浅谈混凝土试件强度和综合评定异常的处理途径
2014-08-22万渝
万渝
【摘 要】混凝土试件强度和综合评定异常或不合格,在几乎所有钢筋混凝土结构工程中都有不同程度的存在。当出现问题时,没有引起管理人员足够重视,存在侥幸寄托于混凝土原位回弹检测达到检测合格。当检测仍然不合格时就不知所措了。本文接合最新《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010和工作实践,总结了混凝土试件强度和综合评定发生异常或不合格时的处理方式和方法,强调加强混凝土工程的系统管理才是解决问题的根本。
【关键词】混凝土;强度;评定;异常
【Abstract】Concrete specimens and comprehensive assessment of abnormal intensity or fail, there are different degrees of presence in almost all reinforced concrete structural engineering. When a problem occurs, managers did not cause enough attention, there is a lucky rebound hinges on concrete in situ detection of reach qualified. When a failure is detected it is still a loss. In this paper, the latest engagement "concrete strength test evaluation standards" GB/T50107-2010 and work practices, summed up the approach and methods of concrete specimens and comprehensive assessment of the strength or fail when an exception occurs, the emphasis on strengthening the systems management is the solution of concrete projects fundamental issues.
【Key words】Concrete;Strength;Assessment;Abnormal
混凝土作为建设领域最重要的建筑材料之一,从原材料生产到混凝土生产,再到建筑成品的形成是一个复杂的过程。随着近些年高层建筑和大型公共基础设施的迅猛发展,高标号高强度混凝土技术是建筑领域面临新的课题。这就使得混凝土生产向专业化规模化生产方向发展。使得预拌混凝土(通常称作商品混凝土)得到广泛应用,混凝土的综合质量相比现场拌制有了较大提高,尽管如此,混凝土的生产和施工引起的混凝土质量问题时有发生,主要表现在高标号混凝土28天标准养护试件抗压强度不合格。那么,当我们在工程施工中遇到这种情况怎么办呢?笔者通过对施工过程中发生的问题进行分析,并结合相关的混凝土质量标准和施工技术规范,总结了混凝土强度不合格的处理方法和预防措施。
1. 混凝土标准养护试件不合格原因分析
1.1 混凝土生产阶段。
(1)用于混凝土生产的原材料中地材往往受地方垄断,原材料品质不易得到保证,原材料价格不完全由市场定价。
(2)预拌混凝土起步初期,需求远远大于供给,商家为了追求更好的利益空间,大量游资转入预拌混凝土行业,使得行业竞争比较激烈。目前市场上的混凝土价格已经处于相对较低的水平,混凝土搅拌站为了获取一定的利润,采取了一些降低成本的方法,如减少管理人员和技术人员配备,用底标号水泥拌制高标号混凝土,使用低廉的劣质砂石料等,使得某些混凝土搅拌站的质量保证体系运行受到了一定的影响,从而导致了混凝土的生产质量不够稳定。
(3)由于大量的搅拌站设置,使得有经验的试验员相对较少,试验员素质参差不齐,配合比设计不尽合理,并且在生产中未及时掌握含水率、含泥量等指标对配合比进行调整。
(4)混凝土搅拌站为了减少损失,对于本应该废弃的混凝土,稍加处理后急送入工程中继续使用。
(5)搅拌站为了加快生产运送速度,往往采用了比设计配合比更大的水灰比,塌落度超过理论上限值。
1.2 混凝土施工阶段。
