水下成型试件抗压强度检测：关键技术与规范要求

水下成型混凝土在海洋工程、水利水电、桥梁基础、港口码头等领域应用广泛。由于在特定水环境（静水或动水）中浇筑成型，其硬化过程、微观结构形成及最终性能（尤其是抗压强度）与陆地成型混凝土存在显著差异。因此，对水下成型试件进行准确、可靠的抗压强度检测，是评估结构物耐久性、安全性和服役寿命的核心环节。这种检测需充分考虑水下成型工艺带来的特殊性，如水泥浆流失、骨料离析、浮浆层形成、水灰比实际值变化等因素对抗压强度的潜在影响。严格遵循标准化的检测流程、采用适宜的仪器设备、并依据相关技术规范进行评定至关重要。

核心检测项目

水下成型试件抗压强度检测的核心项目即为其立方体抗压强度（或圆柱体抗压强度）。具体包括：

• 标准养护龄期强度： 最常检测的是28d龄期的抗压强度，用于评定混凝土是否达到设计强度等级。有时根据工程需要，也检测7d、60d或90d龄期的强度。
• 同条件养护强度： 模拟试件在实际结构物所处的水下环境（温度、压力、水质）进行养护，检测其特定龄期的强度，更能反映结构实体混凝土的真实强度发展情况。
• 芯样强度检测： 对于重要结构或对成型试件强度有疑问时，可直接从水下成型结构物中钻取芯样，加工后进行抗压强度试验，此结果具有最高的代表性和可靠性。

关键检测仪器

进行水下成型试件抗压强度检测，主要依赖于以下精密仪器设备：

• 万能材料试验机/压力试验机： 这是核心设备，须符合相关标准（如JJG 139、ISO 7500-1）对精度（通常要求±1%）、加载速率控制（连续均匀加载，速率范围如0.2-1.0 MPa/s）、承压板平整度和刚度的要求。量程应覆盖试件预期破坏荷载的20%-80%。
• 专用试模： 用于成型标准立方体（如150mm×150mm×150mm）或圆柱体试件（如Φ150mm×300mm）。试模需具有足够刚度、密封性及便于水下脱模的设计。
• 养护设备：
  • 标准养护：恒温恒湿养护箱（(20±2)℃, 相对湿度>95%）或标准养护室。
  • 水下养护：模拟实际水下环境的恒温水槽（温度控制精度±2℃），需具备循环、控温、加压（如需要）等功能。
• 尺寸测量工具： 游标卡尺（精度0.1mm）或钢直尺，用于精确测量试件尺寸，计算承压面积。
• 芯样钻取与切割设备： 金刚石钻机、切割机、磨平机（或找平装置），用于现场钻芯取样和实验室芯样端面处理。
• 干燥设备： 烘箱（用于快速干燥试件，需注意方法适用性）、干布或吸水海绵（用于擦拭试件表面自由水）。

标准检测方法

水下成型试件抗压强度检测必须严格遵循标准化的试验步骤：

1. 试件制备与成型： 按照设计配比和特定水下施工方法（如导管法、泵送法、袋装法等）在模拟水下环境或实际工程中成型试件。试件尺寸、形状需符合规范要求。
2. 脱模与养护：
   • 达到预定时间后小心脱模，避免损伤试件。
   • 标准养护： 立即放入(20±2)℃、相对湿度95%以上的标准养护环境中，直至试验龄期。养护用水应为洁净淡水。
   • 同条件（水下）养护： 将带模或脱模后的试件置于模拟实际工程水下条件的养护池/槽中（控制水温、水压、水质等），直至试验龄期。
3. 试件处理： 到达试验龄期前，将试件从养护环境中取出。
   • 对于湿养护试件（特别是水下养护的），需用湿布覆盖或尽快试验。如需搬运，应避免失水。
   • 试验前，必须擦干试件表面自由水。对于争议或严格要求的情况，可参照相关标准采用快速烘干法（如105-115℃烘干至恒重），但需注意此方法可能对强度有轻微影响并应在报告中注明。
   • 检查试件外观，测量尺寸（精确至1mm），计算承压面积。剔除有显著缺陷的试件。
4. 抗压强度试验：
   • 将试件置于压力机下承压板中心。
   • 调整球座或使用垫板，确保试件承压面与压力机压板均匀接触。
   • 以规定的、恒定的加载速率（如0.5 MPa/s）连续均匀地施加荷载，直至试件破坏。
   • 记录试件破坏时的最大荷载值（P，单位kN）。
5. 结果计算： 单块试件的抗压强度按下式计算： f_cc = P / A。其中，f_cc为抗压强度（MPa），P为破坏荷载（N），A为试件承压面积（mm²）。
6. 结果评定： 通常以一组（3块）试件强度的算术平均值作为该组试件的强度代表值。当一组试件中最大值或最小值与中间值的差值超过中间值的15%时，取中间值作为该组试件的强度代表值；若最大值和最小值均与中间值相差超过15%，则该组试验结果无效。

主要检测标准

水下成型试件抗压强度检测需严格遵守国家、行业或国际相关技术标准，确保检测结果的科学性、准确性和可比性。主要参考标准包括：

• GB/T 50081-2019 《混凝土物理力学性能试验方法标准》： 中国国家标准，详细规定了普通混凝土试件的制作、养护、抗压强度试验方法及结果处理。是水下成型试件检测的基础依据。特别注意其对试件湿度状态的要求（“试验前应擦拭干净，测量尺寸并检查外观…试件表面应干燥”）。
• SL/T 352-2020 《水工混凝土试验规程》： 中国水利行业标准，包含针对水工混凝土（常涉及水下施工）的特殊试验方法要求，特别是对水下成型、养护及芯样试验的规定。
• JTS/T 236-2019 《水运工程混凝土试验检测技术规范》： 中国水运（港口与航道）行业标准，对海洋环境下水下混凝土的试验方法有具体规定。
• ISO 1920-3:2019 《混凝土试验 第3部分：试件制作和养护》： 国际标准，涉及试件成型和养护的通用要求，水下养护可参照执行。
• ISO 1920-4:2020 《混凝土试验 第4部分：硬化混凝土强度的测定》： 国际标准，规定了硬化混凝土抗压强度的试验方法。
• ASTM C39/C39M-21 《Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens》： 美国材料与试验协会标准，圆柱体试件抗压强度的通用试验方法。
• ASTM C31/C31M-21a 《Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field》： 包含现场制作和养护混凝土试件的实践，涉及湿养护要求。
• 项目特定技术规范/设计文件： 具体工程项目的设计图纸、技术规格书中往往对水下混凝土试件的成型方法、养护条件（水温、水深、水质模拟）、试验龄期、强度评定标准等有更具体的规定，具有最高的执行优先级。

检测机构资质证书

CMA认证

检验检测机构资质认定证书

证书编号：241520345370

有效期至：2030年4月15日

CNAS认可

实验室认可证书

证书编号：CNAS L22006

有效期至：2030年12月1日

ISO认证

质量管理体系认证证书

证书编号：ISO9001-2024001

有效期至：2027年12月31日