混凝土各种强度的意义与应用

徐惠

【摘要】通过本试验对结构实体混凝土强度检测方法及其特点与结果的分析，我们不难发现：在实际工程中，各种强度检测方法均能体现重要作用，且其表现结果各不相同，关键是如何根据具体工程情况以及检测方法的特点来选取合适的方案。每一种强度测试结果都能对结构实体混凝土强度鉴定起到重要作用，根据前面对哈尔滨掺合料商品混凝土“标准养护试件强度”、“同条件养护试件强度”、 “结构回弹强度”和“结构取芯强度”的数据研究，本人建议将“标准养护试件强度”作为伴随检验项，“同条件养护试件强度”与“结构取芯强度”二者可以根据实际情况选取，“结构回弹强度”可作为“结构取芯强度”检测时的辅助鉴定方法。

【关键词】混凝土；各种强度；意义；应用

据研究表明，在对结构实体混凝土强度进行控制的同时，有必要在混凝土出厂时也对其自身材料强度加以约束，对混凝土出厂材料质量的评定可以采用“标准养护试件强度”来确定，而对结构安全度的检验可以采用“同条件养护试件强度”或“结构混凝土取芯强度”来确定。鉴于此，本试验研究初步提出下面两点建议：

第一，明确区分混凝土本身的质量控制与结构实体混凝土强度的评定标准。分开验收材料质量和施工质量是必要的，这样即可以促混凝土生产厂家和工程施工单位明确自己的职责，也可以避免因单方面的问题而发生推卸责任的可能。同时，将混凝土材料质量验收和施工现场结构实体质量验收分开，对工程施工的管理也起到强化作用。如果将二者混为一体，混凝土生产厂家势必会通过一些手段来抵消施工和养护不好造成的负面影响，主要手段包括增加强度等级或额外采用外加剂。尤其是商品混凝土搅拌站担忧结构实体混凝土强度上不去而刻意提高施工配合比，这不仅浪费了大量的现有资源和能源，而且就建筑结构而言，一味的通过提高梁、板、柱构件的混凝土强度来达到足够的承载力，很大可能造成混凝土内部产生过早过大的间接裂缝，从而影响整体结构的安全性。总之，通过对检测龄期所对应的材料质量和施工质量验收标准分开确定，再进行综合评定，可以避免以上情况带来的后果，从而正确的指导建筑工程的现场施工理念。

第二，由于掺合料混凝土与普通混凝土强度发展趋势不完全相同，故二者的验收标准未必等同。研究显示，矿物掺合料混凝土强度的发展历程可以延续很长一段时间，然而试验研究一般集中在很短的时间内，严重缺乏掺合料混凝土强度长期发展的变化规律。本试验研究结果亦如此，粉煤灰和矿渣混凝土强度在等效龄期超过 90d 时仍在增长，这样就不能简单通过“标准养护试件强度”、“同条件养护试件强度”与“结构取芯强度”在原规范规定龄期内的标准来衡量。因此，我们应结合掺合料混凝土各类强度的作用，研究适合其自身检验的规范限值和验收标准。 在实际工程中，对结构实体混凝土强度进行合理的评定是很重要的，对几种强度测定方法的理解尤为突出，本章分别对所涉及的各类混凝土强度的作用进行叙述。因此，需要对不同性能凝土进行实质性研究分析，准确测定适合其各自的检测方法和验收龄期，而不应一概而论的按照原有标准来衡量。就方法而言，我们既可以提高单一检测技术的精度，或者发展更加可靠的强度综合测评方法。对此，本试验通过对掺合料商品混凝土在四种测强方法下的研究分析，建立了混凝土各类强度在等效龄期（或成熟度）下的检测方法，即对单个检测方法做出完善要求，也提出将回弹测强曲线建立在芯样强度上的综合测评方法。 上述检验方法的前提是在同一等效龄期或相同成熟度下进行，对于混凝土养护期间的等效龄期Tt 或成熟度 M 的确定，主要是要在结构实体混凝土浇筑完毕开始对其所处环境的实时温度进行测定。鉴于此，在提高各种测强方法精度和准确度的前提下，結构实体混凝土强度的检验有如下几种方式，包括 28d等效龄期检验法和定强度检验法以及简化的成熟度方法。关于结构混凝土强度检验时等效龄期或成熟度的确定，可以根据实际条件、检验要求以及所选方法加以选择。本文通过同条件养护试件强度与标准养护试件强度的关系，就同条件养护试件强度cu，sf 与 28d 标准条件养护试件强度28dcu，of 转换系数28dcc cu，s cu，o f f，做出其在试验拟合公式计算值、欧洲模式规范公式计算值和试验实测值之间的关系进行分析，求出在一定保证率下合适掺合料混凝土强度检验评定的系数值。

