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。攪拌不可能達到理想上的絕對勻質(zhì)，使強度完全均衡一致，即使是同一盤混凝土成型的試件，強度也是有差異的。這種現(xiàn)在混凝土一定范圍內(nèi)強度的差異和上下波動稱之為混凝土強度的離散性。因此，混凝土強度是一個波動的范圍而不是某一個固定值。如果強度值偏離平均值較大，就表明離散較大，反之離散較小。
一、混凝土強度的正態(tài)分布
混凝土強度在一定范圍內(nèi)波動，高低不同。有些試件的強度分布雜亂無章，摸不到規(guī)律，但試件的強度大部分情況下符合隨機變量的正態(tài)分布。正態(tài)分布曲線是一條類似鐘狀的左右對稱單峰曲線，是理想化的理論數(shù)學模型，雖然混凝土強度分布與正態(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度的問題。
平均強度和標準差是兩個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，強度分布在坐標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，盡管混凝土強度分布盡管有些分散。該組混凝土強度數(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度平均水平，是控制或評定混凝土質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標，但不是唯一指標。有時候兩批混凝土的強度正態(tài)分布可能完全不同，但平均強度卻相同，可能其中一批強度集中，而另一批強度分布可能比較分散，這種離散性的大小無法用平均強度來表達。離散性表示混凝土強度的分散程度大小，通常用標準差和變異系數(shù)來表達。在我國，通常用標準差來表示離散性的大小，標準差大則強度較分散，其正態(tài)分布曲線較平坦，標準差小則強度較集中，其正態(tài)分布曲線高聳。
二、如何控制混凝土強度的離散性
每一道工序幾乎都可能引起混凝土強度的隨機波動，原材料的質(zhì)量、配合比設(shè)計、計量、攪拌、運輸、成型、養(yǎng)護及試驗誤差等諸多因素都可能造成。影響混凝土強度波動的因素可以分為三類，即原材料質(zhì)量、施工質(zhì)量及試驗誤差。在生產(chǎn)過程中不可避免的是試驗誤差，在一定范圍內(nèi)可以看作是正常的隨機誤差，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
對混凝土組成材料的質(zhì)量控制是控制混凝土強度波動的重要因素，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、級配質(zhì)量波動。在生產(chǎn)中要關(guān)注水泥強度和砂、石含水率的波動，做到隨時觀察及時處理。
2、混凝土施工過程中的質(zhì)量控制
造成混凝土強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，每一個工序的質(zhì)量好壞直接影響混凝土強度。因此，在生產(chǎn)過程中最重要的是控制混凝土配合比，并注意計量誤差，混凝土攪拌要均勻；在運輸過程中保持罐體勻速轉(zhuǎn)動防止混凝土離析；混凝土澆筑后要充分振搗密實，養(yǎng)護要做到及時充分；注意拆模時間，防止結(jié)構(gòu)變形和裂縫的產(chǎn)生；冬期施工時要防止在臨界強度之前受凍。
施工中各種施工條件的波動最常見，不能固定，都可能引起混凝土強度的離散性變化，這些變化并不能完全包括在由試件強度計算出的標準差之中，也就是說在混凝土試件強度中沒有表現(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)護分別在不同條件下進行，混凝土構(gòu)件振搗是否密實及養(yǎng)護條件不可能在試件強度中反映出來，而這些施工條件的波動又對結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度影響很大，卻沒有反映在標準養(yǎng)護的試件強度之中。施工的全過程都要不間斷的質(zhì)量控制，持續(xù)控制是控制強度離散性的重要手段。
3、控制試驗誤差
試驗過程也有很多不確定因素，儀器精度、試驗條件、操作方法以及不同人員的操作都會影響混凝土強度的離散性，每一個實驗步驟都會有誤差，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，與實際脫離，還會影響到質(zhì)量評定。很多人把試驗誤差看做施工誤差，覺得可接受，即不被察覺和重視，這在很大程度上對混凝土強度的試測結(jié)果產(chǎn)生影響，造成混凝土原本合格而被判為不合格，導致混凝土強度的誤判或錯判。
綜上所述，混凝土強度分布并完全符合正態(tài)分布，同一檢驗批的混凝土強度不但有高有低，有時還會相差很多，有時在很大范圍內(nèi)波動。僅僅依靠平均強度是不能準確表達這一波動情況，應采用混凝土的離散性指標來綜合反映混凝土的強度，再利用數(shù)理統(tǒng)計方法來控制混凝土強度的波動，以生產(chǎn)出質(zhì)地均勻的混凝土，保證工程質(zhì)量。
三、立方體試塊強度偏高原因
目前有施工企業(yè)反映混凝土和砂漿試塊強度偏高的問題，其原因分析如下：
1、試塊強度失真
未按實際施工配比正確取樣，現(xiàn)場試驗工制作方法不對，多數(shù)未經(jīng)專業(yè)培訓，制作試塊時沒底，心里負擔重，寧可做高，不可做低，這種現(xiàn)象較常見。
未按見證取樣進行，大量使用超齡期試塊送檢，如市區(qū)某道路工程C10混凝土，送檢抗壓強度達到33.0MPa，其結(jié)果令人難以相信。
少數(shù)施工單位試驗工對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)果與實體質(zhì)量差距甚大。
2、水泥強度富余數(shù)過高也是導致混凝土和砂漿強度偏高原因之一。
3、使用的計量器具未經(jīng)檢定或超周期未再檢，導致計量不準或未計量，從而發(fā)生試塊和實體強度忽高忽低。
4、現(xiàn)場原材料變化，如水泥品種、等級，粗骨料粒徑，細骨料粗細程度以及砂石含水量未及時調(diào)整等導致試塊強度忽高忽低。
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，也是導致試塊強度偏高原因之一。
為什么會造成試塊強度過高或過低的現(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，但有人認為過秤要添添減減太麻煩，也有的因秤位過高，推車過秤費勁，所以沙石就不過秤，或因磅秤失靈，加料不準確，這些都能造成混凝土重量比的錯誤，影響試塊強度。
2、對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，但有人怕試塊達不到設(shè)計強度，在取樣時有意加大水泥用量，減少用水量或多取粗骨料等，所謂“吃小鍋飯”，造成試塊強度偏高，或試驗人員在開始攪拌時（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，受大氣影響或進料差異，一般砂石的含水率是不穩(wěn)定的。使用前，應測定其砂石的含水率，并調(diào)整加水量和砂石用量。若忽視這項工作，則易出現(xiàn)混凝土坍落度忽高忽低，影響水灰比。有時因操作人員用水不計量，或攪拌機自動加水系統(tǒng)不精確、失靈等，都能影響水灰比的正確性。
4、因水泥質(zhì)量引起混凝土強度不穩(wěn)定的情況時有發(fā)生，尤其小窯水泥受生產(chǎn)設(shè)備條件的限制，水泥標號時高時低，所以承重結(jié)構(gòu)和構(gòu)件一定要使用認可的大廠水泥拌制混凝土。
若上述情況都沒有問題，就應對所使用的混凝土配合比進行復查。
抗壓強度是混凝土重要的力學性能指標，也是設(shè)計人員在設(shè)計中進行結(jié)構(gòu)承載能力計 的重要依據(jù)，是試驗人員制定混凝土配合比的依據(jù)，也是混凝土質(zhì)量優(yōu)劣的重要標志。一定要確保質(zhì)量，不可掉以輕心，施工時必須嚴格按操作要求進行。那種只追求混凝土表面平整光滑的外觀質(zhì)量，而忽視強度的現(xiàn)象是不對的。
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