(1)各专业院校专门设置土工试验专业较少,项目部试验员未经正规培训就开始上岗,加上目前建设项目管理很不规范,因此很难保证试验员按照规范规定要求制作混凝土试件,导致混凝土试件无法代表混凝土实体质量。
(2)施工现场没有建立标养室,使得混凝土试件在自然环境中搁置时间过长且未做任何养护措施,影响混凝土强度增长,出现了虽然试件不合格,实体却没有问题的情况。
(3)施工过程中施工单位往往租赁搅拌站提供的泵车,为避免混凝土在泵送过程中发生堵管,双方达到某种默契调整水灰比达到调整塌落度以便加快施工进度的目的。
(4)现场试验员擅自在混凝土中添加水泥使得试件强度过高而异常。
2. 混凝土试件强度的判定标准和不合格试件分析
2.1 按照现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081,每组混凝土试件强度代表值按以下原则确定:
(1)取三个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值;
(2)当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的10%时,取中间值作为该组试件的强度代表值;
(3)当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之间之差均超过中间值15%时,该组试件的强度不应作为评定依据。
2.2 因此可以看出:单组试件强度低于强度设计值,为不合格试件;符合(3)条应判为无效试件。按照《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)第3.0.5条的规定,生产方风险和用户方风险均应控制在5%以内。《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010第3.0.2条规定了混凝土立方体抗压强度标准值的概念,要求混凝土强度检验值低于标准值的概率应为5%。所以对于不合格试件仍然应参与混凝土综合评定,作为无效试件不应作为评定依据。endprint
3. 混凝土试件强度不合格及评定不合格对工程验收的影响
按照《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)对建筑工程质量验收划分为:单位工程、分部工程、分项工程和检验批。原材料和工序验收是否合格决定检验批验收是否合格,检验批合格与否决定分项工程、分部工程、单位工程是否合格。混凝土作为钢筋混凝土工程最重要的组成部分,其质量关系到主体结构的安全,因此加强混凝土生产和施工过程的质量控制尤为重要。
4. 探索混凝土试件强度出现问题的处理途径
4.1 用辩证的观点看待混凝土龄期。
在正常养护条件下,混凝土强度将随龄期的增长而不断发展,最初7~14d内强度发展较快,以后逐渐缓慢,28d达到设计强度。28d后强度将趋于稳定,但后期强度增长的空间有限,其增长过程可延续数十年之久。也就是说,在28d至数十年间,强度变化的速率可以忽略。实际操作时,少部分试验室将略超28d试件拒之门外,可能会对评定结果产生影响。
4.2 明确混凝土强度评定龄期。
为了改善混凝土的性能,充分利用废弃资源,多数混凝土中掺合有矿物掺合料,尤其是大体积混凝土。试验表明,掺加矿物掺合料的混凝土,其强度与纯水泥混凝土相比,早期强度较低,而后期强度发展较快,在温度较低条件下更为明显。所以,为了充分利用混凝土的后期强度,可以在混凝土强度评定时采用大于28d的试验龄期,《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010第4.3.1条对此作了规定,但具体龄期由设计单位确定。因此在开工之初,施工单位应与相关单位协商确定混凝土强度评定的试验龄期,一经确定,应认真执行,不能随意更改,以免影响评定的可靠性。
4.3 制作不同条件的试件作为参考依据。
(1)根据规范规定,在制作标养试件的同时还应该制作同条件养护试件作为结构实体检验用,但就目前建筑工程的施工来说,许多工程的同条件试件不能满足要求,因此也就无法代表工程实体,这就给标养试件出现不合格后的处理带来了很大的麻烦,所以,我们应加强施工过程管理,对涉及结构安全的重要部位,施工前由监理、施工等各方共同选定,进行同条件试件的制作。
(2)同条件试件应在混凝土浇筑地点认真制作,放置在靠近实体结构的部位并采取与结构实体同样的养护方法。为了保证同条件试件的真实性,制作时由监理人员见证取样,并拍照留存编号备查。一旦出现该批混凝土标养试件不合格,可以用同条件混凝土试件的强度作为实体质量的判断依据。
