浅谈实体工程混凝土强度不达标原因

特别策划 Beton Chinese Edition —— Ready-mixed Concrete 2016年第11期

偏低；采用大于符号“＞”究竟应大多少没有说明，难以操作。

由上述，规定的配制强度偏低，很可能是强度达不到设计要求强度等级的重要原因。

为了有较大的把握达到设计要求强度等级，当前建议以fμ=（fcu,k +1.645σ）代入式 (1) 和式 (2) 将 JGJ/T 55—2011《普通混凝土配合比设计规程》的式 (4.0.1-1) 改为式 (3) 或式 (4) 来计算 fcu,0：

fcu,0=φ（fcu,k +1.645σ） (3) fcu,0=fcu,k+1.645σ+tσ (4)更加合理的 fcu,0 建议按一次计量抽样检验方案确定，由式 (5) 计算得[1]：

fcu,0 = fμ+( t1-β - tα)σ/√n = fcu,k+[ +( t1-β - tα) /√n] σ (5)n——抽样检验方案确定的抽取试件组数；

tα——与抽样检验的第Ⅰ类错误（或称错判概率、生产方损失）。α 相应的正态偏差，α 通常取 5%～10%，相应的， tα= -1.645～-1.28；

t1-β ——与 1-β 相应的正态偏差。“1-”称为检验功效，也可称为合格判定的可靠性，β 是抽样检验的第Ⅱ类错误（或称漏判概率、使用方风险），通常取 5%～10%，相应的， t1-β=1.645～1.28。

位值），fd= fμ+tσ，式中 t 为与 fd 相应的正态偏差，当 fd＜fμ时，t 为负值。过去，曾采用概率为 0.135%、2%、2.3%、5% 等的分位值，相应的 t= -3、-2.05、-2、-1.645；现在统一为 5% 的分位值，称为强度标准值，以 fk 代表，相应的 t=-1.645，则 fk=fμ-1.645σ，见图 1。GB/T 50107—2010 的 3.02 条将强度标准值定义为：“混凝土抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的概率应为 5%”。

图　１　　在强度正态分布Ｎ（ｆμ，　σ２）中，　

标准值　ｆｋ　与平均值ｆμ的关系

由于强度高低不同，强度标准值 fk 有很多，为便于管理，将其划分为若干档次，称为强度等级，在等级值前加英文大写字母 C 表示，如 C10、C15……等。10≤fk＜15MPa 的为 C10；15≤fk＜20MPa 的为 C15；余类推。所以，强度标准值 fk 和强度等级不完全等同。fk 有很多，强度等级只有规范规定的几个。每个强度等级中有很多 fk，其中最小的 fk 与该强度等级值相同，用来进行设计计算，称为设计强度标准值。

用设计强度标准值 fk 代表强度正态分布进行设计计算，可简化当今采用的建筑结构设计方法（近似概率法）复杂的概率计算，使设计计算表达式的形式和原先采用的半概率半经验法一样简单，但是却掩盖了强度按正态分布计的实质，容易将设计强度标准值 fk 误解为强度定值或强度平均值。所以应树立设计强度标准值 fk 代表设计强度正态分布 N(fμ, σ2)的观念。

3 关键是正确认识强度标准值

以上列举的，以强度平均值当作强度标准值来确定强度等级，所确定的强度等级偏高；又以强度标准值当作强度平均值来计算配制强度，所得配制强度偏低，是将强度标准值与强度平均值混淆造成的。原因是强度按正态分布计的观念尚未真正确立，没有认识到强度标准值是强度正态分布的代表，比强度平均值低 1.645σ。

早先，在混凝土强度按定值计时，设计计算用的强度只有一个定值。由于混凝土强度是十分接近正态分布的随机变量，这个定值实际上是强度平均值 fμ。在混凝土强度改按正态分布计后，强度不再只是一个定值，而是有很多很多个，需确定一个代表强度 fd 来代表正态分布进行设计计算，所以 fd 也被称为设计计算强度。fd 通常取小概率低强度（小概率分

参考文献

[1] 戴镇潮．混凝土配制强度和验收强度的确定方法[M]．北京：中国电力出版社，2008 年 8 月．

浅谈实体工程混凝土强度不达标原因

李新国，卢运壮（临沂天元混凝土工程有限公司）

预拌混凝土作为基础建设的一种主要建筑材料，在我们的城市建设中发挥着至关重要的作用，但是预拌混凝土又与钢材、水泥等建材在运输使用上有着本质的不同。预拌混凝土作为一种半成品的建筑材料，影响混凝土强度质量的因素较多，不能单一地看待影响混凝土强度的原因。随着预拌混凝土的生产工艺日益完善，混凝土强度不达标的现象已大大·2·

