攪拌站的、試驗(yàn)室的、開攪拌車的以及門口掃地阿姨都在圍觀的公眾號(hào)~
砼行會(huì)問，為什么同樣的配比，同樣的原材料，有的強(qiáng)度高，有的強(qiáng)度低，這就是離散性。
混凝土是的一種多相非均質(zhì)混合材料，由水泥、水、砂、石、外加劑以及摻合料等組成，每種材料就是一種不確定性。攪拌不可能達(dá)到理想上的絕對(duì)勻質(zhì)，使強(qiáng)度完全均衡一致，即使是同一盤混凝土成型的試件，強(qiáng)度也是有差異的。這種現(xiàn)在混凝土一定范圍內(nèi)強(qiáng)度的差異和上下波動(dòng)稱之為混凝土強(qiáng)度的離散性。因此，混凝土強(qiáng)度是一個(gè)波動(dòng)的范圍而不是某一個(gè)固定值。如果強(qiáng)度值偏離平均值較大，就表明離散較大，反之離散較小。
一、混凝土強(qiáng)度的正態(tài)分布
混凝土強(qiáng)度在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，高低不同。有些試件的強(qiáng)度分布雜亂無章，摸不到規(guī)律，但試件的強(qiáng)度大部分情況下符合隨機(jī)變量的正態(tài)分布。正態(tài)分布曲線是一條類似鐘狀的左右對(duì)稱單峰曲線，是理想化的理論數(shù)學(xué)模型，雖然混凝土強(qiáng)度分布與正態(tài)分布非常接近，但不完全一致。因此，在一般情況下，可以用正態(tài)分布理論去處理混凝土強(qiáng)度的問題。
平均強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)差是兩個(gè)表示曲線特征的參數(shù)，曲線的位置和形狀就看它們的數(shù)值，強(qiáng)度分布在坐標(biāo)圖中的位置看平均值，是表示其“分散位置的量”，卻不能表示出離散性的大小。在一組數(shù)據(jù)中，總可以取接近分布中心的數(shù)值作為代表值，盡管混凝土強(qiáng)度分布盡管有些分散。該組混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù)將分散分布在中心值附近。
算術(shù)平均值反映混凝土強(qiáng)度平均水平，是控制或評(píng)定混凝土質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)，但不是唯一指標(biāo)。有時(shí)候兩批混凝土的強(qiáng)度正態(tài)分布可能完全不同，但平均強(qiáng)度卻相同，可能其中一批強(qiáng)度集中，而另一批強(qiáng)度分布可能比較分散，這種離散性的大小無法用平均強(qiáng)度來表達(dá)。離散性表示混凝土強(qiáng)度的分散程度大小，通常用標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)來表達(dá)。在我國，通常用標(biāo)準(zhǔn)差來表示離散性的大小，標(biāo)準(zhǔn)差大則強(qiáng)度較分散，其正態(tài)分布曲線較平坦，標(biāo)準(zhǔn)差小則強(qiáng)度較集中，其正態(tài)分布曲線高聳。
二、如何控制混凝土強(qiáng)度的離散性
每一道工序幾乎都可能引起混凝土強(qiáng)度的隨機(jī)波動(dòng)，原材料的質(zhì)量、配合比設(shè)計(jì)、計(jì)量、攪拌、運(yùn)輸、成型、養(yǎng)護(hù)及試驗(yàn)誤差等諸多因素都可能造成。影響混凝土強(qiáng)度波動(dòng)的因素可以分為三類，即原材料質(zhì)量、施工質(zhì)量及試驗(yàn)誤差。在生產(chǎn)過程中不可避免的是試驗(yàn)誤差，在一定范圍內(nèi)可以看作是正常的隨機(jī)誤差，而原材料質(zhì)量和施工質(zhì)量是可以加以調(diào)整或消除。
1、控制混凝土原材料的質(zhì)量
對(duì)混凝土組成材料的質(zhì)量控制是控制混凝土強(qiáng)度波動(dòng)的重要因素，尤其要注意水泥的選擇和質(zhì)量性能的控制，外加劑和摻合料的使用，砂、石骨料的種類、級(jí)配質(zhì)量波動(dòng)。在生產(chǎn)中要關(guān)注水泥強(qiáng)度和砂、石含水率的波動(dòng)，做到隨時(shí)觀察及時(shí)處理。
