混凝土立方体抗压强度试验(检验检测重难点解析之钢筋试块篇)

Posted 2023-06-01

篇首语：真正的强者，不是没有眼泪的人，而是含着泪奋斗的人。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了混凝土立方体抗压强度试验(检验检测重难点解析之钢筋试块篇)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

混凝土立方体抗压强度试验(检验检测重难点解析之钢筋试块篇)

本篇内容主要是关于钢筋和混凝土试块检测的关键点，包含以下主要内容：

第一部分关于钢筋弯曲试验的弯芯直径需注意的细节；

第二部分关于《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18-2012）试验结果评定规则图示分析；

第三部分关于钢筋“重量偏差”试验的注意事项；

第四部分关于钢筋弯曲试验的弯芯直径需注意的细节；

第五部分关于混凝土试块的样品要求；

第六部分混凝土试块的养护及试验环境要求；

第七部分混凝土立方体试件试验细节要求；

第八部分混凝土立方体试件抗压强度计算的细节要求。

第一部分关于钢筋弯曲试验的弯芯直径需注意的细节

总体上，钢筋分为光圆钢筋和带肋钢筋两大类，这两大类钢筋在进行弯曲试验时的弯芯直径要求不尽相同，详述如下：

GB/T 1499.1-2017《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》规定，热轧光圆钢筋目前只有HPB300型号，此类钢筋在进行180°冷弯试验时，其弯芯直径d=钢筋公称直径a，要求按规定的弯芯直径弯曲180°后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。相应的取样数量为2件。弯曲试验试样不准许进行车削加工。钢筋应按批进行检査和验收，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一尺寸的钢筋组成。每批重量通常不大于60t。超过60t的部分，每增加40t(或不足40t的余数），增加一个拉伸试验试样和一个弯曲试验试样。允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇注方法的不同炉罐号组成混合批。各炉罐号含碳量之差不大于0.02%，含锰量之差不大于0.15%。混合批的重量不大于60t。

GB/T 1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》规定，热轧带肋钢筋按屈服强度特征值分为400、500、600级，分为普通热轧钢筋和细晶粒热轧钢筋。此类钢筋在进行弯曲试验时，按下表规定的弯曲压头直径弯曲180°后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹：

热轧带肋钢筋弯曲试验弯曲压头直径单位：mm

友情提示：各检验检测单位应注意，不同牌号、不同直径的钢筋样品，其长度应能保证完成180°弯曲试验所需的长度，否则无法正常完成试验，收样时要尤其注意。

相应的取样数量为2件。弯曲试验试样不准许进行车削加工，每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格的钢筋组成。每批重量通常不大于60t。超过60t的部分，每增加40t(或不足40t的余数），增加一个拉伸试验试样和一个弯曲试验试样。允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇注方法的不同炉罐号组成混合批，但各炉罐号含碳量之差不大于0.02%，含锰量之差不大于0.15%。混合批的重量不大于60t。

注意：热轧带肋钢筋的反向弯曲性能试验要求如下：

1、对牌号带E的钢筋应进行反向弯曲试验。经反向弯曲试验后，钢筋受弯曲部位表面不得产生裂纹。

2、根据需方要求，其他牌号钢筋也可进行反向弯曲试验。

3、可用反向弯曲试验代替弯曲试验。以上规定，意味着所有带肋钢筋均可进行“反向弯曲试验”，且进行“反向弯曲试验”可以代替正常的“180°弯曲试验”。

反向弯曲试验的试验方法：

先正向弯曲90°，把经正向弯曲后的试样在100°C±10°C温度下保温不少于30min，经自然冷却后再反向弯曲20°。两个弯曲角度均应在保持载荷时测量。当供方能保证钢筋经人工时效后的反向弯曲性能时，正向弯曲后的试样亦可在室温下直接进行反向弯曲。

反向弯曲试验应注意以下几点：

一是，注意规定的弯曲角度应在“保持荷载”的前提下测量，否则测量的角度会产生误差；

二是，反弯20°后的110°角度如何保证；

三是，虽然在“供方能保证钢筋经人工时效后的反向弯曲性能”的前提下，正向弯曲后的试样亦可在室温下直接进行反向弯曲。但是，此时，应要求委托方在检验检测委托单上声明相关信息，否则不应省略“在100°C±10°C温度下保温不少于30min”的人工时效环节！

尤其特别注意：

敲黑板、划重点——反向弯曲试验的弯曲压头直径比弯曲试验相应增加一个钢筋公称直径：

反向弯曲试验的弯曲压头直径单位：mm

第二部分关于《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18-2012）试验结果评定规则图示分析

国家行业标准《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18-2012）适用于一般工业与民用建筑工程混凝土结构中的钢筋焊接施工及质量检验与验收。其第五章“质量检验与验收”的5.1.7条通过文字描述给出了试验结果评定规则，笔者将这些描述进行了图形化总结分析，便于大家对照使用。

