🏗️ 混凝土试件与试模的形状、尺寸和公差——PN-EN 12390-1

建筑 PN-EN 12390-1

概述

为什么试件的几何形状自成一项标准。抗压强度按破坏荷载除以横截面面积计算。若试件不是立方体，而是略有歪斜的平行六面体，则横截面面积不同于计算中所设，荷载分布不均，试件更早破坏。因此几何偏差给出的并不是「略差一些」的结果，而是系统性偏低的结果，且在数值本身中不留痕迹。故而在测量强度之前，实验室必须确信试件处于公差之内。

PKN 目录卡的范围，全文如下：「本文件规定了以立方体、圆柱体和棱柱体制作的混凝土试件及其制作所需试模的形状、尺寸和公差。注：本标准规定的公差是按强度试验的需要制定的，但也可用于其他性能的试验。」

范围中的「注」比看上去更重要。标准明确指出，公差是为强度试验制定的，对其他性能则「可以采用」。这是许可性表述，而非强制性表述。因此，检测吸水率或抗冻性的实验室，不能援引本标准作为其试件适用于那项试验的依据——必须查明那项试验的标准有何要求。这与产品标准和方法标准之间的区分属于同一类：一份文件有时被援引的范围超出它对自身的界定。

三种形状及由此产生的差异。同一种混凝土，立方体与圆柱体给出的强度不同——圆柱体数值较低，因为应力分布不同，与压板之间的摩擦作用也不同。这不是测量误差，而是形状的属性。因此混凝土强度等级以两个数字书写（例如 C30/37：前者为圆柱体，后者为立方体），因此报告必须给出试件的形状与尺寸。仅有兆帕数值而不注明形状，是不完整的。

试模是标准的对象，不是附属。范围将「及其制作所需试模」与试件并列。磨损、变形或不密封的试模会成批地产出超出公差的试件，而缺陷要到量测成品试件时才显现——也就是养护二十八天之后，届时材料已无法复原。因此定期检查试模属于维持检测能力的工作，而非整理性事务。

在 EN 12390 系列中的位置。第 1 部分规定试件与试模的几何形状；第 2 部分——试件的制作与养护；第 3 部分——抗压强度；第 4 部分——对试验机的要求；第 7 部分——硬化混凝土的密度。本数据库中已有记录引用第 4 和第 7 部分，而第 1 部分处在整个流程的开端。

一次方向相反的语言版本变化。2021-12 版有波兰语版，并取代了 PN-EN 12390-1:2013-03——英语版。这与同一批次中 PN-EN 482 和 PN-EN 933-2 的方向相反，那里较新的版本不再翻译。我们记下这一点，以免固化「译本总在消失」的印象——情况各异，每次都须查卡片。

我们不给出的内容。标准正文我们没有——PKN 有偿提供。因此我们既不给出公差数值，也不给出试件的公称尺寸：既不给出受压面平整度的允许偏差，也不给出侧面垂直度或棱边尺寸的偏差。这类数值有时凭记忆或从更早版本引述；把它们作为标准内容呈现的记录，所断言的将超出我们所核实的范围。

方法原理

强度试验的结果是荷载与横截面面积之商，而试件内应力的分布取决于其几何形状。因此标准规定了允许的形状（立方体、圆柱体、棱柱体）、其尺寸以及偏差的公差——受压面的平整度、侧面的垂直度和尺寸——并规定了对制作试件所用试模的要求。超出公差的试件给出的不是「不够精确」的结果，而是带系统误差的结果，仅凭数值无法识别。

应用领域

• 制作混凝土强度试验的试件——立方体、圆柱体和棱柱体
• 混凝土实验室所用试模的检查与确认
• 试验前检查试件几何形状——剔除超出公差的试件
• 评审他方检测报告：是否给出试件的形状与尺寸，缺少它们则强度数值不完整

关键参数

标准

标准编号

PN-EN 12390-1:2021-12 (wersja polska; wprowadza EN 12390-1:2021 [IDT]; zastępuje PN-EN 12390-1:2013-03 — wersję angielską)

标准名称（波兰语）

Badania betonu -- Część 1: Kształt, wymiary i inne wymagania dotyczące próbek i form

标准名称（英语）

Testing hardened concrete — Part 1: Shape, dimensions and other requirements for specimens and moulds

分步操作程序

1. 选择试件的形状与尺寸

   使形状与试验以及结果的表示方式相称。圆柱体强度与立方体强度不是同一数值——报告必须说明所测为何。

2. 使用前检查试模

   试模是本标准的对象。变形或磨损的试模会成批产出超出公差的试件，缺陷要到养护之后才显现。

3. 制作与养护试件

   成型与养护本身按 PN-EN 12390-2 进行——本标准规定几何形状，而非制作方式。

4. 试验前检查几何形状

   量测尺寸以及平整度和垂直度偏差。公差我们不给出——它们在标准正文中。

5. 处理超出公差的试件

   不合格试件给出的不是「略微」偏低的结果，而是带系统误差的结果。应在试验之前决定剔除或表面处理，而不是在看到数值之后。

6. 在报告中写明

   给出试件的形状、公称尺寸以及含版本年份的完整标准编号。

所需设备与仪器

试剂、培养基与耗材

职业健康与安全

• 硬化混凝土在磨平受压面时产生粉尘——须使用呼吸与眼部防护
• 混凝土试件沉重——搬运和脱模时有腰背受伤风险；质量取决于尺寸，本条记录不予给出
• 技术提示：本标准的公差是为强度试验制定的；对其他性能应查阅相应试验标准的要求，而不是照搬这些

常见问题