本章节主要对混凝土各类强度的作用与意义进行分析阐述，并对结构实体混凝土强度检测与评定方法进行归纳总结，为实际工程提供理论性依据，具体内容如下所示：

（1） 采用混凝土标准养护试件强度cu，of 来控制“材料强度”，在进行结构实体混凝土强度检验时，可以采用同条件养护试件强度cu，sf 为代表，当对此代表性有怀疑时，可直接采用钻芯法测其实际强度进行二次检验。

（2） 在提高各种测强方法精度和准确度的前提下，结构实体混凝土强度的检验方法包括等效龄期法和简化成熟度法，并给出满足 90%保证率时，各检测方法的计算公式与要求，关于结构混凝土强度检验时等效龄期或成熟度的确定，可以根据实际条件、检验要求以及所选方法加以选择。

（3） 由于各种检测强度方法的局限性，本文建议应对实体构件加载测定其强度，与结构回弹强度、结构取芯强度做比较，准确确定各强度测定方法的应用。

本课题依据等效龄期与成熟度对结构实体混凝土强度检测龄期进行合理选取，并通过试验对比了混凝土各类强度随龄期变化关系，根据所记录的实时气温情况，研究其随等效龄期（或成熟度）的增长趋势。通过对试验结果的系统分析建立了科学的结构混凝土强度检测评定方法。得出以下结论：

（1） 当等效龄期为 28d 时，混凝土立方体标准养护强度和同条件养护强度均可以超过自身强度等级所对应的强度标准值。

（2） F、FS 组混凝土强度随等效龄期的发展关系基本相近，受掺合料的影响不明显。

（3） 由于成型和养护条件的不同，同条件养护试件强度 fcu，s与结构混凝土取芯强度 fs，c较标准养护试件强度 fcu，o有很大的差别，在 28d 等效龄期时，二者均达不到标准养护试件强度。

（4） 由于养护条件相同，在一定的等效龄期范围内（小于 90d），同条件养护试件强度相对于结构混凝土取芯强度的比值稳定（fcu，s=1.0fs，c）。因此，在结构实体混凝土强度检验时，对于掺合料混凝土，可采用 fcu，s来代表结构混凝土取芯强度 fs，c。

（5） 当采用直径为 50mm、75mm 的芯样时，基本满足50 75 100s，c s，c s，cf =f =1.0，因此，在条件有限的情况下，可以采用 Φ50mm、Φ75mm 的芯样代表 Φ100mm的芯样对结构混凝土强度进行检验。

（6） 混凝土标准养护试件强度随着龄期增长呈对数增长，同条件养护试件强度、结构回弹强度与取芯强度均随着等效龄期呈对数增长，而且同条件养护试件强度 fcu，s在等效龄期 48d 时达到 28d 标准养护试件强度28 dcu，of ，结构混凝土强度 fs，c在等效龄期 53d 达到

28 dcu，of 。

（7） 从混凝土各类强度随等效龄期的发展规律角度考虑，应适当延长结构实体混凝土强度检验龄期，且本文给出采用不同强度测定方法时，检验龄期选取的建议。

（8） 本文根据混凝土不同强度的测定与分析，我们可用标准养护试件强度c u ， of 来检验混凝土自身材料强度，并对各种代表强度与结构混凝土强度在不同等效龄期Tt 和成熟度 M 时的关系进行了分析，提出了合理的结构实体混凝土强度检验评定方法。