前置定义：

1、试件断于热影响区，呈延性断裂，视同为“母材延性断裂”；

2、试件断于热影响区，呈脆性断裂，视同为“焊缝脆性断裂”；

3、“强度达标”是指“试件抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值”；

4、若有一个试件断于钢筋母材，且呈脆性断裂或有一个试件断于钢筋母材，其抗拉强度又小于钢筋母材抗拉强度标准值，应视该项试验为无效，并检验钢筋母材的化学成分和力学性能。

初检试验结果评定规则分析如下图所示：

初检试验结果评定规则分析图

场景说明：

场景1是指：3个试件均断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值。此时应评定该检验批接头拉伸试验合格。

场景2是指：2个试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值；另一试件断于焊缝，呈脆性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍。此时应评定该检验批接头拉伸试验合格。

场景3是指：2个试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值；另一试件断于焊缝，或热影响区，呈脆性断裂，其抗拉强度小于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍。此时应进行复验。

场景4～6是指：1个试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值；另2个试件断于焊缝或热影响区，呈脆性断裂。此时应进行复验。（注：此处标准原文并未对这2个焊缝脆性断裂的试件的抗拉强度做出要求，示意图中对这几种情况做了*注释，其中场景5以及场景6结论是否应为复检，供大家讨论。）

场景7是指：3个试件均断于焊缝，呈脆性断裂，其抗拉强度均大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍，应进行复验。

场景8～10是指：3个试件均断于焊缝，呈脆性断裂，当3个试件中有1个试件抗拉强度小于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍时，应评定该检验批接头拉伸试验不合格。

复验试验结果评定规则分析如下图所示：

复验试验结果评定规则分析图

场景11～13是指：复验时，切取的6个试件试验结果，若有4个或4个以上试件断于钢筋母材，呈延性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值，另2个或2个以下试件断于焊缝，呈脆性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值的1.0倍，应评定该检验批接头拉伸试验复验合格。

第三部分关于钢筋“重量偏差”试验的注意事项

GB/T 1499.1-2017《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》、GB/T 1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》规定，测量钢筋重量偏差时，试样应随机从不同根钢筋上截取，数量不少于5支，每支试样长度不小于500mm。长度应逐支测量，应精确到1mm。测量试样总重量时，应精确到不大于总重量的1%。

钢筋实际重量与理论重量的偏差（%）按下式计算：

GB 50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定，盘卷钢筋调直后应进行力学性能和重量偏差检验（采用无延伸功能的机械设备调直的钢筋无此要求），应对3个试件先进行重量偏差检验，再取其中2个试件进行力学性能检验。

重量偏差应按下式计算：

总结：盘卷钢筋经调直后，为防止产生“瘦身钢筋”等不利于工程质量的情形发生，GB 50204要求对此类钢筋进行“重量偏差”检验；除此之外的其余情形，应按照相应的产品标准进行重量偏差检测和判定。

敲黑板、划重点——在日常检验检测工作中，此项试验最容易产生问题的环节是取样，由于重量偏差试验是测得钢筋样品的重量和长度后，计算其密度，然后与相应标准比较后得出合格与否的结论，因此，样品的截取环节非常重要。

钢筋的长度一般是使用钢板尺测得，也有使用更先进的自动化设备测得的，但是无论何种测试方式，钢筋的端面必须齐平，并且应垂直于轴线，如果钢筋端面不规则、有毛刺，轻则影响试验精确度，重则造成试验无法进行，耽误试验进度，因此，在收取钢筋重量偏差样品的时候应该尤其注意。

第五部分关于混凝土试块的样品要求

GB/T 50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》于2019年12月1日实施，目的是规范和统一混凝土物理力学性能试验方法，提高混凝土试验技术水平；适用于建设工程中混凝土的物理力学性能试验；不适用于水利水电工程中的全级配混凝土和碾压混凝土。

混凝土是以水泥、骨料和水为主要原材料，根据需要加入矿物掺合料和外加剂等材料，按一定配合比，经拌合、成型、养护等工艺制作的、硬化后具有强度的工程材料。

混凝土试件，通称试块，是工程主体质量检测的重要样品之一，应用非常广泛，其最小横截面尺寸按照不同的应用场景分为100mm×100mm、150mm×150mm、200mm×200mm三种。