2、混凝土施工過程中的質(zhì)量控制
造成混凝土強(qiáng)度離散性的主要因素是混凝土施工過程，從施工開始至施工結(jié)束的各道工序，每一個(gè)工序的質(zhì)量好壞直接影響混凝土強(qiáng)度。因此，在生產(chǎn)過程中最重要的是控制混凝土配合比，并注意計(jì)量誤差，混凝土攪拌要均勻；在運(yùn)輸過程中保持罐體勻速轉(zhuǎn)動(dòng)防止混凝土離析；混凝土澆筑后要充分振搗密實(shí)，養(yǎng)護(hù)要做到及時(shí)充分；注意拆模時(shí)間，防止結(jié)構(gòu)變形和裂縫的產(chǎn)生；冬期施工時(shí)要防止在臨界強(qiáng)度之前受凍。
施工中各種施工條件的波動(dòng)最常見，不能固定，都可能引起混凝土強(qiáng)度的離散性變化，這些變化并不能完全包括在由試件強(qiáng)度計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)差之中，也就是說在混凝土試件強(qiáng)度中沒有表現(xiàn)出全部影響因素。
試件與結(jié)構(gòu)存在很多差異，如混凝土試件與混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑、成型、振搗及養(yǎng)護(hù)分別在不同條件下進(jìn)行，混凝土構(gòu)件振搗是否密實(shí)及養(yǎng)護(hù)條件不可能在試件強(qiáng)度中反映出來，而這些施工條件的波動(dòng)又對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度影響很大，卻沒有反映在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度之中。施工的全過程都要不間斷的質(zhì)量控制，持續(xù)控制是控制強(qiáng)度離散性的重要手段。
3、控制試驗(yàn)誤差
試驗(yàn)過程也有很多不確定因素，儀器精度、試驗(yàn)條件、操作方法以及不同人員的操作都會(huì)影響混凝土強(qiáng)度的離散性，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都會(huì)有誤差，積累后就放大了。很多情況檢測的混凝土試件是不具有代表性的，原因就是誤差太大，與實(shí)際脫離，還會(huì)影響到質(zhì)量評(píng)定。很多人把試驗(yàn)誤差看做施工誤差，覺得可接受，即不被察覺和重視，這在很大程度上對(duì)混凝土強(qiáng)度的試測結(jié)果產(chǎn)生影響，造成混凝土原本合格而被判為不合格，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的誤判或錯(cuò)判。
綜上所述，混凝土強(qiáng)度分布并完全符合正態(tài)分布，同一檢驗(yàn)批的混凝土強(qiáng)度不但有高有低，有時(shí)還會(huì)相差很多，有時(shí)在很大范圍內(nèi)波動(dòng)。僅僅依靠平均強(qiáng)度是不能準(zhǔn)確表達(dá)這一波動(dòng)情況，應(yīng)采用混凝土的離散性指標(biāo)來綜合反映混凝土的強(qiáng)度，再利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來控制混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)，以生產(chǎn)出質(zhì)地均勻的混凝土，保證工程質(zhì)量。
三、立方體試塊強(qiáng)度偏高原因
目前有施工企業(yè)反映混凝土和砂漿試塊強(qiáng)度偏高的問題，其原因分析如下：
1、試塊強(qiáng)度失真
未按實(shí)際施工配比正確取樣，現(xiàn)場試驗(yàn)工制作方法不對(duì)，多數(shù)未經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，制作試塊時(shí)沒底，心里負(fù)擔(dān)重，寧可做高，不可做低，這種現(xiàn)象較常見。
