混凝土強度范文

時間:2023-03-16 05:56:55

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混凝土強度

篇1

關鍵詞:建筑工程 結構檢測 強度檢測

混凝土施工過程中,質量作為建筑工程的重點,是建筑主體結構安全的關鍵所在。建筑工程混凝土施工的質量標準是衡量整個建筑工程質量標準的決定因素。因此,混凝土檢測以及強度評定必須引起我們足夠的重視。

1 強度類型

1.1 標準養護強度 按照標準方法對工程結構中的一批混凝土進行檢驗評定,通過與該等級混凝土規定的強度進行對比,進一步評定其質量是否合格。對于該強度的試件來說,通常情況下需要在標準條件下進行養護,所以稱混凝土的標準養護強度,簡稱標養強度。

這里需要指出,在施工過程中,使用商品混凝土時,在現場由商品混凝土供應方、施工方和監理單位共同對運送到施工現場的混凝土進行取樣,并制作標準養護的試塊,其強度作為驗收結構混凝土強度的依據。對于商品混凝土供應方來說,其制作的試塊標養強度通常情況下只是對企業的生產質量水平進行,進而用于生產控制,在一定程度上可以作為參考依據,但不能作為驗收結構強度的依據。

1.2 同條件養護強度 在混凝土施工過程中,需要對當時結構中混凝土的實際強度值進行確定,進一步滿足拆模、構件出池、預應力筋張拉或放張等要求,同時便于對施工進行控制。一般情況下,這種強度的試塊放置在實際結構的旁邊,進而便于與結構進行同等條件養護,所以稱混凝土同條件養護強度。在取樣、養護、評定等方面,上述兩種強度存在較大的差異,因此在施工過程中對于它們之間的差異需要提高注意,避免出現混淆。

1.3 標養強度和施工強度的差別 ①養護方式不同。通過上面分析可知,前者屬于標準養護,后者屬于同條件養護。②評定方式不同。根據驗收批的劃分,評定標養強度的方法主要包括:標準差已知統計法、標準差未知統計法、非統計法三種;對于施工強度來說,需要與相應的工作班混凝土進行一一對應檢驗。③評定目的不同。標養強度是對該批混凝土強度的合格情況進行確定,進而便于驗收;對于施工強度只是判斷拆模、起吊、張拉、放張等施工工藝過程的可能性,其側重點不是評定其合格性,不存在合格、不合格之分。

1.4 驗收層次問題 根據《驗收規范》的相關規定:為了提高檢驗結果的公證性,采用由各方參與的見證抽樣形式對結構實體進行檢驗。同時明確指出,對結構實體進行檢驗,主要是對相應的分項工程的合格程度進行驗收,通過過程控制,進一步提高施工質量。通過對重要項目進行驗證性檢查,進一步對混凝土結構工程質量加強驗收,同時客觀真實地反映混凝土強度的性能指標。

2 混凝土強度檢測技術

對于混凝土結構和構件來說,混凝土的強度是其受力性能的決定性因素,同時也是對混凝土結構和構件性能進行評定的主要參數,對混凝土結構構件的強度進行正確的確定,一直以來受到國內外專家學者的普遍關注。混凝土的各種物理力學性能指標通過立方體抗壓強度進行綜合反映,同時與混凝土軸心抗拉強度、軸心抗壓強度等有著相關性,并且測試方便可靠,因此,在混凝土強度中,其立方體抗壓強度是最基本的指標。測試已有建筑物混凝土抗壓強度的方法比較多,通常情況下,主要分為局部破損法、非破損法。其中局部破損法包括取芯法、小圓柱劈裂法等。

檢測混凝土強度的過程中,非破損法包括:表面壓痕法、回彈法等。在不影響結構物承載能力的前提下,混凝土半破損檢驗法在結構物上直接進行局部破壞試驗,或者直接進行取樣,同時將試驗結果換算成特征強度,作為檢測結果,其測試方法包括:鉆芯法、拔出法等。

3 混凝土實體強度檢測

對于混凝土強度的實體檢測方法來說,通常情況下可以分為:非破損法、局部破損法兩種,這里重點分析回彈法和鉆芯法。

3.1 回彈法 進行現場檢測時,國內普遍采用回彈法,結合混凝土現狀的實際情況,在使用回彈法進行檢測的過程中,需要注意:①如果條件允許,可以建立相應的地區測強曲線。②高濕度環境下,對混凝土進行測強,在實際工作過程中普遍存在,在這種情況下需要通過試驗不斷修正所獲取的濕度系數。③回彈推定值在一定程度上受到碳化深度的影響和制約,而實際碳化深度的測定在實際生產過程中受混凝土摻合料、脫模劑、粉刷層等因素的影響,在這種情況下,需要進行甄別,防止產生誤判。在檢測過程中,有些部門先磨去表面碳化層再進行回彈,本文這種測試方法存在一些不足,這是因為,由于磨去表面碳化層,進而使得表面呈現多相組分狀態,不易確定回彈點。④對于混凝土來說,如果齡期超過14~1000d,按照《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》的相關規定,不能直接采用強度換算表進行換算。在這種情況下,需要對內焊法的檢測結果采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣等方法進行修正。在實際檢測過程中,對于混凝土強度推定值,一般不能直接與混凝土設計強度等級的數值進行對比。

3.2 超聲回彈綜合法檢測 回彈法的缺陷是無法檢測出混凝土內部強度的缺陷問題,這是由回彈法的工作原理決定的,但是超聲回彈綜合法成功地解決了這一問題。超聲回彈綜合法將回彈值和聲速結合起來對檢測區內的混凝土強度進行推算,能夠成功避免回彈法容易受到水泥品種而發生誤差的缺點。與回彈法相比,超聲回彈法在方法上復雜了許多,精度也提高了很多。這種方法充分考慮到混凝土強度會受到各種因素的影響,并且采用合適的方式抵消了大部分影響因素。例如:在混凝土強度檢測過程中常常會因為混凝土的含水量和齡期導致測量結果不準確,而超聲回彈綜合法通過測量聲速的不同,能夠有效地避免這一缺點。

