李晨星

摘要：為了提升建筑工程的整體質(zhì)量，對建筑混凝土材料的強度進行測定，選取多個相同標(biāo)準(zhǔn)的立方體試件，將其分別置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護和同條件養(yǎng)護條件下完成性能測試。采用鉆芯法對結(jié)構(gòu)實體混凝土試件的強度進行測試。該方法可直接在結(jié)構(gòu)試件上鉆取芯樣，在抗壓強度測量過程中，不需要借助其他物理量完成強度的換算，有利于提升試驗結(jié)果的可靠性。將試件的等效齡期與成熟度作為主要依據(jù)，精準(zhǔn)記錄不同齡期下試件的變化情況。

關(guān)鍵詞：建筑混凝土材料；抗壓強度；回彈強度；取芯強度

中圖分類號：TU528????????????? 文獻標(biāo)志碼：A???????? 文章編號：1001-5922（2023）03-0090-04

Research on strength testing of dense rebound through direct drilling of core samples in buildingconcrete materials

Li Chenxing

（Shangluo Vocational and Technical College，Shangluo 726000，China）

Abstract： In order to improve the overall quality of the construction project，the strength of the building concrete material was measured. A number of cube specimens with the same standard were selected to complete the perfor- mance test under the standard and the same condition curing conditions. The strength of structural solid concrete specimens was tested by drilling core method. This method can drill the core sample directly on the structure speci- men. In the process of compressive strength measurement，there is no need to use other physical quantities to com- plete the strength conversion，which is beneficial to improve the reliability of test results. The equivalent age and maturity of specimens were taken as the main basis to accurately record the changes of specimens at different ages. The research can provide some reference for the construction industry.

Keywords： building concrete material；compressive strength；rebound strength；core strength

混凝土材料作為建筑工程的核心材料之一，可直接決定建筑物的使用壽命、工程質(zhì)量等。若混凝土材料的質(zhì)量存在問題，可直接影響建筑物的安全性，如何提升建筑物的穩(wěn)定性成為人們關(guān)注的焦點之一。為此，本研究通過強度測試的方式，測定混凝土材料的性能，有利于提高建筑工程的質(zhì)量。

1 建筑混凝土材料強度檢測

1.1 混凝土材料抗壓性

建筑混凝土材料的抗壓性能為強度檢測的關(guān)鍵內(nèi)容，該混凝土材料的持久性、穩(wěn)定性與抗壓性有關(guān)，為維持建筑混凝土材料的良好性能，首先應(yīng)保證該材料的抗壓性。在檢測建筑混凝土材料的抗壓性過程中，可采用多種不同類型的檢測方法，不同的檢測方法在效果上存在較大差異?；炷敛牧蠌姸葯z測方法包括鉆芯法和回彈法。其中強度檢測精度最高的方法為鉆芯法，但是該方法可破壞材料的基本結(jié)構(gòu)?；貜椃ǖ臋z測效率較高，與鉆芯法相比，檢測精度遜于鉆芯法。在實際檢測過程中，應(yīng)結(jié)合實際情況選擇不同的方法[1-2]。

1.2 混凝土材料密實性

建筑混凝土材料的承重性能取決于該材料的密實性，良好的密實性在一定程度上可提升材料的承載力。若混凝土材料的承載力不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可直接影響建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，最嚴重的結(jié)果會威脅人們的生命安全。常用的混凝土材料密實性檢測方法包括：彈性波檢測、熱圖無損檢測技術(shù)以及電磁波檢測。其中彈性波檢測方法可利用聲波對材料進行檢測，若發(fā)現(xiàn)材料存在一定缺陷，可通過聲波的變化進行提示，對聲波的變化情況進行分析，即可確定材料的密實性。熱圖無損檢測技術(shù)屬于1種新興技術(shù)，該技術(shù)可在不改變混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)密實性的檢測，該技術(shù)具有較高的靈敏度和檢測精度。電磁波檢測方法可直接觀察材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，最終結(jié)果以變速、反射等現(xiàn)象呈現(xiàn)，適用于存在嚴重缺陷的混凝土材料[3-4]。

1.3 混凝土成熟度測定

混凝土是由膠凝材料將骨料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。一般情況下，混凝土指用水泥做膠凝材料，砂石作骨料，與水進行正確比例配合，從而形成水泥混凝土，在土木工程中廣泛運用?；炷脸墒於仁侵葛B(yǎng)護時間和等效養(yǎng)護溫度的乘積，用于計算混凝土的早期強度，如果是冬季施工，可以根據(jù)混凝土強度來判斷時都應(yīng)該進行保溫。

2 建筑混凝土材料強度試驗方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件與同條件養(yǎng)護試件的抗壓強度測定

對混凝土材料進行抗壓強度進行測試時，選取多個相同標(biāo)準(zhǔn)的立方體試件，將其分別置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護和同條件養(yǎng)護條件下完成性能測試。在試驗過程中需要用到的設(shè)備為：DYE-2000型液壓數(shù)字式壓力試驗機和YA-2000型電液式壓力試驗機。從不同養(yǎng)護齡期中選取一組進行試驗，每組包含3個試件。混凝土材料的抗壓強度計算公式為：