4.4 区别混凝土试件强度和检验批强度评定不合格。
(1)混凝土试件强度不合格主要是指混凝土单组试件达不到设计强度等级要求,而这并不能直接判断该批混凝土不合格。所以,我们在收到单组试件不合格报告时,应根据取样试验方案查看该批混凝土共包含几组试件。《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010第5.2.1条、第5.1.2条规定:如果试件的样本容量小于10组时,则单组试件最低不得低于立方体抗压强度的95%;当试件的样本容量为10~14组时则单组试件最低不得低于立方体抗压强度标准值的90%;当试件的样本容量为15组以上时则单组试件最低不得低于立方体抗压强度标准值的85%。而不是只要低于100%设计强度即为不合格。尽管如此,不低于最低限值但低于设计强度等级的试件组数也不能过多,否则按照《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010规定的统计法或非统计法最终的评定也是不合格的。
(2)所以,只要出现了单组试件不合格的情况时就要引起足够的重视,从混凝土生产的原材料入手到混凝土成形的各个环节查找原因,找出症结,加以改进,确保混凝土质量稳定。否则将造成严重的质量问题或质量事故,给施工企业增加大量的检测费用、设计验算费用、工程加固等经济损失,费时、耗费金钱、负面影响大。
4.5 混凝土检验批强度评定不合格后的最终处理方法。
4.5.1 试件的强度仅仅是实体质量的代表,试件强度不合格甚至评定不合格也不能完全否定工程实体本身。对建筑工程这种耗资大使用寿命长的产品,推倒重来绝对不是一件小事,因此当检验结果评定为该批混凝土不合格时,可以按照《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)第5.0.6条的规定进行处理。
(1)经有资质的检测单位检测鉴定能够达到设计要求的检验批,应予以验收;
(2)经有资质的检测单位检测鉴定不能够达到设计要求的检验批,经原设计单位核算认可能够满足结构安全和使用功能的检验批,可予以验收;
(3)经返修或加固处理的分项、分部工程,虽然改变外形尺寸但仍能满足安全使用要求,可按技术处理方案和协商文件进行验收。
4.5.2 工程实际案例中,出现混凝土评定不合格的情况,需经实体原位回弹检测和碳化深度检测;如果仍然达不到合格要求需进行钻芯取样检测;钻芯取样检测仍然不合格,需请结构工程师进行验算,如果验算后不能保证结构安全,则进入结构加固程序。
5. 混凝土实体强度不合格的预防措施
5.1 搅拌站要加强混凝土生产质量控制。
搅拌站要建立严格的质量保证体系。对水泥、砂、石和外加剂等按规定进行取样检测,确保原材料质量符合要求。专职人员对搅拌站设备、料场要经常检查、及时维护,使计量准确可靠,严格按配合比的要求进行投料生产。
5.2 严格控制浇筑质量。
混凝土浇筑时应严格按照施工工艺分层浇筑、分层振捣,尤其是梁、柱和剪力墙的混凝土施工,切记不可一次浇筑到顶,这样气泡无法有效排出,混凝土表面不够密实,致使混凝土碳化深度过深,影响混凝土的实体质量。
5.3 保证混凝土养护质量。
(1)混凝土拆模时间不宜过早,拆模后要采取适当的养护措施,保证混凝土强度的增长,混凝土养护必须达到《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)规定的养护时间,一般情况下,结构混凝土养护不少于7d,大体积混凝土和有抗渗要求的混凝土养护不少于14d。冬期施工混凝土的保温养护应进行热工计算确定。切记不可在拆模后不及时养护,或者在浇水养护时不能保证混凝土表面保持湿润,在喷涂养护液时不满涂甚至养护液自身质量不符合要求,使养护流于形式。
(2)混凝土受扰动时间不得过早,堆载不得超过设计要求,以免影响混凝土强度正常增长。
(3)混凝土分项是主体结构中的一项重要内容,我们必须充分了解混凝土的性能和强度发展规律,参建各方各司其职、通力合作,不能互相推诿,严格按照规范、规程操作,才能有效避免混凝土工程的各类质量问题或质量事故的发生。
6. 结束语
对于混凝土分项工程这种无法逆转的施工过程,要引起施工技术人员管理人员高度重视,一定要控制好每一个环节,确保最终的产品质量。一旦出现问题应采取科学合理的处理方法,消除质量安全隐患。
[文章编号]1619-2737(2014)07-12-588endprint