超聲回彈法的精度較高,但是影響因素多,不確定性較大,操作比較復雜,因此對于正確操作和誤差的要求更加嚴格。一旦在操作中出現偏差就會使得檢測結果出現很大的異常。此外超聲回彈綜合法不適應于溫度過高或者過低的環境,過低是指低于-4℃,過高則指超過60℃。此外此種方法也不應當用于檢測化學腐蝕過的或者遭受過凍傷的混凝土。在實際的現場操作過程中,一定在一個測區的回彈檢測面上布置超聲測試點,同時保證探頭的安防位置不與彈擊點相同。推算強度時所用的參數一定不能相互混淆,統一測區的參數用于此測區的測定,不能相互混淆。

3.3 鉆芯法 鉆芯法憑借自身良好的代表性,并且直觀,測試誤差小等優勢,在國內外得到廣泛的應用和推廣,在使用鉆芯法的過程時,需要注意:

①芯樣尺寸問題。根據《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》的相關規定,對于高度為100mm、直徑為150mm的芯樣試件抗壓強度測試值來說,通常情況下可直接作為混凝土的強度換算值。但是,進行實際檢測時,抗壓試驗往往用直徑小于75mm的小芯樣來進行。有些學者認為:如果芯樣直徑小于75mm,那么其強度就會偏低,同時標準差也比較大,這時強度換算值存在爭議,使用時需要慎重。②芯樣強度值的代表性。芯樣雖然是直接從實體結構中鉆取,但其強度仍與實際結構存在差異。因為鉆取過程本身就是對芯樣的一種干擾,累計的損傷會使強度受到削弱。所以芯樣強度值也有一定的局限性和近似性,不能完全地反映出結構實體的真正強度。③用混凝土芯樣修正回彈測試值。修正系數法在《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》中明確規定混凝土芯樣修正回彈測試值修正系數的方法,但實際修正效果并不好。在對修正系數法、總體修正量法、局部修正量法等三種方法利用實例進行分析,認為局部修正量法效果最好。

4 結語

檢測方法的選擇受到多種因素的影響,最終目的在于既經濟又準確的檢測及評定結構的安全可靠性。每種檢測方法都有自己的優點,同時也有各自的適用范圍,所以,應根據實際工程的特點選擇相適應的檢測方案。在實際結構中應優先考慮超聲回彈綜合法,任何單一的檢測方法不可取,應該根據實際情況選取兩種及以上的方法綜合檢測,以提高數據的可靠性。

參考文獻:

[1]楊迎春.結構實體混凝土強度檢測技術的現狀與趨勢[J].科學之友,2011(08).

篇2

關鍵詞:混凝土;強度;檢測技術

Abstract: In this paper, the author introduces the commonly used the concrete rebound testing technology, and puts forward the advice on improving the concrete strength nondestructive detection technique precision, for your reference.

Key words: concrete; strength; detection technology

中圖分類號: U445.57文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

混凝土是一種多相復合材料,由水泥凝膠包裹粗、細骨料形成。超聲波在混凝土中傳播時,必然會因材料中折射及衍射的影響造成超聲聲速變化,引起檢測結果的不確定性。因此,不能用單一超聲聲速來推定混凝土的強度。

1 混凝土超聲波回彈法檢測技術

超聲回彈綜合法檢測混凝土強度,是利用表面硬度、超聲聲速、碳化深度,來間接推定混凝土強度的一種方法。由于混凝土強度受許多因素的影響,要想建立強度和超聲傳播特性之間的簡單關系非常困難,因此,超聲測強至今還只能建立在試驗歸納的基礎上。數字式智能型非金屬超聲波檢測分析儀研制成功并批量生產,促進了超聲波檢測混凝土質量技術的發展,且因其抗干擾性好,使角測和平測成為可能。

回彈檢測法由于操作簡單、且可靠性高誤差相對較小,而被廣泛的應用于混凝土強度無損檢測中。其工作原理就是利用現場測出的碳化深度、回彈值以及它們和抗壓強度之間的關系公式來推定混凝土的抗壓強度。這種檢測技術所用的儀器簡單,所耗費的費用較低,而且操作方便從而有較快的檢測效率,在檢測過程中只要滿足規定的混凝土強度檢測要求,所得的檢測結果誤差都可有效控制在15%氛圍內。

某工程項目是某個學校的檢測鑒定項目,目的就是檢測結構的試塊強度是否已達到設計規定強度,因此,在現場以抽樣方式選取所檢測的柱,利用回彈儀對測區內的要檢測柱進行混凝土強度非破損檢測,并使用濃度為1%的酚酞酒精溶液對構件混凝土的碳化深度進行測定。本檢測項目共分100個檢測區,每個檢測區分別取16個回彈值。剔除三個最大值和三個最小值然后算出平均回彈值,然后根據強度與碳化深度的關系曲線,從而得到測出檢測柱的換算強度;最后計算出100個檢測區的平均換算強度,根據公式從而推定出混凝土強度。本工程中推定出該學校所抽檢柱的推定強度值為25.3MPa,大于設計圖紙上的混凝土抗壓強度25MPa。

使用回彈檢測法過程中,根本不需要使用構件的混凝土實際抗壓強度以及混凝土標準試件的抗壓強度,這就有效地避免了這兩者差異現象的出現,使推定出來的混凝土強度更加的可靠準確。因為這種檢測技術效率高,因此它尤其適用于工程量多的檢測項目。只要在滿足檢測要求條件下就可使檢測結果有較高的準確性,但往往檢測時可能由于某些工藝沒到位而使檢測技術精度降低;從另外角度說,更高的檢測技術精度才是工程所急需要的,尤其是檢測混凝土強度這重要的數據。顯然通過一些技術措施來提高回彈法的檢測技術精度是尤其必要性。筆者根據多年的工程檢測經驗以及實驗數據,系統總結了一些關鍵技術措施來提高回彈檢測技術的精度。

回彈儀的檢定?;貜梼x作為回彈檢測法的主要儀器,其儀器精度將決定檢測結果的精度。因此為了確保儀器精度,回彈儀必須經檢定單位檢定合格才能使用,每次檢測使用后必須將其在洛氏硬度的標準鋼鉆上率定。操作過程中必須緩慢且均勻施壓,彈擊桿反彈后才讀取數據。測區的選取。所選取的檢測區必須是有代表性的測區,必須避免測區中出現麻面或著蜂窩現象,每個測區面積適宜控制在400mm2,至于測區數量就根據測試目的而定取。

