隨著建筑工業(yè)與結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展，混凝土質(zhì)量的控制與評定日益為人們所重視。通常測定的混凝土標準養(yǎng)護28 天強度的試驗方法，由于試驗周期長，既不能及時預(yù)報施工過程中的質(zhì)量狀況，又不能據(jù)此及時設(shè)計和調(diào)整混凝土配合比，確定混凝土的施工配制強度。這樣既不利于加強質(zhì)量管理，又不利于充分利用水泥活性。因此，研究早期推定混凝土強度的試驗方法，以便早期判定混凝土質(zhì)量，就顯得十分必要。

 

    早期推定混凝土強度的方法，大致可歸納為兩類：一類是依據(jù)經(jīng)過早期加速養(yǎng)護的試件強度推定混凝土28d 強度；另一類是依據(jù)快速分析新拌混凝土的水灰比﹑組成等，推定混凝土的強度或依據(jù)從新拌混凝土篩得砂漿所制得試件的早期強度，推定混凝土的強度。依據(jù)經(jīng)過早期加速養(yǎng)護的試件強度推定混凝土的強度，由于是直接測定混凝土的強度特性，其推定結(jié)果的可靠性一般較高，且試驗方法與通常標準試驗方法基本相同，所需加速養(yǎng)護設(shè)備較易制備，易于實施。

 

     目前，混凝土快速試驗方法僅適用于混凝土生產(chǎn)中的質(zhì)量控制以及混凝土配合比的設(shè)計與調(diào)整，而不用于混凝土強度的合格評定。國外一些國家的同類標準也多未用于合格評定。

 

   國外有些國家已經(jīng)研究發(fā)展了多種加速養(yǎng)護和快速測定水灰比﹑快速分析混凝土組成等以推定混凝土28 天強度的試驗方法。有少數(shù)國家已制定了早期判定混凝土質(zhì)量的試驗方法，并列為國家標準或協(xié)會標準，如英國﹑美國﹑日本﹑前蘇聯(lián)﹑加拿大等。表1 列出了各國采用的早期加速養(yǎng)護的試驗方法。由表1 可見，我國采用的加速養(yǎng)護方法與國外的方法近似，只是養(yǎng)護制度有所不同。

 

   早期推定混凝土強度的加速養(yǎng)護試驗，主要是早期強化養(yǎng)護條件，加速水泥水化，促進混凝土強度發(fā)展，求得盡可能高而穩(wěn)定的早期強度，建立早期強度與標準養(yǎng)護28 天（或其他齡期）強度的關(guān)系式，據(jù)以推定混凝土28d（或其他齡期）標養(yǎng)強度。該試驗方法所用試件與常規(guī)方法相同，不改變混凝土的組成，能較全面地反映影響混凝土強度的各種因素。且加速養(yǎng)護設(shè)備簡單，方法簡便，易于推廣應(yīng)用。

 

   加速養(yǎng)護試驗的周期（從攪拌﹑取樣，經(jīng)成型﹑加速養(yǎng)護到抗壓試驗測得早期強度）以在求得較高的早期強度條件下，周期較短并適應(yīng)一般的工作時間為宜。基于此，大致可在取樣成型的當日或次日取得試驗結(jié)果。

 

 

    一般認為，早期加速養(yǎng)護的試件強度較接近于標準養(yǎng)護28d 的強度，較有利于提高其推定強度的可靠程度。當養(yǎng)護條件相同時，加速養(yǎng)護早期強度一般隨養(yǎng)護溫度的增高而有所增大，故多采用較高的加速養(yǎng)護溫度。但由于試驗作業(yè)周期短，如試件成型后在水泥水化初期即在過高溫度條件下加速養(yǎng)護時，溫差過大，將不利于強度的穩(wěn)定發(fā)展。故當采用成型后隨即進行加熱養(yǎng)護的試驗方法時，宜選用較低的養(yǎng)護溫度；當采用成型后經(jīng)較長靜置養(yǎng)護試件的試驗方法時，可選用較高的養(yǎng)護溫度。