式中：fcu為試件抗壓強度，MPa；F 為試件承受的最大載荷，N；A為試件的受壓面積，mm2。

進行抗壓強度測試時，選取非標(biāo)準(zhǔn)試件的尺寸為100 mm×100 mm×100 mm；標(biāo)準(zhǔn)試件的尺寸為150 mm×150 mm×150 mm。對非標(biāo)準(zhǔn)試件的抗壓強度進行計算時，需要在求得的計算結(jié)果的基礎(chǔ)上乘以換算系數(shù)0.95。為確定混凝土試件的強度代表值，可采用3種方法進行確定：（1）計算每組試件抗壓強度的平均值，計算結(jié)果即為強度的代表值[5-6]。（2）若該組試件抗壓強度的最大值或者最小值超過中間值的15%，即可確定該組試件的中間強度值為代表值。（3）若該組試件抗壓強度的最大值和最小值均超過中間值的15%，該組試件的強度值作廢。

2.2 結(jié)構(gòu)實體混凝土回彈強度與取芯強度的測定

為驗證混凝土材料的強度，采用鉆芯法對結(jié)構(gòu)實體混凝土試件的強度進行測試。該方法可直接在結(jié)構(gòu)試件上鉆取芯樣，在抗壓強度測量過程中，不需要借助其他物理量完成強度的換算，可使試驗結(jié)果具有直觀、可靠等特點。通過鉆芯法分別鉆取直徑為100、75、50 mm的試件，在鉆取過程中，需要將芯樣的高徑比控制在1∶1。每個養(yǎng)護齡期均在構(gòu)件中選取2組芯樣，芯樣的直徑分別為100、75 mm，每組包含3個芯樣[7-8]。等待養(yǎng)護時間達28 d時，從每個構(gòu)件中選取直徑為50 mm的10個芯樣。芯樣的抗壓強度計算公式為：

式中：fs.c為芯樣的抗壓強度數(shù)值，MPa；Fc 為芯樣承受的最大載荷，N；A為芯樣的抗壓的截面面積，mm2。

為確定混凝土芯樣的強度代表值，可采用2種方法進行確定：其一，在檢測構(gòu)件尺寸適中的情況下，需要保證至少有3個有效芯樣，在檢測構(gòu)件尺寸較小的情況下，需要保證至少有2個有效芯樣，對單個構(gòu)件進行強度測試時，需保留全部測定結(jié)果，最終選取的抗壓強度代表值為眾多測試結(jié)果中的最小值[9-10]。其二，對直徑為50 mm的芯樣進行強度值測定時，由于該直徑芯樣表面含有的混凝土含量較少，可使結(jié)果受到一定影響，無法采用極值的方法衡量混凝土的質(zhì)量，可通過計算10個芯樣強度的算術(shù)平均值，求取芯樣的強度代表值[11]。

3 建筑混凝土材料強度試驗結(jié)果與分析

3.1 立方體抗壓強度試驗

對混凝土材料的性能進行試驗時，選取2組立方體試件作為試驗樣本，向其中一組試件內(nèi)加入粉煤灰摻合料，另一組試件中加入粉煤灰和礦渣摻合料。在試驗開始之前，需要保證2組試件均處于同一齡期和相同的強度等級條件下，每組包含3個相同標(biāo)準(zhǔn)的試件。等效齡期分別為7、14、28 d，在該齡期下完成試件抗壓強度數(shù)值的測定[12-13]。立方體抗壓強度試驗結(jié)果如表1所示；同條件養(yǎng)護立方體試件抗壓強度試驗結(jié)果如表2所示。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)芯樣抗壓強度與結(jié)構(gòu)回彈強度試驗對混凝土材料的性能進行分析時，采用回彈法和鉆芯法測定2組試件的回彈強度和取芯強度，并按照等效齡期28、60 d完成性能的測定，混凝土材料的回彈強度和取芯強度試驗結(jié)果如表3所示[14-15]。（注：F 為摻加粉煤灰組；FS為摻加粉煤灰和礦渣組。）

3.3 非標(biāo)準(zhǔn)芯樣抗壓強度試驗

為驗證非標(biāo)準(zhǔn)芯樣混凝土材料的性能，對小直徑的芯樣進行試驗，在此基礎(chǔ)上，探究該芯樣在結(jié)構(gòu)實體混凝土材料強度檢測中的適用性。試驗開始之前，首先應(yīng)完成試驗的準(zhǔn)備工作，利用相應(yīng)的方法在混凝土實體構(gòu)件上鉆取非標(biāo)準(zhǔn)芯樣，非標(biāo)準(zhǔn)芯樣抗壓強度的試驗結(jié)果如表4所示[16-17]。

3.4 混凝土材料成熟度試驗

為保證混凝土材料的強度，需要各齡期不同養(yǎng)護條件下測定的成熟度均一致。對該材料的成熟度進行計算時，首先應(yīng)保證抗壓、回彈以及取芯3種強度對應(yīng)的齡期均為等效齡期，采用簡單成熟度法完成計算，其公式為：