混凝土檢測前處理。因為工程中所使用的模板不盡相同,導致混凝土表面狀況也大相徑庭。實驗結果表明,模板的材質以及新舊程度都會直接影響檢測結果精度,因此,在檢測前應先用砂輪將混凝土表面打磨成整光潔,以此消除模板對檢測結果精度的影響。對處于凍結或濕潤狀態的混凝土構件,應在測試前將其先解凍或風干。

2 超聲回彈綜合法檢測

超聲回彈綜合法是通過分別測量聲速和回彈值來綜合推算檢測區的混凝土強度,它互補了回彈法無法檢測內部缺陷的問題,同時又互補了超聲法容易受水泥品種等因素影響的問題,其相對單一的方法來說,檢測精度得到大大提高。這種檢測方法最大優點就是考慮了混凝土強度的各種影響因素,并抵消部分因素的影響,如部分減少混凝土齡期和含水量的影響。可以預測超聲回彈綜合法將成為代表混凝土強度非破損檢測技術的方向。

雖然超聲回彈綜合法精度高,但這精度是建立在適合條件和正當操作下,根據這種檢測法在建筑工程中的應用體會,主要歸結為:實際現場操作中,特別是已建結構的檢測中使用該檢測技術測強,對檢測人員要求較高,操作稍有偏差就會給檢測結果造成較大影響;這種檢測技術不適宜在環境溫度低于-4℃或高于60℃的情況下使用,對遭受凍傷、化學腐蝕等損傷的混凝土不宜使用。只要回彈法或超聲法不宜檢測的工程,綜合法也不宜使用;現場操作時,超聲的測試點應布置在同一個測區的回彈值測試面上,但探頭安放位置不宜與彈擊點重疊。測區相對面上的收、發探頭應在同一軸線上。只有在同一個測區內所測得的回彈值和聲速值才能作為推算強度的綜合參數,不同測區的測值不可混淆。

3 鉆芯法檢測

鉆芯法檢測技術是利用鉆芯機鉆取芯樣,然后芯樣進行鋸切、磨平、晾干處理,再進行抗壓試驗從而測出混凝土的抗壓強度。鉆芯法檢測技術的優點在于可直接檢測混凝土內部的質量,比預留的混凝土試樣更接近實際,大量實驗表明直徑、高度均為100mm的混凝土芯樣的抗壓強度與標準試塊的抗壓強度基本一致。但這種檢測技術有不足地方就是試驗周期長,從抽取芯樣到得出抗壓強度一般要7天。根據筆者的工程經驗,鉆芯法檢測時要注意以下這點才能使精度達到預期效果:抽取的混凝土芯樣要有代表性,而且應選在結構受力較小,無鋼筋或預埋鐵件的部位;抽取的芯樣一般都長短不齊,因此,對抽取后的芯樣進行補平措施;評定芯樣抗壓強度時,以芯樣試件混凝土強度換算值中的最小值作為單個構件或單個構件的局部區域混凝土強度的代表值;要嚴格執行CECS03:88鉆芯法檢測混凝土強度技術規程。

4 檢測技術精度對比

以上只是針對較常用的幾種混凝土檢測技術進行探討,對于混凝土的檢測技術還有后裝拔出法等等,對于這些檢測技術,筆者通過多個工程的數據統計分析對比,推定出鉆芯法檢測的精度最高,而回彈法的檢測精度較低;從現場操作難度來說,回彈法的檢測效率最高,而鉆芯法的檢測效率較低。通過對這幾種檢測技術的對比分析,筆者認為對于整體結構或構筑物進行大面積混凝土強度檢測,可采用回彈法和超聲-回彈綜合法;對于較長齡期,較大碳化的構件來說,推薦采用后裝拔出法,該方法推定精度較好;對給超聲-回彈綜合法帶來顯著影響的鋼筋密集處或無法進行鉆芯試驗的構件來說,可以進行后裝拔出試驗。

5結束語

綜上所述,回彈法是目前建筑工程中對混凝土強度進行檢測的最簡單、最實用的檢測方法,但在實際應用中應注意消除影響其準確度的各種因素,以確保其能較真實反映被測結構混凝土的實際強度。

參考文獻:

[1] 宋雙陽.混凝土強度非破損檢測技術研究[D].天津:天津大學建筑工程學院,2008

[2] 胡新民.混凝土強度的現場檢測及操作要點[J].山西建筑,2004,30(14):45~46.

篇3

【關鍵詞】 強度控制的意義;生產過程控制;運輸中控制;混凝土養護

【中圖分類號】 TU528.57 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1727-5123(2011)04-091-02

所謂的優質的商品混凝土首先是混凝土的強度得到保證。混凝土的強度是混凝土的一個重要指標。雖然在許多實際工程中,還要求混凝土具有抗滲、抗凍等其它性能,甚至這些性能更為重要。但由于混凝土結構物主要用于承受荷載、抵抗各種作用力,同時混凝土的其它性能與混凝土的強度之間有密切的聯系。所以優質的混凝土強度必須滿足設計要求。

1 商品混凝土強度控制的意義

1.1 凝土作為一種商品必然要進入市場,參與激烈的市場競爭,混凝土的質量則是企業在競爭中處于不敗之地的保證。

1.2 混凝土作為目前使用最廣泛的結構材料之一,它的強度直接關系到工程的質量、使用壽命以及人民的生命、財產的安全。

1.3 我國正處于基礎設施建設的高峰期,如果在生產過程中對強度不夠重視,將會帶來巨大的代價。

1.4 隨著混凝土技術的發展,新的生產、施工方式正在取代舊的生產、施工方式。因此,對混凝土強度控制能夠促進新的生產、施工方式的發展。

1.5 加入“WTO”后建筑行業必須與國際接軌,使其國際化、標準化,才能參與國際競爭。

2 商品混凝土生產中控制

混凝土的強度由原材料、生產設備、有關人員、三個因素構成,也就是所謂的硬件和軟件。對原材料嚴格把關、選擇優質經濟的原材料,通過先進的生產工藝進行生產,人員具有良好的素質,認真負責地貫徹相關標準,準確無誤地完成各個工序,是獲得優質的商品混凝土的保證。原材料包括水泥、粗細骨料、外加劑、摻和料、是優良混凝土的物質基礎,然后按照合理的配合比,在生產過程中根據原材料、天氣情況、施工情況等進行配合比調整,對出廠的混凝土進行取樣、檢驗、成型養護,并把檢驗結果反饋到生產控制中;對于出廠的混凝土進行跟蹤控制,要求施工方及時地反饋混凝土強度情況,以便進行生產控制;同時要求施工方對澆注的混凝土進行合理的養護,以便獲得優質的混凝土。