《早期推定混凝土強度試驗方法》（JGJ15—83）給出下述三種早期加速養(yǎng)護的試驗方法：

1）沸水法 在拌和﹑取樣﹑成型試件并抹面后，隨即以橡皮墊或塑料布覆蓋表面，在標準養(yǎng)護室或室溫20±5℃室內(nèi)靜置24 小時±15 分鐘，然后脫模。將試件浸入養(yǎng)護箱沸水中養(yǎng)護4 小時±15 分鐘。取出試件置于室溫下靜置1 小時±10 分鐘，使試件冷卻，在試件齡期為29 小時±15 分鐘時進行抗壓試驗。

 

    靜置24 小時后脫模與通常標準抗壓試驗方法相同，易為混凝土攪拌站或試驗室應(yīng)用實施。脫模后浸入沸水中養(yǎng)護試件，既可避免使用密封試模，沸水箱也易制備。比之國外用密封試模浸養(yǎng)試件的沸水法，簡化為脫模浸養(yǎng)試件，更適合于我國一般生產(chǎn)實際，操作簡便，易于實施。

 

2）80℃熱水法

     在拌和﹑取樣﹑成型試件并抹面后，密封試模，靜置共1 小時±10 分鐘。將密封試模放入養(yǎng)護箱80±2℃熱水中養(yǎng)護5 小時±5 分鐘。取出試模脫模 ，將試件在室溫下置放1 小時±10 分鐘，使之冷卻，在試件齡期為7 小時±15 分鐘時進行抗壓試驗。此法于當日即可判定混凝土的強度質(zhì)量。與其他方法相比可提前判定混凝土強度。所需能控制溫度的熱水箱及可密封的試模也較易制備，便于混凝土攪拌站或試驗室應(yīng)用實施。

 

3）55℃溫水法

     在拌和﹑取樣﹑成型試件并抹面后，密封試模，靜置共1 小時±10 分鐘。將密封試模放入養(yǎng)護箱55±2℃溫水中養(yǎng)護23 小時±15 分鐘。取出試模脫模 ，將試件在室溫下置放1 小時±10 分鐘，使之冷卻，在試件齡期為25 小時±15 分鐘時進行抗壓試驗。此法由于養(yǎng)護溫度不高，操作較安全。但要求養(yǎng)護設(shè)備需能連續(xù)正常工作約一晝夜，以保證養(yǎng)護條件符合規(guī)定要求。上述三種加速養(yǎng)護試驗方法各有其特點：沸水法，水溫容易控制，在無專用加速養(yǎng)護箱的單位，可自制簡易沸水箱進行加速養(yǎng)護，因此易于實施。但要求試件在室內(nèi)靜置24 小時期間室溫需能保持205℃，或具有標準養(yǎng)護室；80℃熱水法的優(yōu)點是當日即可得出試驗結(jié)果，據(jù)此推定混凝土強度；55℃溫水法，由于養(yǎng)護溫度不高，操作安全，但要求加速養(yǎng)護設(shè)備需能連續(xù)正常工作約一晝夜。

 

    由于在目前條件下，還無法以某種早期測定的強度（或參數(shù)）直接取代標準養(yǎng)護28d強度。因此通過建立混凝土標準養(yǎng)護28d（或其他齡期）強度與早期強度二者的關(guān)系式，用早期測得的強度推定混凝土28d（或其他齡期）標養(yǎng)強度。

 

    為建立混凝土強度關(guān)系式而進行專門試驗時，應(yīng)采用與工程相同的原材料制作試件。試樣拌合物的坍落度或工作度應(yīng)與工程所用的相近。

 