未按見證取樣進(jìn)行，大量使用超齡期試塊送檢，如市區(qū)某道路工程C10混凝土，送檢抗壓強(qiáng)度達(dá)到33.0MPa，其結(jié)果令人難以相信。
少數(shù)施工單位試驗(yàn)工對(duì)混凝土和砂漿試塊開小灶，成型一批試塊，以假充真送檢，造成其結(jié)果與實(shí)體質(zhì)量差距甚大。
2、水泥強(qiáng)度富余數(shù)過高也是導(dǎo)致混凝土和砂漿強(qiáng)度偏高原因之一。
3、使用的計(jì)量器具未經(jīng)檢定或超周期未再檢，導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)或未計(jì)量，從而發(fā)生試塊和實(shí)體強(qiáng)度忽高忽低。
4、現(xiàn)場原材料變化，如水泥品種、等級(jí)，粗骨料粒徑，細(xì)骨料粗細(xì)程度以及砂石含水量未及時(shí)調(diào)整等導(dǎo)致試塊強(qiáng)度忽高忽低。
5、特殊混凝土配合比。如抗?jié)B混凝土，泵送混凝土，特殊環(huán)境下混凝土（如潮濕）等受水泥最小用量限制，也是導(dǎo)致試塊強(qiáng)度偏高原因之一。
為什么會(huì)造成試塊強(qiáng)度過高或過低的現(xiàn)象呢？
1、現(xiàn)場用沙、石不過秤，或雖過秤，但磅秤不準(zhǔn)確，僅是走形式。用料過秤的道理，操作人員大都是知道的，但有人認(rèn)為過秤要添添減減太麻煩，也有的因秤位過高，推車過秤費(fèi)勁，所以沙石就不過秤，或因磅秤失靈，加料不準(zhǔn)確，這些都能造成混凝土重量比的錯(cuò)誤，影響試塊強(qiáng)度。
2、對(duì)混凝土試塊的制做持不正確態(tài)度?，F(xiàn)場制做混凝土試塊，本應(yīng)在施工過程中，從正常攪拌的混凝土中取樣，但有人怕試塊達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，在取樣時(shí)有意加大水泥用量，減少用水量或多取粗骨料等，所謂“吃小鍋飯”，造成試塊強(qiáng)度偏高，或試驗(yàn)人員在開始攪拌時(shí)（因各種客觀原因，使混凝土的坍落度、水泥含量等不太穩(wěn)定）取樣，則試塊強(qiáng)度易偏低。
3、水灰比不穩(wěn)定，多屬沙、石含水率或加水量的不穩(wěn)定而造成?，F(xiàn)場存放的砂石，受大氣影響或進(jìn)料差異，一般砂石的含水率是不穩(wěn)定的。使用前，應(yīng)測定其砂石的含水率，并調(diào)整加水量和砂石用量。若忽視這項(xiàng)工作，則易出現(xiàn)混凝土坍落度忽高忽低，影響水灰比。有時(shí)因操作人員用水不計(jì)量，或攪拌機(jī)自動(dòng)加水系統(tǒng)不精確、失靈等，都能影響水灰比的正確性。
4、因水泥質(zhì)量引起混凝土強(qiáng)度不穩(wěn)定的情況時(shí)有發(fā)生，尤其小窯水泥受生產(chǎn)設(shè)備條件的限制，水泥標(biāo)號(hào)時(shí)高時(shí)低，所以承重結(jié)構(gòu)和構(gòu)件一定要使用認(rèn)可的大廠水泥拌制混凝土。
若上述情況都沒有問題，就應(yīng)對(duì)所使用的混凝土配合比進(jìn)行復(fù)查。
抗壓強(qiáng)度是混凝土重要的力學(xué)性能指標(biāo)，也是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載能力計(jì) 的重要依據(jù)，是試驗(yàn)人員制定混凝土配合比的依據(jù)，也是混凝土質(zhì)量優(yōu)劣的重要標(biāo)志。一定要確保質(zhì)量，不可掉以輕心，施工時(shí)必須嚴(yán)格按操作要求進(jìn)行。那種只追求混凝土表面平整光滑的外觀質(zhì)量，而忽視強(qiáng)度的現(xiàn)象是不對(duì)的。
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