強化生產過程質量控制:①確保計量精度。配料系統是混凝土生產的重要部分,有條件的工程盡量采用計算機自動控制,當混凝土配合比或混凝土配合比編號輸入計算機后,電子秤對混凝土所需的原材料進行精確計量,混凝土需按配比嚴格配料,這使混凝土的離散性大大減小。定期進行計量動(靜)校驗,以確保達到《預拌混凝土》(GBl4902)規定的計量要求。②確定合理攪拌時間。根據攪拌機類型、實際攪拌效果、運輸時間、坍落度大小等情況而設定攪拌時問。③加強過程檢測。在生產過程中,當班人員除隨機抽樣檢測外,還應該在出廠前目測每車混凝土的坍落度及和易性,如果有異常情況,應查明原因并采取措施,坍落度及和易性不合格的混凝土不準出站。

為了拌制出均勻優質的混凝土,除合理地選擇攪拌機外,還必須正確地確定攪拌制度,即一次投料量、攪拌時間和投料順序等。一次投料量,不同類型的攪拌機都有一定的進料容量,攪拌機不宜超載過多,以免影響混凝土拌和物的均勻性,一次投料量宜控制在攪拌機的額定容量以下。施工配料就是根據施工配合比以及施工現場攪拌機的型號,確定現場攪拌時原材料的一次投料量。攪拌混凝土時,根據計算出的各組成材料的一次投料量,按重量投料。混凝土攪拌的最短時間應滿足規范的規定。投料順序是影響混凝土質量及攪拌機生產率的重要因素。按照原材料加入攪拌筒內的投料順序的不同,常用的投料順序有:一次投料法,二次投料法,兩次加水法。

質量檢驗是進行混凝土強度控制中不可缺少的組成部分,是保證混凝土質量的主要手段。強化原材料、混凝土強度檢驗應做到:①把好五關、做到三個不準:即原材料檢驗關、配合比設計關、計量關、混凝土攪拌時間關、坍落度及強度關;不合格材料不準使用、計量不準的設備不準生產、不合格的混凝土不準出站,確?;炷练腺|量要求。②做好事前控制,預防質量事故,通過原材料和混凝土的質量檢驗和生產全過程的質量監督,及時掌握混凝土的質量動態,及時發現問題,及時采取措施處理,預防發生工程質量事故,使混凝土的質量處于穩定狀態。③加強信息反饋,通過對檢驗資料的分析整理,掌握混凝土的質量情況和變化規律,為改進混凝土配合比設計、保證混凝土強度、充分利用外加劑和摻合料性能、加強管理等提供必要的信息和依據

3 在運輸中的控制

在運輸過程中應保持混凝土的均質性,避免產生分離、泌水、砂漿流失、流動性減少等現象?;炷翍宰钌俚霓D運次數和最短的時間,從攪拌地點運至澆筑地點,使混凝土在初凝前澆筑完畢?;炷恋倪\輸應保證混凝土的灌筑量。對于采用滑升模板施工的工程和不允許留施工縫的大體積混凝土的澆筑,混凝土的運輸必須保證其澆筑工作的連續進行。①商品砼的運輸必須使用攪拌車,在運輸過程中須保持筒體旋轉,以每分鐘約2~4轉的慢速進行攪動。以確保砼拌和物的和易性,不得產生離析和失水現象。②攪拌車運送商品砼的時間應控制在1小時內卸料完畢。當氣溫高于30℃,或運距較遠應考慮采取緩凝措施。砼運到現場須在30分鐘內開始卸料,否則會影響砼的坍落度和砼質量。③商品砼的運送頻率(供料速度)應保證施工現場的需要,確保砼澆筑的連續性。如澆注部位為灌注樁,供料速度保證每根樁的澆注時間按初盤混凝土的初凝時間控制。④泵機首次泵送砼前,應先用1:2水泥砂漿管道。砼攪拌車向泵機卸料斗卸料前,必須快速攪拌2~3分鐘再開始卸料。⑤砼卸入泵機料斗的同時,泵機的攪拌器應不停攪拌。泵機料斗內砼量應始終保持蓋過砼輸送缸,使泵機料斗內經常保持2/3的砼,以防管路吸入空氣,導致堵管。⑥泵送砼盡量避免停泵,應連續進行。如有間歇應經常使砼泵轉動,以防堵管。當管內砼接近初凝時,應將管內砼排出并沖洗干凈。⑦泵送砼結束或堵管清渣后,應及時用高壓水沖洗干凈。確保泵機、泵管、接頭附件等潔凈、通暢。

4 對混凝土進行養護確保強度

自然養護是目前對混凝土工程中進行養護的最常用方法,就是在自然條件下采取一定措施維持潮濕環境對混凝土進行養護。

混凝土的灑水養護在混凝土終凝后進行。對于塑性混凝土應在成型后不超過6~12小時進行,在炎熱、大風天氣不應遲于2~3小時。為了在養護期內保持濕潤,每天應不斷的澆水,對于面積較大的部位,應該儲水養護,澆水次數取決于氣候條件,覆蓋物保濕程度。以保持混凝土濕潤為原則,在一般氣溫(15~20度),每間隔2~3小時澆一次,夜間不少于2次。

保濕養護混凝土表面經過二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,防止表面水份蒸發,保持混凝上處于潮濕狀態下養護。特別是對于摻入UEA膨脹劑的混凝土,在最初14天內,必須潮濕養護,方能促使膨脹劑充分發揮膨脹作用。

篇4

關鍵詞:鋼纖維;劈拉強度;抗折強度;抗壓強度

1 試驗材料及試驗方案

1.1 試驗材料

本試驗所用水泥采用強度等級為425的普通硅酸鹽水泥,技術性能滿足國家標準的相關要求;粗集料采用級配良好的碎石,表觀密度2.991g/cm3,堆積密度1.53 g/cm3,顆粒級配為5~10mm、10~20mm連續級配;細集料為普通河砂,最大粒徑5mm,連續級配,細度模數2.83;本試驗用了兩種鋼纖維,一種是普通鋼纖維,另一種為短細鋼纖維,兩種鋼纖維均為江西贛州利發金屬材料公司生產。本試驗用了無引氣功能的萘系高效減水劑,減水率為15%~18%。

