混凝土强度试验结果影响因素分析

于江跃

(龙建路桥股份有限公司第四工程处)

混凝土强度试验结果影响因素分析

于江跃

(龙建路桥股份有限公司第四工程处)

土木工程中混凝土的强度至关重要，在抗压与抗折试验时，试块几何尺寸的制作误差对试验起着至关重要的作用，从不同试块尺寸误差对比的计算中，将得出不能忽略混凝土试件制作误差对混凝土强度的影响，忽略这一影响就有可能把不合格判定为合格的结论。

混凝土试块;强度;几何尺寸

1 混凝土抗压试验

(1)混凝土抗压强度试件以边长150 mm的立方体为标准试件，其集料最大的粒径为40 mm，混凝土抗压强度试件应该是同龄期者为一组，其每一组为三个同一条件制作的和养护的混凝土试块。

(2)试验结果计算公式

式中:fcu为混凝土立方体试件的抗压强度，MPa;P为混凝土立方体试件破坏的极限荷载，N;A为混凝土立方体试件的受压面积，mm2。

(3)该试验应该以三个试件测量的平均值为测定值。若任意一个测值与中值的差值超过其中值的15%时，则取中值为测定值;如果有两个的测值与中值的差值均超过上述规定时，则该组试验结果是无效的。根据《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083－97的规定，混凝土强度等级的定义是:根据混凝土立方体抗压强度标准值划分的强度级别。混凝土立方体抗压强度标准值，就是指按照标准方法制作养护的边长为150 mm的立方体试件，在28 d的龄期用标准试验方法测得具有95%保证率的抗压强度。

2 混凝土抗折试验

(1)水泥混凝土抗折强度是以150 mm×150 mm× 550 mm的梁型试件，在标准养护条件下达到规定龄期28 d以后，再在净跨450 mm，双支点荷载作用下的弯拉强度破坏。

(2)试验结果计算公式

式中:P为混凝土立方体试件破坏的极限荷载，N;L为支座之间距离，L=450 mm;b为混凝土立方体试件的宽度，mm;h为混凝土立方体试件的高度，mm。

(3)只有当混凝土立方体试件的断面发生在两个加荷点之间时，才能计算抗折强度，否则该试件之试验结果是无效的。

3 混凝土试验影响因素分析

3.1 混凝土压力机的标定因素分析

在试验之前，需对压力机必须进行标定，从而使试验更为准确。如果不进行标定，无法做到试验结果的可比性，(有可能在甲压力机试验结果为30 MP，乙压力机试验试验结果为25 MP)这对试验结果的判定是极为不利的，因此在试验之前必须对压力机进行标定。

3.2 混凝土压力机加载速率对试验结果误差分析

经标定合格的压力机对混凝土的加载速度影响，如果超过规范规定的加载速度(抗压强度试验:强度＜=C30时，0.3～0.5 MPa/s;C30＜强度 ＜C60时，0.5～0.8 MPa/s;强度＞=C60时，0.8～1 MPa/s。抗折强度试验:强度＜=C30时，0.02～0.05 MPa/s;C30＜强度 ＜C60时，0.05～0.08 MPa/s;强度＞=C60时，0.08～0.1 MPa/s)，如果超过规范规定的加载速度，试验结果强度值会相应的偏大或者偏小。

3.3 试件几何尺寸制作对试验结果误差分析

在工地试验室进行水泥混凝土强度试验多数情况是直接把试块放在压力机上加载，其加载用实测压力机量程的最大值，按照标准计算公式直接计算强度，得出试验的结果;但是这样做的结果是忽略试验试件制作的误差影响，往往在工地混凝土试件经过搬运和取样的过程中车辆会发生颠簸，导致试件尺寸会发生变形，存在尺寸制作误差;应该用游标卡尺量测混凝土试件，套用公式计算时采用实际量测值计算，这样才能更真实得到混凝土的强度值。

为此举例说明如下。

在抗压试验中，试件的标准几何尺寸为:150 mm× 150 mm×150 mm立方体;而在抗折试验中，试件立方体的标准几何尺寸则为:150 mm×150 mm×550 mm的梁型试件。

如果在试件制作过程中，存在小小的误差，假定混凝土试件几何尺寸发生膨胀后不为标准几何尺寸，抗压试验试件的几何尺寸变为:152 mm×152 mm×152 mm;抗折的试验试件几何尺寸变为:152 mm×152 mm×550 mm，那么其试验结果将会发生很大变化。通过试验结果进行对比。

表1 几何尺寸不同抗压和抗折试验结果

由表1抗压试验结果可见，若混凝土试件制作不为标准几何尺寸，仅微差2 mm时，那么对混凝土抗压试验结果将产生约为2.68%偏差，实际值应为38.954 MPa，按照标准尺寸计算为40.000 MPa，提高近1 MPa，对高标号混凝土的强度等级将会产生更大的偏差。

由表1抗折试验结果可见，若混凝土试件制作不为标准几何尺寸，仅微差2 mm时，那么对混凝土抗折试验结果将产生约为4%偏差，实际值应为5.766 MPa，按照标准尺寸计算为6.000 MPa，提高近0.234 MPa，对高标号混凝土的强度等级将会产生更大的偏差。

由此可见对工程总体事实工程质量控制来说，就有可能把不合格判定为合格，会造成不可估量的影响。

4 结论

通过本次试验对比分析可知:在混凝土抗压与抗折试验中，试件制作的几何尺寸制作误差是一个不可忽视的因素，因此在进行混凝土强度试验时应该注意两点，(1)立方体试件试验时时，应用标准测量工具:游标卡尺，来测量试验试件的几何尺寸，不能忽略试件制作偏差对混凝土强度影响; (2)试验之前，严格按照标准标定试验仪器，计算时严格按照标准公式计算，使混凝土抗压与抗折试验结果可信度更高更准确。

U416.1

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1008－3383(2015)10－0069－01

2015－02－12