式中：M 為成熟度，℃·d；Ti為平均溫度，℃。試驗過程中全部強度等級對應(yīng)的構(gòu)件均在同一天成型，齡期為7、14、28、60 d的不同強度試件的成熟度依次分別為：146.5、276.3、562.1、1143.7。

通過將試件置于不同養(yǎng)護條件下進行試驗，即可獲取混凝土材料的強度檢測結(jié)果。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下混凝土材料強度的測試，可利用標(biāo)準(zhǔn)制作方法對標(biāo)準(zhǔn)條件下的試件強度進行計算。該材料的取芯強度可通過鉆芯法鉆取標(biāo)準(zhǔn)的芯樣實現(xiàn)強度的測定。但是在實際測試中，混凝土材料易受外界環(huán)境、施工等因素的影響，可使混凝土材料的強度性能與實際結(jié)果之間存在較大差異。將混凝土試件置于同條件養(yǎng)護環(huán)境中，可使各試件的取芯強度基本一致。由此可表明，等效齡期的增幅一致，可將同條件養(yǎng)護環(huán)境中試件作為混凝土強度的代表。

4 結(jié)語

建筑混凝土材料的承重能力和質(zhì)量可取決于該材料的基本性能，良好的密實性和抗壓性能在一定程度上可提升材料的承載力。為對建筑混凝土材料的強度進行測定，選取多個相同標(biāo)準(zhǔn)的立方體試件，將其分別置于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護和同條件養(yǎng)護條件下完成性能測試，將試件的等效齡期與成熟度作為主要依據(jù)，并結(jié)合多個性能試驗，精準(zhǔn)記錄不同齡期下試件的變化情況。通過對建筑混凝土材料進行強度測定，有利于延長建筑物的使用壽命。

【參考文獻】

[1] 宣衛(wèi)紅，楊果，陳育志.摻再生塑料顆粒自密實混凝土的動態(tài)力學(xué)性能研究[J].水利水電技術(shù)，2019（11）：160-165.

[2] 栗浩洋，姚強，華天波，等.基于PFC3D的無砂混凝土強度及損傷模式[J].長江科學(xué)院院報，2019（6）：127-132.

[3] 羅維剛，鈔鑫，盧國文，等.聚丙烯纖維改性聚合物透水混凝土路面路用性能試驗[J].建筑科學(xué)與工程學(xué)報，2018（6）：118-126.

[4] 馬士賓，高建強，徐文斌，等.聚丙烯纖維混凝土-瀝青混凝土復(fù)合切口梁彎曲韌性研究[J].硅酸鹽通報，2018（4）：1423-1429.

[5] 王洋.基于水工混凝土抗壓強度影響因素研究[J].黑龍江水利科技，2020（5）：11-14.

[6] 趙喜云，吳建華.氯鹽干濕循環(huán)作用下混凝土力學(xué)性能與孔結(jié)構(gòu)變化研究[J].水利水電技術(shù)，2020（4）：220-226.

[7] 胡良明，朱軍福，賈欣，等.塑性混凝土三軸受壓本構(gòu)關(guān)系試驗研究[J].中國農(nóng)村水利水電，2020（1）：136-141.

[8] 鄭洲，劉建鵬，徐帆，等.尺寸效應(yīng)對面板混凝土動態(tài)力學(xué)性能影響的試驗研究[J].陜西水利，2020（1）：16-19.

[9] 范鄒升威.土木建筑材料中的高性能混凝土材料性能分析[J].粘接，2022，49（2）：125-128.

[10] 蘇晶，羅澤權(quán).工程結(jié)構(gòu)實體混凝土強度測試的準(zhǔn)確性研究[J].廣西水利水電，2022（6）：11-14.

[11] 沈永強，侍華峰.混凝土抗拉強度測試方法的對比與分析[J].低溫建筑技術(shù)，2022（12）：83-87.

[12] 戴蕾，馬捷，王永海.混凝土立方體抗壓強度檢測能力驗證結(jié)果分析[J].混凝土，2022（12）：189-192.

[13] 莊金平，陳劍星，蔡雪峰，等.自然養(yǎng)護條件下各齡期混凝土抗壓性能研究[J].混凝土，2020（8）：151-155.

[14] 陳鵬.高性能混凝土耐久性分析[J].房地產(chǎn)世界，2022（24）：140-142.

[15] 李霖霖，王宇，李輝.鋼渣泡沫混凝土的制備及抗壓強度計算方法[J].新型建筑材料，2022（12）：135-139.

[16] 施云，朱浩，蔣連接.混凝土強度對預(yù)應(yīng)力混凝土柱復(fù)位性能影響[J].低溫建筑技術(shù)，2021（12）：58-62.

[17] 王小東，張啟志，徐健.高強箍筋約束高強混凝土柱軸壓性能[J].現(xiàn)代應(yīng)用物理，2021（4）：144-150.

[18] 陳駿.公路施工中混凝土的強度試驗研究[J].黑龍江交通科技.2021（12）：203-204.

[19] 楊新福.公路工程施工過程中混凝土強度試驗分析[J].居舍，2020（17）：26-27.

[20] 安元明.公路施工中混凝土的強度試驗分析[J].人民交通，2019（4）：69-71.