1.2 試驗方案

本試驗參照《鋼纖維混凝土試驗方法》(CECS 13:89)進行,試驗包括抗壓強度、劈拉強度和抗折強度試驗三部分??箟簭姸群涂拐蹚姸炔捎?00t靜載試驗機,抗折強度采用50t靜載試驗機,采用標準的三等分點加載。本試驗按照普通道路混凝土配合比設計方法設計彎拉強度標準值為5.0MPa的基準混凝土。并以0.41和0.42兩個水灰比來調整基準混凝土配合比,然后選擇較優配合比作為基準配合比。最終確定的基準混凝土配合比見表1。

在確定基準配合比的基礎上,分別以鋼纖維體積率為0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%進行鋼纖維混凝土試驗,以此考察鋼纖維對混凝土的各種強度性能的影響。并且采用普通鋼纖維和微細鋼纖維按1:1比例組合,以充分發揮混雜效應,提高鋼纖維混凝土的強度和韌性。以此綜合考察鋼纖維混凝土強度變化規律。

抗壓強度試驗采用100mm×100mm×100mm的試件,測定其無約束受力狀態下的抗壓強度。劈拉強度試驗采用100mm×100mm×100mm的試件。加荷速度為0.05~0.08MPa/s。按式(1-1)計算劈拉強度。

FT為三分點加載模式下試件破壞荷載。

2 鋼纖維混凝土強度試驗結果分析

從圖1可以看出,在鋼纖維摻量為0.6%~1.2%時,其抗壓強度隨鋼纖維摻量增加呈現出明顯的規律性變化,7組試件的平均抗壓強度增幅為6.6%。其中在摻量為0.8%時出現一個明顯的峰值,其增幅為25.8%,從整體趨勢看,當鋼纖維摻量小于0.8%時,強度隨摻量增加而增大;當鋼纖維摻量大于0.8%時,強度隨摻量增加而減小。并且可以看出鋼纖維摻量為0.8%時,其強度在各個齡期內都最高,說明鋼纖維對混凝土抗壓強度的影響存在一個最佳摻量。在本次試驗范圍內,對鋼纖維混凝土抗壓強度來講,存在一個最佳摻量0.8%。摻量大于或小于這個最佳摻量時都會造成增強效果不明顯。 由圖2-1(b)可知,多數組試件3d強度增強作用不明顯,不過摻量為0.8時卻有明顯增強作用。

鋼纖維對混凝土的增強作用主要體現在抗壓強度上,許多研究都說明了這一點。本文的試驗結果也表明,摻入鋼纖維后,混凝土的抗壓強度有較大地增長。其中,混雜鋼纖維混凝土的劈裂抗拉強度增長尤其明顯,基本上都較基體混凝土劈拉強度增長了1倍以上,較單一鋼纖維混凝土有更好的增強效果。

從圖2可以看出,鋼纖維混凝土28d劈拉強度隨著鋼纖維體積摻量的增加而增大,并且都高于基準混凝土。其增幅普遍較大,其中體積率為1.2%時達到最高增幅27%,0.6%體積率的增幅最小,為10.1%。七組試件的平均增幅為17.5%,而對抗壓強度的平均增幅只有6.6%。這說明鋼纖維對混凝土劈拉強度的增強效果要比對抗壓強度的增強效果顯著許多。另外,如圖2所示,從3d強度看,其增強作用就不明顯了,其中有四組強度明顯低于基準強度,有一組強度基本與基準強度持平,只有兩組強度較基準有明顯增強。說明鋼纖維的加入并不能有效提高混凝土早期劈拉強度。

鋼纖維體積摻量為0.6%~1.2%時抗折強度較基準混凝土增長了7.1%~19.8%,其中,摻量為0.9%對應的抗折強度較基準強度增幅最大,達到19.8%,所有試件的平均增幅為10.7%。鋼纖維摻量在0.6%~0.9%范圍時,抗折強度隨摻量增加而提高,隨后卻有降低趨勢,其中最高摻量1.2%對應最低增幅7.1%。因此可以認為在本次試驗條件下,對抗折強度的最佳摻量為0.9%。另外還可以發現抗折強度的平均增長幅度達到要比抗壓強度的平均增幅大又比劈拉強度的增幅小。并且其體積率對抗折強度的影響趨勢跟抗壓強度的很相似,都是在摻量在0.6%~1.2%之間存在一個最佳摻量,超過這個最佳摻量,強度隨著體積率的增加而減小。從而可以得出結論,就鋼纖維的影響效果而言,對劈拉強度的影響最大,對抗折強度的影響次之,對抗壓強度的影響最小。此結論符合已知的結論。

4 結論

通過綜合分析得出如下結論:(1) 單摻鋼纖維對混凝土強度有增強作用。當摻量為0.8%時,可以使抗壓強度達到最佳效果,較基準強度提高了25.8%;當摻量為0.9%時,使抗折強度達到最高,較基準強度增長了19.8%;摻量為1.2%時對劈拉強度達到最佳增強效果,較基準強度提高了27%。

參考文獻

[1]趙國藩,彭少明,黃承逵.鋼纖維混凝土結構[M].北京:中國建筑工業出版社,1999:1-50.

[2]徐至均. 纖維混凝土技術及應用[M]. 北京:中國建筑工業出版社,2002: 3-150.

