的检验值，前两种为实体切割或钻芯取样的倒，反映砌块的真实强度，后一种是采用同样的配合比、同样的密度值和模拟实体砌块生产成型的方法制作成试件得到，与前两种试验结果吻合度较高。但从表4也可以看出同密度圆柱体的试验结果的均方差和变异系数较前两种试验结果小，这说明同密度圆柱体试验得到的数据离散性较小、置信度较高。
结论和建议
基于同密度圆柱体成型仪条件下预制干硬性混凝土砌块抗压强度试验法突破了小型砌块领域中一直沿用的强度试验方法，为各种形状的预制干硬性混凝土砌块的抗压强度试验提供了一条方便之门。当然，我们在试验中也发现，砌块的抗压强度与制作密度是成正比关系，换句话说，相同配合比情况下砌块成型（湿）密度每增减一个百分点，其抗压强度将有5%～8%的变化。由此可见，同密度圆柱体强度检验法在操作中要求体积测量和密度测定准确，制作养护得当，才能得到准确的结论。
参考文献：
[1] Wiktor Mechtcherine等 干硬性混凝土制品生产工艺与技术现状[J]，建筑砌块与砌块研究，2010.2
[2] 刘晓丹 混凝土小型空心砌块抗压强度检测方法的试验研究[D] 哈尔滨工业大学，2009.3
[3] 蔡序鑫 混凝土空心砌块抗压强度检测方法与评定方法研究[D] 哈尔滨工业大学，2011.6
[4] 陈妙初等 航道护岸预制混凝土劈裂砌块及空心砌块质量检验方法研究 浙江省交通厅科研项目研究报告，2013.12endprint
摘 要：本文根据预制干硬性混凝土的生产特点提出用同密度抗压强度试验法来检验预制干硬性混凝土砌块的质量从而解决了目前交通建设工程对各种预制干硬性混凝土砌块的抗压强度难于直接检测的问题。通过大量的实用试验证明，使用本仪器及检验方法既简化了检验程序，又可得到较好的检测效果。
关键词：干硬性混凝土砌块 强度检验 同密度试件成型仪
工作原理
基于同密度圆柱体试件成型仪条件下的干硬性预制混凝土砌块抗压强度检验法的基本原理是通过同密度圆柱体试件成型仪模拟干硬性混凝土砌块机械化振压成型的方式来制作预制干硬性混凝土砌块的混凝土抗压强度试件，然后按常规混凝土的检验程序对其检测和强度推定。
做到生产车间现场取样，保证取材的一致性，即在砌块制作现场随机抽取代表性砌块进行体积测量和称重，测得该批次砌块湿密度，从而计算出制作成试件需要的集料重量，从砌块生产线下料口称取所需重量的集料制作试件。
试件制作方式与砌块生产线一致，即将装满所需重量集料的试模放置在同密度圆柱体试件成型仪上在施加激振力的同时对试摸上压板施加压力，等试件达到设定尺寸时使用脱模机脱出试件，送养护室养护，达到龄期后进行强度试验。
上述方法制作形式类似普通混凝土标准试件制作，所以各种形状的砌块都能适用。理论上这样制作的试件与砌块具有同样的结构密度和制作成型工艺，得到的试验数据具有很好的相关性。
干硬性混凝土砌块抗压强度检验法
1、 仪器设备
钢质Φ100 mm ×100mm（公路路基用）无侧限试模3～5套；预制干硬性混凝土同密度圆柱体试件成型仪；2000kN混凝土压力机（制作试件和强度测试）；200kN无侧限试模脱模机；感量不大于1g的电子台秤一台；Φ20 mm×250mm钢捣棒2根；脱模油、漆刷、手用砂铲、刮刀、薄膜袋等。
2、试件数量
一个验收批次的混凝土砌块强度等级试件数量为五个，从该批砌块中随机制作六个试件（其中一块备用）。
当需做3d或7d强度试验时可根据需要增加制作相同数量的试件。
3、试件制作
试件制作前，对选好的试模要彻底擦洗，试模内壁上不得留有附着物，不得生锈。擦洗干净后，用机油涂刷试模内壁， 涂机油的目的是作为隔离剂，便于脱模取出试件，所以要注意机油分布必须薄和均匀，不能出现流淌或汇集。
将试模的下压柱放入试模，同时在试模下部外缘垫三小块厚20mm的垫铁使下压柱向下露出20mm，将称好的砌块混合料分2～3次灌入试模中，每次加料后用夯棒轻轻均匀捣实，再将上压柱放入试模中，正常情况下布料并捣实后上下压柱控制在均外露20mm左右，注意上下压柱露出试模外的部分应该基本相等。
