24小时推定混凝土强度的一种简易方法

王 玉 田

(侯马市建设工程招投标管理办公室，山西 侯马 043000)

随着国家经济建设的快速发展，预拌混凝土已经像雨后春笋般的快速发展起来，不仅道路桥梁等交通基础设施、工业厂房、各种民用建筑如写字楼、商贸大厦、住宅小区使用了商品混凝土，而且农村住房也都开始大量使用了商品混凝土。为此各地都建了很多商品混凝土搅拌站，有的县建了五六个甚至更多的混凝土搅拌站，在给当地经济建设带来便利的同时也产生了一些问题：如试验室人员配备不齐，不能根据材料、气象情况动态调整混凝土配合比；材料进场把关不严，导致有不合格材料进场；设备出现问题。1)搅拌站后台计量装置不定期检定校验；2)当水泥、掺合料、水、外加剂等计量装置出现问题时，都会给混凝土质量带来很大的问题，特别是强度问题，如不及时发现，将会对工程质量造成重大质量问题，同时对搅拌站也是重大甚至毁灭性的打击，必须引起搅拌站负责人及管理人员的重视。

如何早期判定混凝土强度是否满足设计要求，避免到后期28 d强度偏低造成质量事故，是摆在搅拌站面前的一个急需解决的问题，为此国家曾专门制订了JGJ/T 15—2008早期推定混凝土强度试验方法标准。笔者原来在混凝土预制构件厂工作过，曾做过用蒸汽加速养护推定强度的试验，但那是在水泥进场后为及时提供混凝土配合比而做的推定试验。试验用的养护箱是用单层铁皮自制的，无保温层，拿砖按铁皮箱规格砌一个基座，内放两个电炉，然后将铁皮箱放在基座上，在箱内放上高20 cm的试块放置架，加上水后放上预先制作的试配试块(水高度不得超过试块放置架)，然后按照设定好的加温恒温降温曲线对混凝土试块进行蒸汽养护，到预定好的时间后对试块进行试压，然后根据试块试压强度按经验公式推定出混凝土试块28 d强度，再按试块28 d强度考虑砂石掺合料外加剂等因素计算出生产施工用的混凝土配合比。为此我们尝试用蒸汽加速养护的方法，快速推定混凝土28 d强度，及时调整混凝土配合比，以避免28 d后批量混凝土强度偏低而造成重大损失。但这种方法有一个缺陷就是养护用的铁皮箱是单层的，受环境影响，特别是冬天，内侧和外侧的试块受热不均匀，会出现一组三块试块强度偏差大的情况，现在市场上有了箱壁带保温层的混凝土加速养护箱，可以有效的解决这个问题。为此我们按以上方法做了商品混凝土强度快速推定的工作，利用混凝土早期强度推定28 d混凝土强度，以保证能够提前发现混凝土出现质量问题，以便及时纠正，避免出现大的质量问题。

1 试验材料

1)水泥:采用曲沃盛源P.S.A32.5水泥，该种水泥比较稳定，3 d强度在18 MPa左右，28 d强度在40 MPa左右;

2)矿粉:采用曲沃立恒矿粉厂生产的矿粉，比表面积;

3)粉煤灰:采用河津电厂粉煤灰，细度22%，烧失量5%;

4)外加剂:绛县飞龙外加剂厂生产的萘系减水剂减水率20%，含固量30%，掺量2.3%;

5)碎石:曲沃北山10～31.5和5～15两级配碎石;

6)砂:翼城老官庄水洗砂细度模数3.5,新绛细砂细度模数1.7。

2 混凝土配合比

我们按目前常用的4种混凝土强度等级C15，C20，C25，C30设计了4组混凝土配合比(见表1)。

表1 混凝土配合比

3 试验过程

我们采用的是24 h推定混凝土强度方法，具体做法：每天下午5：30左右制作成型试块3组，然后放入标准养护室内养护，第二天8：00上班后，从标准养护室取出拆模后，两组放入标准养护室继续养护至7 d，28 d试压强度，另一组放入快速养护箱，将养护箱温度调至80 ℃，然后开启养护箱开关，养护流程为：试块成型后标准养护室养护约14 h，蒸汽加热升温1.5 h～2 h(冬天约2 h，夏天约1.5 h)80 ℃恒温6 h，降温2 h，然后试块试压取得快速养护强度，其余两组待到规定龄期时试压取得7 d，28 d试压强度，然后将试块强度数据进行统计，建立不同养护龄期强度推算公式。

此次我们共成型了60组试块，我们采用了55组试块强度数据，其中3组因拆模时局部损坏强度偏低作废，另外两组试块强度偏差大(组内试块一块强度正常，另两块强度偏低)，无代表性，故删除了该两组数据。

试验强度数据见表2。

4 统计

据此我们对以上强度数据进行了统计，主要计算以下几个数据SLOPE为斜率(推定公式中的系数a)；

INTERCEPT为截距(推定公式中的系数b);

CORREL为相关系数(两个变量之间线性关系强度的统计量，一般以0.8～1.0为强相关即相关性好)。

统计出来的混凝土强度快速养护推算公式:

统计出来的混凝土强度快速养护强度推算公式:

a=6.43;b=1.04;Γ=0.95。

则:

统计出来的混凝土强度7 d养护强度推算公式:

a=13.68;b=0.93;Γ=0.94。

则:

表2 试验配合比强度汇总

5 结语

通过我们对试验结果的统计，得出了比较满意的结果，在生产实践过程中使用，效果较好，经过与28 d强度对比，大部分强度误差都在2 MPa以下，少部分在3 MPa左右，个别试块强度也出现过比28 d强度低5 MPa的情况，经我们对试块破型发现，三个试块一个石子正常，两个石子少，砂浆多，与我们试验时出现的情况类似，经现场观察我们发现装模时铁锹对准三联试模中间那块，中间一个石子多，两边两个试块石子少，砂浆多，石子多的强度偏高，而砂浆多的强度偏低，为此我们要求试验人员制作试块时一锹混凝土只允许装两个试块，避免上述状况再次出现。

这种通过24 h快速养护推算混凝土强度的方法简便易行，一般试验人员经过简单培训即可操作。这种方法实施以来，由于能早期发现混凝土的质量问题，对出现的问题可及时采取措施，可有效避免混凝土质量问题持续发生，对混凝土及工程质量起到了很好的保证。