篇5

最重要的是,必須合理使用回彈法。在檢測前充分了解被檢測件的狀態和環境,并與回彈法要求的情況進行比較。體現做法檢測計劃書,提前考慮各類影響因素。

關鍵詞:混凝土檢測 回彈 硬度和強度

中圖分類號: TU37文獻標識碼: A

本人就目前回彈檢測中的問題,說一下自己的看法:混凝土強度不等于構件承載力。一個例子:回彈一根樁,先在樁身上確定10個測區,然后開始回彈?;炷令A制樁,本身表面并不平整,也存在一些氣孔,甚至是局部小的“空心”。 按照本單位某些專業人士的做法,他們回彈是找那些平整的地方,回彈的?;乇芫植靠障逗蜌饪祝瑫绊懟貜椫?。既然樁本身表面不平整,那么做為檢測就應該考慮進去。就算是回彈值相差很大也是合理的。那種回避混凝土局部瑕疵的做法十分不可取。 是整個構件的強度,不是局部的強度。在樁真正受力的時候,瑕疵將會嚴重影響整個樁的承載力。所以本人堅持考慮混凝土瑕疵。碳化深度直接影響混凝土強度。根據混凝土構件受力來分析,真正決定混凝土構件承載力的是鋼筋籠內部的混凝土部分縱向鋼筋內的混凝土才是真正受力的混凝土。 外面的混凝土只是保護層,根本就不能算是參與工作的混凝土。回彈卻卻恰恰是在這部分”無關緊要“的混凝土上窮折騰。鑿的孔再深,也不會超過25MM。在混凝土構件表面回彈值得商榷。最有效的辦法是去掉保護層,然后再打磨檢測部位,然后對混凝土芯回彈,再確定碳化深度。同時碳化深度,應該是把溶液噴在,截面上看變色圈,如果變色圈深度小于保護層厚度則認為對混凝土核心工作區沒有影響。就不應該考慮修正。若大于保護層混凝土強度值下降,鋼筋強度也應該下降。

通過對回彈法檢測規范的學習和同行之間的交流,得到一些比較合理的說法:

因為混凝土表面強度和內部強度存在對應關系,這是回彈法的應用基礎。

既然選擇了回彈法就得按照規程要求的方法和程序進行檢測

碳化影響混凝土表面的硬度從而影響回彈值,所以修正。

4.孔洞與強度問題:回彈值與強度的關系是建議在密實的混凝土前提下的。對于孔洞與石子屬于局部偶然因數,明顯非密實混凝土的一般狀態。對于孔洞問題,正確的處理方式是,測量時記錄表面有質量缺陷(可以具體為麻面,孔洞,不密實等)。監理或是責任各方視情況出具得理措施。表面孔洞常規范做法,封閉即可。

5. 混凝土碳化后,影響回彈值。即統一測強曲線是基于回彈值與碳化綜合來對應混凝土強度的。曾有人建議回彈前去除碳化層。如果是商品混凝土,回彈的結果的置信區間是可以信賴的,如果是自拌混凝土,很難說了;

6. 現在混凝土中的摻入物太多,回彈僅僅說明新建建筑物的現有強度。認為表層混凝土和里面的差別不大,所以表面應取平整的地方,如果不平整則采得的數值不具有代表性,不可以采用。表面碳化越深,則混凝土表面硬度會增加,所以要修正。

推定值95%的保證率是測區換算強度出來后,通過平均值減1.645倍的標準差來保證的,而不是通過選擇測區和測點來保證的。

這些檢測同行之間的交流,更多的體現的是對回彈的理解和合理使用。但我們國家的很多專家也對回彈法檢測有不同看法:

廉慧珍教授(清華大學土木水利學院)認為:材料的硬度和強度不是同一個概念。同一種勻質材料的硬度和強度之間有一定的相關性,而不同材料的硬度和強度之間不能建立相關的關系;同樣水膠比的砂漿和混凝土是不同的材料,砂漿的硬度最多只可能與砂漿強度有一定的聯系,而相同水膠比的砂漿強度和混凝土強度的關系卻依漿骨比和砂率的不同而異;混凝土碳化層和該混凝土更是不同的材料,混凝土碳化層的硬度和內部混凝土的強度沒有關系,再基于碳化層的硬度引進“折減系數”來推算混凝土的強度,以為硬度大的材料強度也高,回彈值就代表強度?!疤蓟瘜印钡挠捕燃昂穸群突炷恋膹姸炔]有關系,對于混凝土的強度來說是沒有意義的。而文恒武 魏超琪
(陜西省建筑科學研究院)認為:混凝土的抗壓強度與其測區的回彈值(表面硬度)之間有關系,根據不用的條件和使用環境,通過回歸分析而建立的混凝土回彈值與抗壓強度之間的數學表達式,建立測強曲線。在回彈法檢測中,碳化深度對檢測結果有一定的影響,其中的主要原因是用于測量碳化深度的方法有缺陷的緣故。目前用于測量混凝土碳化深度的方法是“酚酞法”,這是一個間接的測試混凝土碳化深度的方法,“酚酞法”測量的是混凝土的堿度,并不是碳化深度,而我們卻把它當作混凝土的碳化深度(酚酞遇見堿變紅),通常情況下,是沒有問題的。但在實際的工程項目中,由于酸性脫模劑的使用、氣候環境的影響、養護不當及外加劑和摻和料的大量加入等原因都可能會使混凝土表面“堿度”降低而出現“假性碳化”和“異常碳化”的現象,因此不少檢測過程用砂輪機打磨掉碳化層的方法,以減少因碳化對檢測結果的影響。

筆者的先查閱了硬度和強度的定義:表面硬度是指材料抵抗外來機械作用力(如刻劃、壓入、研磨等)侵入的能力。檢測混凝土強度的回彈法用的就是肖氏硬度的原理。檢測的直接讀數應當是混凝土的表面硬度。強度是混凝土在外部荷載作用下抵抗破壞的能力。

筆者認為 硬度是物體對外力在表面積上的反應,而強度是物體對外力在橫截面上的反應。兩者都是力對廣義三維參量的反應,同時單位相同。因此硬度和強度之間存在對應關系。同時混凝土原理最基本的假設,認識混凝土是各方面均勻分布的材料。這個可以理解為,混凝土在力學性能上是勻質的,但混凝土在配合之前和形成構建抗力之前是不均勻的,但強度形成之后,就是勻質的??梢允褂谜軐W的量變到質變的思維來理解。

最重要的是,必須合理使用回彈法。在檢測前充分了解被檢測件的狀態和環境,并與回彈法要求的情況進行比較。體現做法檢測計劃書,提前考慮各類影響因素。

回彈法是一種無損檢測法,方便快捷是它的優勢。但此辦法對環境和操作人員的經驗有著很的要求。回彈法并不能單獨做為評價混凝土強度的依據,必須和其他方法一起使用綜合考慮。

