地鐵工程混凝土標養試件強度異常淺析

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摘要：針對某市地鐵n號線工程混凝土試塊抗壓強度大面積超強的現象，從混凝土公司供應原材，施工單位制作、養護方法、配合比設計三個方面進行分析，利用原材料的抽檢結果對混凝土強度進行反推計算，總結混凝土試塊抗壓強度超強的原因，并給出相應質量控制措施及建議，指導工程現場對混凝土質量的控制。

關鍵詞：地鐵工程；混凝土；強度超強；質量控制措施

1總體情況

根據江蘇省《建設工程質量檢測規程》DGJ32/J21—2009對試塊的超強有所規定，其主要原因是擔心送檢試塊作假，不能反映實體質量的真實情況。雖然目前某市地鐵n號線工程混凝土整體超強較多，但根據已取芯驗證的結果可以看出，目前各標段送檢的試塊真實性較好。

1.1TA01標混凝土異常情況

TA01標截至目前，共送檢57組混凝土標養試件，其中超強15組，占比26.3%，其混凝土供應商為A商混站。

1.2TA04標混凝土異常情況

TA04標截至目前，共送檢1101組混凝土標養試件，其中不合格19組，占比1.7%，超強93組，占比8.4%，其混凝土供應商為A商混站。

2混凝土強度評定

由于TA04標工程開工早，試塊組數多，因此選取TA04標進行混凝土強度評定相對更具有統計學意義，根據GB50107—2010《混凝土強度檢驗評定標準》評定要求，由于檢驗批次中不合格混凝土試件已按相關規范要求進行閉合處理，故不參與評定，本次評定范圍為檢驗批次中除不合格外的所有試件。評定結果如表1、2所示。評定結果均合格。

3原因分析

3.1混凝土公司方面

原材料的質量對混凝土強度影響較大，對混凝土公司原材料抽檢檢測結果統計發現，水泥的28d抗壓強度和碎石的壓碎指標相對波動較大，其他原材料則相對平穩；而水泥強度和碎石的壓碎指標直接影響混凝土強度，其檢測結果分布如下：由圖1可知，水泥28d抗壓強度檢測結果基本在50MPa左右，2020年12月至今水泥28d抗壓強度檢測結果有明顯增長，28d抗壓強度極差達8.7MPa。水泥強度的提高將促進混凝土強度的增長。（2）碎石抽檢結果碎石的壓碎指標檢測結果波動較大，其極差達3.1%。根據之前混凝土試件破壞狀態看，試塊斷裂出現在骨料的情況較多。而如今隨著碎石壓碎指標的降低，碎石強度變高，斷裂面由碎石轉向膠材與骨料的膠結面，因此，碎石的壓碎指標波動會導致混凝土強度的波動。從多次對混凝土公司的監督檢查過程中發現，其骨料含水率檢測存在數據失真的現象，而骨料含水率將直接影響整個混凝土的真實配合比，骨料含水率的檢測結果不準，也會導致混凝土質量出現波動。

3.2施工單位方面

3.2.1試件制作。施工單位試驗員制作試塊時從攪拌車尾部取料，骨料粒徑偏大且過于飽滿，造成部分試塊強度過高；試件制作時收面過高，導致試件尺寸偏大，取樣的不均勻性和制作試件的不規范性都會導致混凝土抗壓強度波動。3.2.2試件養護。結合現場巡查記錄發現，施工單位現場混凝土標準養護室個別時間段出現溫濕度不滿足規范要求，現場混凝土成型養護溫度也不滿足規范要求，養護不規范也容易導致混凝土抗壓強度出現波動。

3.3配合比設計與執行方面

以TA04標（a商混站）的C35水下混凝土為例，羅列設計圖紙對混凝土配合比要求以及配合比試配結果，結果見表3~5。利用檢測中心對原材料的抽檢結果對混凝土強度進行反推計算（A商混站供應的混凝土占比例較大，因此計算只考慮A商混站），過程如下：TA04標A商混站C35水下混凝土配合比設計計算書中水泥28d強度為49.0MPa，試配強度為48.5MPa，水膠比為0.41；水泥28d強度抽檢結果平均值為52.5MPa，選取粉煤灰影響系數0.83，礦渣粉影響系數1.0，計算得出實際水膠比為0.44。實際0.44的水膠比就能滿足相應強度，但混凝土仍按照0.41的水膠比生產，水膠比越小，強度越高，僅考慮水泥膠砂強度的情況下，假設水膠比與混凝土成線性關系，則水膠比0.44對應的混凝土強度應為52.0MPa，相比原來試配強度高3.5MPa。計算結果統計見表6。因此，在骨料、膠材質量變好和原本配合比設計較為保守的情況下，在混凝土公司嚴格執行配合比后，相對較容易出現混凝土抗壓強度超強。

4結論

（1）通過對混凝土公司抽檢的原材料檢測結果可以看出，2021年后粗骨料的壓碎指標有了明顯改善，水泥的28d強度也有明顯增長。不同時期、不同混凝土公司試配出的混凝土抗壓強度差別較大，因此混凝土原材料的品質對混凝土抗壓強度影響較大。（2）此次混凝土的大面積超強現象的發生，主要原因是配合比本身未作適當優化，但結合各標段的設計圖紙可以看出，配合比優化的空間較小，以至于較難大幅度降低混凝土抗壓強度，因此，為防止后期試塊出現超強現象，建議各施工單位與設計單位有效溝通，使得配合比有足夠的優化空間。（3）為保證混凝土在水下的成型質量，設計圖紙對C35水下混凝土的設計要求為提高一個等級設計，即參照C40混凝土設計，而如今檢測報告的判定仍為C35，加之C35水下混凝土標養試件的制作、養護條件均按規范要求執行，故提高一個等級設計也是C35水下混凝土標養試件超強的原因之一。

5質量控制措施及建議

（1）對混凝土公司原材料加強管理、對混凝土公司自檢情況進行核查，尤其是砂、石料含水率的測定是否準確，以及骨料含水率的均勻性，后期加大原材料抽檢頻率。（2）在對現場混凝土取樣前應確保攪拌車內的混凝土足夠均勻，為防止不均勻，應要求現場攪拌車快速轉動3min，然后取料做坍落度，做坍落度試驗前，應將混凝土倒置在鐵板上來回拌合不少于3次，再進行坍落度試驗，坍落度檢測合格后，按照規范要求分三個部位進行取樣，取樣位置盡量按照1/4、1/2、3/4三個位置，混凝土試件成型應嚴格按照GB/T50080—2002《普通混凝土拌合物性能試驗方法》進行。（3）在混凝土生產過程中應注重后場管理，在混凝土開盤前，施工、監理、檢測中心對拌合站的計量設備、攪拌站操作系統進行全過程檢查與旁站，檢測中心對施工單位取樣的規范性、混凝土公司配合比執行情況進行嚴格監督，嚴格按照設計配合比執行。（4）在落實后場信息化之前，建議各施工單位、監理單位安排專人駐場監督管理。（5）建議混凝土公司通過調整摻合料的摻量來確保調整后的配合比（含基準、上、下調）均滿足圖紙要求，通過調整試配，從而選擇更合理的混凝土配合比。檢測中心配合施工單位對C35水下混凝土配合比進行適當優化，并負責審核優化方案的合理性。

作者:周豪 單位:江蘇省建筑工程質量檢測中心有限公司