将装好料好的试模放在同密度圆柱体试件成型仪上， 加压并振动5～8秒钟，直至上下压柱都压入试模内为止，注意压柱两端必须与外摸平，不得使压柱低于外模，此时模内试件高度应正好达到要求值，停振并持荷维持一分钟左右，待试模压柱无反弹后卸载。
将制好的试模放在脱模机上脱模，脱模机顶板、限位环等必须与试模配套，顶板必须略小于试模上下压柱，限位环内径必须略大于试件直径，待脱试模必须摆放准确，试件圆柱体中心尽量与顶杆中心重合，限位环不得与顶出的试件擦刮。待试件从模具中慢慢顶出后轻轻取下上压柱，并检查试件是否完整，一旦发现试件存在高度不足、空洞、不均匀、裂缝、变形、脱落或刮伤等现象应报废重做。
称重、套袋，贴上标签后，放置室内进行标准养护。
4、同密度圆柱体试件的要求
试件制作前后质量损失：不超过25g。
为了保证试件与被测砌块的密度一致性，要求测量与称量要精确，建议采用感量不大于1g的天平。
制作速度要快，为了避免混凝土初凝影响砌块强度，要求整个试件制作过程在1h内完成。
5、强度测试
检查破碎后的试件，当出现下列情况之一时，该试件试验结果无效：
含有直径≥35mm的粗骨料；含有孔径≥5mm的孔洞、范围≥10mm的蜂窝、裂缝等缺陷；制作、搬运、养护等过程造成足以影响试验结果的缺陷。
当出现无效试件时，应启用备用试件或重新取样进行抗压强度试验，补足试验数量。
6、结果计算
1、项目简介
嘉兴市在航道建设中早在2005就年推广应用于制干硬性混凝土砌块，目前在已有近100km的高等级主干线航道的护岸工程建设中采用硬性混凝土砌块，作为主要材料，基本取代了早期用单一浆砌块石护岸的结构形式，大大提高了施工效率、工程质量、使用寿命、节能环保及外观效果。杭平申线航道就是典型之一。
杭平申线航道，主线全长100.89km，穿越桐乡、海宁、秀洲、海盐、平湖五个地市，航道等级为Ⅲ级，设计通航能力1000t级，总投资 649105.2万元。航道护岸设计采用480 mm×150mm×240mm的M型预制混凝土劈裂砌块（见图1）和400 mm×300mm×150mm钻石型混凝土劈裂砌块，（见图2）。
2、对比试验方案
本次试验中我们在同一次砌块生产过程中针对上述两种砌块选用切割立方体试件法、钻芯取样试验法和同密度圆柱体试验法进行比对以寻求相互关系。
2.1取样数量
每种砌块每种试验方法的试件数量各分10组，每组5个试件，设计强度按C20、 C25、C30分别取样，见表2。
2.2抗压强度试验结果
通过抗压强度测试得到的数据经统计分析后得到以下数据，见表3。
从表3可以看出三种试验方法均能得出砌块强度的检验值，前两种为实体切割或钻芯取样的倒，反映砌块的真实强度，后一种是采用同样的配合比、同样的密度值和模拟实体砌块生产成型的方法制作成试件得到，与前两种试验结果吻合度较高。但从表4也可以看出同密度圆柱体的试验结果的均方差和变异系数较前两种试验结果小，这说明同密度圆柱体试验得到的数据离散性较小、置信度较高。
结论和建议
基于同密度圆柱体成型仪条件下预制干硬性混凝土砌块抗压强度试验法突破了小型砌块领域中一直沿用的强度试验方法，为各种形状的预制干硬性混凝土砌块的抗压强度试验提供了一条方便之门。当然，我们在试验中也发现，砌块的抗压强度与制作密度是成正比关系，换句话说，相同配合比情况下砌块成型（湿）密度每增减一个百分点，其抗压强度将有5%～8%的变化。由此可见，同密度圆柱体强度检验法在操作中要求体积测量和密度测定准确，制作养护得当，才能得到准确的结论。
参考文献：
[1] Wiktor Mechtcherine等 干硬性混凝土制品生产工艺与技术现状[J]，建筑砌块与砌块研究，2010.2
[2] 刘晓丹 混凝土小型空心砌块抗压强度检测方法的试验研究[D] 哈尔滨工业大学，2009.3
[3] 蔡序鑫 混凝土空心砌块抗压强度检测方法与评定方法研究[D] 哈尔滨工业大学，2011.6
[4] 陈妙初等 航道护岸预制混凝土劈裂砌块及空心砌块质量检验方法研究 浙江省交通厅科研项目研究报告，2013.12endprint