參考文獻


[1]JGJ/T23-2011 回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程


[2]n.jackson, 土木工程材料,盧璋、廉慧珍譯,中國建筑工程出版社,1988年


[3]閻培渝 張慶歡 含有活性或惰性摻和料的復合膠凝材料硬化漿體的微觀結構特征 硅酸鹽學報 34(12): 1491-1496 (2006)


[4]《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344-2004(2011)



[5]第八屆全國建設工程無損檢測技術學術會議《論文集》2004年桂林


篇6

強度等級為C60及以上的混凝土。

一般把C10到C50稱為普通強度等級混凝土,C60到C90強度等級為高強度混凝土,C100以上稱超高強混凝土。

配制高強混凝土應選用質量穩定、強度等級不低于42、5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,對于強度等級為C60級的混凝土,其粗骨料的最大粒徑應不大于31、5毫米,對于強度等級高于C60級的混凝土,其粗骨料的最大粒徑不應大于25毫米。

(來源:文章屋網 )

篇7

關鍵詞:無損檢測 混凝土 數據處理

隨著無損檢測技術的迅速發展和日臻成熟,無損檢測技術在建設工程中的作用日益明顯。它不僅已成為工程事故的檢測和分析手段之一,而且正在成為工程質量控制和構筑物使用過程中可靠性監控的一種工具。可以說,在整個施工、驗收及使用過程中都有其用武之地。

混凝土強度無損檢測根據其原理可分為半破損法、非破損法、綜合法。常見的主要有回彈法、超聲法、拔出法、鉆芯法、超聲回彈綜合法等。近年來,雖然在基礎理論方面并無新的重大突破,但在檢測方法、數據處理、評定技術等方面的研究取得了一定的成果。不僅使檢測的范圍更加廣泛,而且檢測精度也有不同程度的提高。例如:目前利用回彈法可以檢測再生混凝土,利用超聲―回彈綜合法甚至可以用來評定凍融混凝土。與其他方法相比,在綜合法的研究方面更是取得了很大進展,這表明綜合法將是以后檢測方法的主要研究方向。而在數據處理及評定技術方面最新的研究主要有:利用逆回歸模型引入區間估計,引入了在非線性數據分析領域比較成熟的人工神經網絡(ANN)技術等。

一、混凝土強度無損檢測的基礎理論及檢測儀器

混凝土強度無損檢測方法必須建立在混凝土的強度與適當物理量之間的相互關系的基礎上。為了尋找與混凝土強度密切相關,而又能在結構或構件上用無損方法直接測量的物理量,往往采用回歸法和演繹法。雖然與回歸法相比,演繹法具有更好的普適性,但由于以往對強度與物理量的關系研究較少,目前用的較多的仍然是前一種方法。近年來隨著基礎科學的發展,為混凝土性能與物理量之間理論關系的研究奠定了基礎。

目前,常用的無損檢測強度方法多是通過混凝土應力應變性質或密實度和空隙率來推算混凝土強度的。因此,必須建立混凝土應力應變性質及空隙率與強度的理論關系。到目前為止,從已經取得的理論方面的研究成果,我們可以了解到混凝土強度不但是彈性性質的函數,而且還是塑性性質和實驗條件的函數,要提高無損檢測精度,必須同時反映這兩個因素。同時研究結果還表明,要用材料密度或空隙率指標測定混凝土強度時,雖然空隙率是強度的主要影響因素,但單反映空隙率是不夠的,還必須把材料潛在強度和孔結構作為重要參考因素,才能提高檢測精度。從而為某些以空隙率為推算強度依據的無損檢測方法,例如射線法、滲透法等,指明了方向。雖然基礎理論的研究難度大、見效慢,近年來對其的研究方較少,但它是無損檢測技術總體研究中不可缺少的組成部分,應給予足夠的重視。

隨著測試方法和電子技術的發展,無損檢測儀器也發展到一個新水平。目前國內外關于檢測儀器的研究動向主要有以下趨勢:傳感系統多樣化、儀器智能化、專用化、小型化、一體化、集約化。檢測儀器的研究同時也是無損檢測技術發展的基礎,我國目前電子工業發展水平足以提供各種先進儀器,但如何將電子技術與檢測技術緊密結合起來,卻是我們,目前有待解決的問題。

二、混凝土強度無損檢測的方法

近年來,對混凝土強度無損檢測方法的研究取得了一定的進展,下面我們從半破損法、非破損法、綜合法幾個方面進行說明。

1.半破損法

半破損法是以不影響結構或構件的承載能力為前提,在結構或構件上直接進行破壞性實驗,或直接鉆取芯樣進行破壞實驗。然后根據實驗值與結構混凝土標準強度的相關關系,換算成標準強度換算值,并根據此推算出強度標準值的推定值或特征強度。屬于這類方法的有拔出法、鉆芯法、射擊法等。這類方法的特點是以局部破壞性試驗獲得結構混凝土的實際抵抗破壞的能力,因而直觀可靠,測試結果易為人們所接受。其缺點是造成結構物的局部破壞,須進行修補,而且不宜用于大面積的全面檢測。

由于拔出法強度的離散性往往較大,可靠性不如鉆芯法,而射擊法的實驗結果受骨料影響十分明顯,所以鉆芯法是目前工程中應用最為廣泛的半破損法。并以制定了《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》(CECS 03:08)。但由于要造成結構或構件局部破壞,不宜在同一結構中大面積使用,因此,國內外都主張把鉆芯法與其他非破損法結合使用。一方面利用非破損方法檢測混凝土的均勻性,以減少鉆芯數量,另一方面又利用鉆芯法來校正非破損法的檢測結果,以提高可靠性。所以,近年來關于鉆芯法單獨檢測混凝土強度的研究較少,更多的研究集中在鉆芯法與其他非破損法結合使用方面。

近年來,隨著人們對結構的安全度和抗震要求的提高,使構件配筋率越來越大,鋼筋間距越來越小。如混凝土梁、柱內縱向受力鋼筋和加密區箍筋的間距大多在100mm以下,有的在 75mm以下。根據 CECS 03:88,在芯樣中很難避免不取到鋼筋,而鋼筋對芯樣抗壓強度的影響是一個尚未解決的復雜問題,因此,極大地影響了鉆芯法檢測精度和可信度。所以,研究利用小直徑芯樣檢測結構混凝土是鉆芯法目前研究的主要方向。而且通過實驗研究表明,采用小直徑芯樣檢測商品混凝土及高強混凝土切實可行,且效果很好,可以在工程實際中推廣應用。