减少；但也时有强度不达标的现象存在。根据笔者多年来的施工经验，主要从材料、生产运输、浇筑养护这几个方面谈谈实体工程强度不达标的原因。

1 材料方面影响

根据材料检测数据经验总结，水泥、粉煤灰和矿粉的质

商品混凝土

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量稳定，砂石料的质量稍有波动。其中砂的含泥量和石子的石粉含量稍有波动，这些指标的变化直接影响聚羧酸外加剂的减水效果，会造成生产时用水量加大，水胶比增大，降低了混凝土的强度。砂的卵石含量和石子的页岩含量的波动在一定程度上也影响最终的实体结构的强度。作为管理完善的企业能够把好材料的进厂关，从而可以避免这方面的原因造成质量问题。

2 生产运输方面的影响

搅拌站是预拌混凝土生产的重要部门，操作人员对混凝土坍落度控制的一致性起到一定作用。加强操作人员的管理可以保证生产混凝土坍落度的一致性，维持混凝土强度的稳定。

运输方面的影响：预拌混凝土是由水泥、砂、石子、粉煤灰、矿粉、外加剂、水、其他矿物掺合料等多项材料通过一定的配合比设计构成的混合材料。组成混凝土的各种材料在搅拌站完成搅拌后立即运往工地，在水泥等胶凝材料与水接触开始，水泥即发生水化反应，开始硬化凝结，直至达到混凝土的设计强度。

一般来说水泥在与水接触 45 分钟后开始初凝，4～5 小时达到终凝硬化，在混凝土中通过其他掺合料的调节，混凝土在搅拌出厂开始 30 分钟到 90 分钟是比较适宜的，根据临沂当地材料的特性，一般混凝土的初凝时间为 2～3 小时。浇筑入模后通过振捣达到施工设计要求。

根据生产调度的经验总结，造成混凝土出厂后未及时浇筑的原因有施工现场未做好准备工作（未验收完毕、工人未就位、电力和振动棒等辅助设施未准备好、施工道路不通畅、松软不适合车辆通行）、泵车机械故障、混凝土车辆压车过多、混凝土运输距离过长或交通堵塞等。当混凝土搅拌完毕没有及时浇筑入模往往会产生诸多不利因素。

混凝土因延误时间过长，水泥水化反应就会不断加大，形成凝胶体逐渐产生强度，部分水泥颗粒因已发生反应失去活性，随着时间的不断增加，失去活性的水泥成分会越来越多，这种混凝土重新施工后，其强度也会随延长时间的增加而大幅降低，强度也达不到设计要求，产生质量隐患，当延长时间超过初凝时间后混凝土报废，如进行施工后果不可设想。

混凝土在搅拌站拌合时，也就开始了水泥的水化反应，混凝土在运输车中长时间不能卸车混凝土就会开始硬化凝结，严重者会导致运输车罐体报废。

由于种种原因造成的从搅拌出机到开始浇筑的时间间隔过长会造成混凝土强度达不到设计要求。因此要避免这方面的影响，应做好以下几个方面：生产调度首先要落实施工单位准备工作是否做好，和施工单位详细沟通，确保施工单位准备工作做好后再生产；选择非高峰期时段发料；生产调度根据浇筑速度和车辆 GPS 定位情况控制生产速度，发现异常及时和施工单位沟通防止混凝土压车过多。

3 浇筑养护方面的影响

根据多年的经验观察发现施工单位管理不到位造成混凝土强度达不到要求的情况广泛存在。在混凝土泵送浇筑时，工人为省时省力随意向混凝土搅拌车中加水，增大了混凝土的水胶比，降低了混凝土强度；在混凝土振捣过程中，漏振造成混凝土不密实，过振使混凝土浆体上浮石子下沉，造成混凝土均匀性差，影响混凝土强度；另外在某些工地发现模板拼缝过大，造成混凝土跑浆、漏浆，这对混凝土强度影响较大。

混凝土养护对混凝土后期强度增长也有较大影响。在回访中发现有混凝土浇筑后不养护或养护不到位的现象存在，观察测量发现混凝土缺少养护后混凝土表面发白、起粉、表面强度低、碳化深度高、混凝土表面有裂纹。通过对比混凝土回弹强度发现，按标准养护的混凝土回弹强度比缺少养护的混凝土回弹强度高 4～6MPa。因此加强混凝土养护对混凝土强度增长有显著作用。

混凝土作为我们国家基础建设的重要建筑材料，其生产、施工都备受政府相关部门的重视和关心，而从材料、生产运输、浇筑养护等方面需要严格的控制，使这种半成品的建筑材料在生产、运输、施工各阶段的配合下发挥出质优价廉、便于施工的特点，为我们的城市建设做出更大贡献。［作者简介］李新国（1987—），男，工程师，主要负责混凝土的配比设计、浇筑施工以及混凝土性能检测。

［通讯地址］山东省临沂市河东区紫昇街与顺达路交汇河东产业园北区天元混凝土工程有限公司（276034）

混凝土强度不足的原因分析及预防措施

万晶１，李福平２

（１．　拉法基（重庆）混凝土有限公司，实验室主任；２．　重庆建工建材物流有限公司，工程师）

混凝土强度检验结果是否满足设计要求，是评定混凝土合格与否的一个重要指标。影响混凝土强度不足的因素有很多，但对其影响最大的因素有：混凝土配合比、组成混凝土的原材料质量、混凝土

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