🏗️ 混凝土抗压强度
在立方体或圆柱体试件上测定硬化混凝土的抗压强度。建筑工程中混凝土的基本质量检验。
要点速览
- 标准: PN-EN 12390-3:2019
- 类别: 建筑
- 操作步骤数: 8
- 各步骤合计时间: 29 天 54 分钟–29 天 57 分钟
- 试件尺寸: 150 mm 立方体或 ø150×300 mm 圆柱体
- 加载速率: 0,6 ± 0,2 MPa/s
- 试验龄期（标准）: 28 天
概述
抗压强度是混凝土最重要的力学参数，决定其强度等级（如 C20/25、C30/37）。试验是以恒定速率对试件（150 mm 立方体或 ø150×300 mm 圆柱体）施加压力直至破坏。
混凝土等级（如 C30/37）的含义为：30 MPa — 圆柱体强度（fck,cyl），37 MPa — 立方体强度（fck,cube）。PN-EN 12390-3 标准对混凝土生产（搅拌站）质量控制和现场控制（验收）不可或缺。结果是确认混凝土符合设计要求的依据。
试验在养护 28 天后（标准龄期）或在任意混凝土龄期进行（早期强度 — 7 天，后期 — 56/90 天）。试件在标准条件下养护：20±2°C 水中或 20±2°C、相对湿度 ≥95% 的养护室。
方法原理
将混凝土试件（立方体或圆柱体）居中放置在液压试验机的下压板上。以 0,6 ± 0,2 MPa/s 的恒定速率加载（等级 ≤C50/60）直至试件破坏。最大荷载（Fmax）除以横截面积即为抗压强度：
fc = Fmax / Ac [MPa]
其中 Ac — 试件横截面积（150 mm 立方体：Ac = 22 500 mm²）。结果修约至 0,1 MPa。
应用领域
- 搅拌站混凝土质量控制（符合 PN-EN 206）
- 施工现场混凝土验收 — 等级确认
- 早期强度（7 天）评定以确定拆模时间
- 既有结构诊断性检验（钻取芯样）
- 混凝土预制品质量控制
- 基础设施工程（桥梁、隧道）质量文件
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 试件尺寸 | 150 mm 立方体或 ø150×300 mm 圆柱体 |
| 加载速率 | 0,6 ± 0,2 MPa/s |
| 试验龄期（标准） | 28 天 |
| 养护 | 20±2°C 水中，或相对湿度 ≥95%、T=20±2°C |
| 典型范围 | 15–100 MPa（C12/15 至 C80/95 等级） |
| 精度 | 0,1 MPa |
标准
- 标准编号
- PN-EN 12390-3:2019
- 标准名称（波兰语）
- Badania betonu — Część 3: Wytrzymałość na ściskanie próbek do badań
- 标准名称（英语）
- Testing hardened concrete — Part 3: Compressive strength of test specimens
分步操作程序
-
试件取样
按 PN-EN 12350-1 从搅拌机/泵车取混凝土。分 2 层装模，每层振实（振动台或插捣）。刮平表面。
-
初期养护
用塑料薄膜覆盖试模。在 20±5°C 下存放 16–72 h。随后脱模。
-
标准养护
将试件置于 20±2°C 水中或养护室（相对湿度 ≥95%，T=20±2°C）至 28 天。
-
试验准备
从水中取出试件。表面擦干。量测尺寸（±0,1 mm）。称重。计算密度。检查承压面的垂直度和平整度。
-
表面补平
若表面不平 — 施加补平层（硫磺或氯丁橡胶）。确保与压板平行接触。
-
加压
将试件居中放在下压板上。以 0,6±0,2 MPa/s 的恒定速率平稳加载至破坏。记录最大荷载 Fmax。
-
破坏形态评定
检查破坏形态 — 应为合格形态（双锥体）。破坏形态不合格（侧向劈裂、扭转）的结果应剔除。
-
计算与报告
fc = Fmax / Ac。逐个试件计算。与要求的混凝土等级比较。编制试验报告。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 混凝土液压试验机 | Controls Automax Pro 3000、Form+Test MEGA 3、Matest C089 | 80 000–200 000 PLN |
| 150 mm 立方体试模 | 钢制三片式，符合 PN-EN 12390-1 | 300–600 PLN / 只 |
| 养护室 | 20±2°C，相对湿度 ≥95%，Controls C313、Matest C401 | 15 000–40 000 PLN |
| 卡尺 / 卷尺 | Mitutoyo 500-196，精度 0,01 mm | 200–800 PLN |
| 天平（试件质量 ±0,1%） | Radwag WLC 30，量程至 30 kg | 3 000–6 000 PLN |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 脱模油 | — | 钢制试模用隔离剂 |
| 补平材料 | — | 含填料的硫磺或氯丁橡胶非粘结补平垫 |
职业健康与安全
- 液压试验机 — 有挤压危险，切勿将手伸入受压区
- 试件破坏 — 碎块可能飞出，须使用防护挡板
- 试件较重（立方体约 8 kg）— 注意搬运姿势
- 硫磺（补平）— 加热至约 130°C，有烫伤风险并产生 SO₂ 烟气
- 必须佩戴护目镜和手套
培训与视频资料
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN 12390-3:2019 — 《Testing hardened concrete — Part 3: Compressive strength of test specimens》。
该方法的原理是什么？
将混凝土试件（立方体或圆柱体）居中放置在液压试验机的下压板上。以 0,6 ± 0,2 MPa/s 的恒定速率加载（等级 ≤C50/60）直至试件破坏。
测量范围和准确度是多少？
试件尺寸：150 mm 立方体或 ø150×300 mm 圆柱体；加载速率：0,6 ± 0,2 MPa/s；试验龄期（标准）：28 天；养护：20±2°C 水中，或相对湿度 ≥95%、T=20±2°C。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 29 天 54 分钟–29 天 57 分钟。整个程序共 8 个步骤。
需要哪些设备？
混凝土液压试验机、150 mm 立方体试模、养护室、卡尺 / 卷尺、天平（试件质量 ±0,1%）。核心仪器的参考价格（混凝土液压试验机）：80 000–200 000 PLN。
该检测用于哪些场景？
搅拌站混凝土质量控制（符合 PN-EN 206）；施工现场混凝土验收 — 等级确认；早期强度（7 天）评定以确定拆模时间；既有结构诊断性检验（钻取芯样）；混凝土预制品质量控制；基础设施工程（桥梁、隧道）质量文件。
需要采取哪些安全防护措施？
液压试验机 — 有挤压危险，切勿将手伸入受压区；试件破坏 — 碎块可能飞出，须使用防护挡板；试件较重（立方体约 8 kg）— 注意搬运姿势；硫磺（补平）— 加热至约 130°C，有烫伤风险并产生 SO₂ 烟气；必须佩戴护目镜和手套。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 12390-3。