    每一混凝土試樣應(yīng)至少成型兩組試件，組成一個對組。其中一組進行加速養(yǎng)護，測得加速養(yǎng)護強度；另一組進行標準養(yǎng)護，測得28d（或其他齡期）標準養(yǎng)護強度。需進行不少于30 對組試樣的對比試驗。通常以橫坐標表示加速養(yǎng)護強度，以縱坐標表示標準養(yǎng)護28d強度。則：cu fˆ = A + B cu j f , (1)式中： cu fˆ —標準養(yǎng)護的混凝土試件強度的推定值；cu j f , —加速養(yǎng)護的混凝土試件強度的實測值；其中：

    衡量線性回歸方程相關(guān)顯著性的參數(shù)是相關(guān)系數(shù)，用加速養(yǎng)護早期強度推定28d 強度的精確度一般用剩余標準差表示。根據(jù)這兩個指標確定本次試驗所建立的混凝土強度關(guān)系式是否可用。

 

    在建立混凝土強度關(guān)系式時還要考慮原材料的影響因素，如外加劑，因外加劑的品種不同，對水泥凝結(jié)硬化的速度影響不一，勢必影響混凝土的早期強度。試驗結(jié)果表明：在前置時間較長，混凝土經(jīng)一定凝結(jié)階段達一定強度后，再進行沸水養(yǎng)護時，摻木鈣的與不摻的無顯著差異。在前置時間較短，進行加速養(yǎng)護時，早期強度隨外加劑的品種﹑加速養(yǎng)護制度而有所差異。因此，對不同品種的外加劑應(yīng)通過試驗選定適宜的加速養(yǎng)護方法。而不同品種骨料對加速養(yǎng)護早期強度沒有顯著影響，在實用上可不考慮骨料品種（碎石﹑卵石）的影響。試驗結(jié)果還表明：不同尺寸試件的早期強度與28d 強度的比值基本相同。用不同尺寸試件建立的回歸方程無顯著差異，回歸曲線幾乎重合?？梢哉J為同一種加速養(yǎng)護試驗方法采用不同尺寸的試件可以取得同等效應(yīng)。因此，可以使用兩種不同尺寸的試件建立通用的回歸方程，或當一種尺寸的試件尚未建立回歸方程時，可利用另一種尺寸試件所建立的回歸方程?；貧w方程與用于試驗的原材料（主要是水泥）的品種和質(zhì)量狀況有直接關(guān)系，水泥強度質(zhì)量狀況和組成的變化，將引起混凝土強度關(guān)系式系數(shù)的變化，它對推定誤差有較大的影響。為了保證強度關(guān)系式的可靠性，可用生產(chǎn)累積的數(shù)據(jù)校核強度關(guān)系式。若無異常情況，可用累積的數(shù)據(jù)加原有試驗數(shù)據(jù)修訂原強度關(guān)系式。當發(fā)現(xiàn)有系統(tǒng)誤差時，應(yīng)重新建立混凝土強度關(guān)系式。

 

    試驗表明：各地區(qū)雖采用相同的加速養(yǎng)護試驗方法，但由于水泥的品種﹑組成的不同，各法所得回歸曲線的分布范圍一般較寬，表明不適于綜合建立成一個通用公式，而要根據(jù)各自的特定條件求得回歸方程，據(jù)以推定28d 強度，以取得較高的推定精度。推定的強度可用以預(yù)測混凝土28d 強度，判定混凝土潛在質(zhì)量，進行生產(chǎn)質(zhì)量控制。

 

    2004 年建設(shè)部以建標[2004]第66 號文下達了《早期推定混凝土強度試驗方法》（JGJ15—83）的修訂計劃，中國建筑科學(xué)研究院為主編單位。

 

    因《早期推定混凝土強度試驗方法》（JGJ15—83）是于1981 年開始制訂的，當時的混凝土技術(shù)還比較落后，混凝土強度等級普遍偏低，外加劑和礦物摻合料的應(yīng)用還不太廣泛，大部分混凝土為塑性混凝土。該標準實施至今已二十多年，而混凝土技術(shù)有了較大的發(fā)展?；炷琳邚姼咝阅芊较虬l(fā)展，化學(xué)外加劑﹑礦物摻合料在混凝土中的應(yīng)用日益廣泛，混凝土施工技術(shù)也由原來的塑性混凝土向著泵送﹑大流動方向發(fā)展。有鑒于此，為了適應(yīng)混凝土技術(shù)的發(fā)展，滿足工程需要，此次標準修訂將有較大的變化。具體闡述如下：