检验检测机构在收取混凝土试块的时候，务必按照规范要求对其尺寸进行测量，不符合要求的试件不宜收样。

敲黑板、划重点——混凝土试件尺寸测量应符合下列规定：

1、试件的边长和高度宜采用游标卡尺进行测量，应精确至0.1mm；

2、圆柱形试件的直径应采用游标卡尺分别在试件的上部、中部和下部相互垂直的两个位置上共测量6次，取测量的算术平均值作为直径值，应精确至0.1mm；

3、试件承压面的平面度可采用钢板尺和塞尺进行测量。测量时，应将钢板尺立起横放在试件承压面上，慢慢旋转360°，用塞尺测量其最大间隙作为平面度值，也可采用其他专用设备测量，结果应精确至0.01mm；

4、试件相邻面间的夹角应采用游标量角器进行测量，应精确至0.1°；

5、试件各边长、直径和高的尺寸公差不得超过1mm。

6、试件承压面的平面度公差不得超过0.0005d，d为试件边长；

7、试件相邻面间的夹角应为90°，其公差不得超过0.5°。

当试件公差不能满足要求时，原则上试件应作废弃处理，当必须用于试验时，也可通过加工处理，在满足试件公差要求的前提下进行试验。

第六部分混凝土试块的养护及试验环境要求

检验检测机构接收的混凝土标准养护试件应及时放入温度为20°C±2°C，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在温度为20℃±2°C的不流动氢氧化钙饱和溶液中养护。

标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔10mm～20mm，试件表面应保持潮湿，但不得用水直接冲淋试件。

试件的养护龄期可分为1d、3d、7d、28d、56d 或 60d、84d 或 90d、180d 等，也可根据设计龄期或需要进行确定，龄期应从搅拌加水开始计时，此时应关注客户填写的委托单，依据其要求的龄期推算试验日期，并做好记录，保证到期及时进行试验。

试件到达试验龄期时，从养护地点取出后，应检查其尺寸及形状，尺寸公差应满足标准的规定，试件取出后应尽快进行试验。

敲黑板、划重点——验环境相对湿度不宜小于50%，温度应保持在20°C±5℃，这是对混凝土试件进行试验的试验室的环境要求，此处容易被忽略，应加以注意，试验室应配备相应的温湿度保持设备设施，并应对温湿度进行记录，保证试验环境条件符合规范要求。

第七部分混凝土立方体试件试验细节要求

标准试件是边长为150mm的立方体试件；边长为100mm和200mm的立方体试件是非标准试件；每组试件应为3块。

敲黑板、划重点——混凝土抗压试验用压力试验机应符合下列规定：

1、试件破坏荷载宜大于压力机全量程的20%且宜小于压力机全量程的80%；

2、示值相对误差应为±1%；

3、应具有加荷速度指示装置或加荷速度控制装置，并应能均匀、连续地加荷；

4、试验机上、下承压板的平面度公差不应大于0.04mm；平行度公差不应大于0.05mm；表面硬度不应小于55HRC；板面应光滑、平整，表面粗糙度不应大于0.80μm；

5、球座应转动灵活；球座宜置于试件顶面，并凸面朝上；

6、其他要求应符合现行国家标准《液压式万能试验机》GB/T 3159和《试验机通用技术要求》GB/T 2611的有关规定。

试件放置试验机前，应将试件表面与上、下承压板面擦拭干净。以试件成型时的侧面为承压面，应将试件安放在试验机的下压板或垫板上，试件的中心应与试验机下压板中心对准。试件应避免偏心受压，偏心受压对试件抗压强度影响较大，导致试验结果不准确。

启动试验机，试件表面与上、下承压板或钢垫板应均匀接触。试验过程中应连续均匀加荷，加荷速度应取0.3MPa/s～1.0MPa/s。

敲黑板、划重点——关于加荷速度：

当立方体抗压强度小于30MPa时，加荷速度宜取0.3MPa/s～0.5MPa/s；

当立方体抗压强度为30MPa～60MPa时，加荷速度宜取0.5MPa/s～0.8MPa/s；

当立方体抗压强度不小于60MPa时，加荷速度宜取0.3MPa/s～1.0MPa/s。

在试验前，应保证试件周围设置有合适的防护网罩，以免高强混凝土试件在破坏时突然崩裂射出的试件碎块伤人。

第八部分混凝土立方体试件抗压强度计算的细节要求

混凝土立方体试件抗压强度应按下式计算：

立方体试件抗压强度值的确定应符合下列规定：

敲黑板、划重点——取3个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值，应精确至0.1MPa；当3个测值中的最大值（或）最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则应把最大（及）最小值剔除，取（中间值）作为该组试件的抗压强度值；当最大值和最小值与中间值的差值（均）超过中间值的15%时，该组试件的试验结果（无效）。

关于换算系数：当混凝土强度等级不小于C60时，宜采用标准试件；当混凝土强度等级小于C60时，用非标准试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数，对 200mm×200mm×200mm试件可取为1.05；对100mm×100mm×100mm试件可取为0.95。

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