 

5.1 適用范圍擴大

     現(xiàn)行標準制訂當初，混凝土強度等級較低（不大于C60），為了適應(yīng)高強高性能混凝土的發(fā)展，此次修訂擬通過試驗驗證高強混凝土與中低強度混凝土是否在一條回歸直線上，能否用一條回歸直線表示。如果不在一條回歸直線上，可否采用分段表示?；炷林袚郊油饧觿┖偷V物摻合料（尤其是大摻量）情況下，回歸線是否呈線性關(guān)系。另外，將適用范圍擴大到輕骨料混凝土。

 

5.2 增加混凝土拌合物性能推定混凝土強度的試驗方法

     借鑒國外的試驗方法，通過測試新拌混凝土的粘滯阻力及砂﹑石自振頻率，建立粘滯阻力﹑砂﹑石﹑水泥漿與混凝土坍落度﹑擴展度﹑水灰比﹑強度﹑水化溫度之間的數(shù)學(xué)模型，測量出混凝土的坍落度﹑擴展度﹑水灰比﹑溫度，從而預(yù)測混凝土28d 強度。該方法用于坍落度在120～260mm﹑強度等級C10～C60 之間的現(xiàn)場攪拌混凝土﹑預(yù)拌泵送高性能混凝土的工作性﹑水灰比﹑強度﹑溫度等指標的測定。該方法操作簡便﹑快捷，測量范圍寬，可靠性較高，數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)計算機智能化。

 

5.3 增加混凝土中砂漿加速養(yǎng)護的試驗方法

     現(xiàn)行標準中規(guī)定的三種加速養(yǎng)護試驗方法，最快也需要7 小時得出試驗結(jié)果，另外二種方法均于次日得出試驗結(jié)果。這些方法有時還不能滿足工程的需要，還需要更短的時間。交通部于1994 年發(fā)布的《公路工程混凝土試驗規(guī)程》（JTJ053—94）中提出采用1 小時促凝壓蒸法進行混凝土強度快速試驗。它是通過測定新拌混凝土濕篩砂漿試樣促凝壓蒸1 小時后的快硬強度，預(yù)測混凝土28d 標養(yǎng)強度。該方法經(jīng)過十余年的使用，證明效果較好，1 個多小時就可得出試驗結(jié)果，能滿足工程的需要，但該方法不適于高強混凝土。本次修訂擬增加該方法，并規(guī)定其使用條件.

 

5.4 增加早期推定混凝土強度的應(yīng)用

     現(xiàn)行標準實施已二十余年，各地在混凝土質(zhì)量控制方面積累了較多的經(jīng)驗和體會。此次修訂擬將多年來積累的經(jīng)驗和方法歸納匯總，形成條文列入標準。

 

     總之，此次標準修訂將根據(jù)混凝土技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，吸收國外的先進經(jīng)驗，制定出既符合我國國情﹑又具有一定先進性，且實用性較強的早期推定混凝土強度的試驗方法。

 

1）國外一些國家已制定早期加速養(yǎng)護的試驗方法，我國行業(yè)標準規(guī)定的早期加速養(yǎng)護試驗方法的養(yǎng)護制度與國外的近似。

2）《早期推定混凝土強度試驗方法 》（JGJ15—83）給出三種早期加速養(yǎng)護的試驗方法，各有其特點。

3）行業(yè)標準《早期推定混凝土強度試驗方法 》正在修訂之中。由于現(xiàn)行標準已實施二十余年，此次修訂將有較大的變化。

 

[1] 早期推定混凝土強度試驗方法 （JGJ15—83）

[2] 公路工程混凝土試驗規(guī)程（JTJ053—94）