2.非破損法

非破損法是指以混凝土強度與某些物理量之間的相互關系為基礎,檢測時在不影響結構或構件混凝土任何性能的前提下,測試這些物理量,然后根據相關關系推算被測混凝土的標準強度換算值,并根據此推算出強度標準值的推定值或特征強度。屬于這類方法的有回彈法、超聲法、成熟度法等。這類方法的特點是測試方便、費用低廉,但其測試結果的可靠性取決于被測物理量與強度之間的相關性。因此,必須在測試前建立嚴格的相關公式或校準曲線。由于這種相關關系往往受許多因素的影響。所以,所建立的相關公式有其局限性,當條件變化時,應進行相應的修正,以保證推算結果的可靠性。

在非破損法中,回彈法由于具有儀器構造簡單、方法簡便、測試值在一定條件下與混凝土強度有較好的相關性、測試費用低廉等特點,已成為我國應用最廣泛的無損檢測方法之一。因此,近年來的研究多集中在與回彈法相關的領域。目前,利用回彈法不僅可以檢測常規的混凝土結構,而且可以檢測再生混凝土, 研究人員針對不同的再生粗骨料取代率,采用普通混凝土回彈儀對再生混凝土試塊進行了抗壓強度檢測。結果表明,回彈法可以用于再生混凝土抗壓強度檢測。并且,通過采用多種回歸模型進行比較分析,得到了再生混凝土統一測強曲線公式。定量分析表明,其測試精度滿足混凝土質量控制要求。同時為了反映再生粗骨料取代率的影響,研究人員還給出了按再生粗骨料取代率分類的測強曲線及回歸方程。最后,對比了再生混凝土與普通混凝土全國統一曲線。結果表明,再生混凝土的表面硬度小于普通混凝土,但其隨抗壓強度增加的速度快于普通混凝土。同時,在預應力鋼筒混凝土壓力管道的檢測中對回彈法進行了嘗識性的應用。經綜合對比分析,證明回彈法可以用于管道混凝土強度的檢測。但是目前采用回彈法測試管道強度還處于嘗試階段,還不能真正解決實際的工程問題。另外,在回彈法的修正方面的研究也比較活躍,目前主要是利用鉆芯法對回彈結果進行修正,也有學者認為用鉆芯法修正回彈法可看成是鉆芯―回彈綜合法,因此,這方面的研究成果在將下一部分進行闡述。

3.綜合法

所謂綜合法就是采用兩種或兩種以上的無損檢測方法,獲取多項物理參量,并建立強度與多項物理參量的綜合相關關系,以便從不同角度綜合評價混凝土強度。由于綜合法采用多項物理參數,能較全面地反映構成混凝土強度的各種因素,并且還能抵消部分影響強度與物理量相關關系的因素,因而它比單一物理量的無損檢測方法具有更高的準確性和可靠性。目前常用的有綜合法有超聲―回彈綜合法、鉆芯―回彈綜合法等,其中超聲―回彈綜合法已在我國廣泛應用,并以制定相應的技術規程(CECS 02:08)。

近年來,隨著人們對檢測結果的要求不斷提高,綜合法越來越受到人們的重視。目前,利用超聲―回彈綜合法不僅可以檢測負溫混凝土強度,預測混凝土的早期強度,甚至可以用來評定凍融混凝土抗壓強度。鉆芯―回彈綜合法則在檢測已有結構混凝土和商品混凝土方面有較好的應用,同時,在對鉆芯―回彈綜合法中的修正系數η的研究中發現,其服從對數正態分布,這一結果為在實際工程中剔除異常數據提供了相應的理論依據。而目前關于綜合法的其他研究還有“回彈一超聲一拔出”綜合法檢測混凝土強度,鉆芯拉剝法現場檢測修補混凝土粘結強度等。為了更好的了解各種常用檢測方法的發展現狀,現列表對其進行比較說明:

三、數據處理

1.數據融合思想及以逆回歸模型為基礎的區間估計

為了進一步提高檢測結果的精度,使回彈法的推定結果成為工程驗收標準。最新的研究不僅引入了數據融合思想及逆回歸模型,還利用置信檢驗理論給出了在一定置信度下的建筑結構混凝土強度的置信區間,并給出了混凝土強度的合格和不合格的判定標準,形成了逆回歸回彈法檢測建筑結構混凝土強度的新體系。與傳統的回歸模型和點估計方法相比,新的方法不僅能提高檢測結果的精度,而且更加符合工程實際,并能對混凝土強度做出定量化的判斷。

2.人工神經網絡(ANN)技術

鑒于回歸法在分析混凝土強度無損檢測數據時存在局限性,最新的研究在處理數據時引入了在非線性數據分析領域比較成熟的人工神經網絡(ANN)技術。結果表明ANN適合處理這類數據,并在一些方面補充了回歸法的不足。表2則羅列了回歸法與神經網絡法細節和實質性的差異。

此外,回歸法中難以處理的高維數據,反而可以成為ANN改善誤差的一種途徑。因此,ANN的引入將使混凝土強度無損檢測數據分析中可以增加新的相關變量,以便更深入或更廣泛的考察混凝土強度無損檢測及其數據處理的有關問題。但是,目前ANN在混凝土強度無損檢測數據處理方面的應用較少,還存在一些問題,需要進一步的完善。它的處理結果可以為回歸法處理結果提供參考和補充。

四、結語

篇8

關鍵詞:集料;水泥;摻合料;拌合用水

中圖分類號: TQ172 文獻標識碼: A

一、水泥對混凝土強度的影響

巴基斯坦KKH項目混凝土使用的水泥主要為Askari和Fauji兩個品牌的32.5普通硅酸鹽水泥和Pak品牌的42.5普通硅酸鹽水泥。Askari和Fauji水泥主要用來施工C30以下的各類混凝土和水泥砂漿。Pak水泥主要用來施工C40、C50等混凝土。

水泥細度對水泥品質的影響:細度是指水泥顆??傮w的粗細程度。國家規范對水泥細度提出的要求是通過80μm方孔篩篩余不得超過10%。下面通過對比Askari和Fauji的細度試驗討論水泥膠砂強度與細度的關系。試驗結果如下:經過負壓篩法試驗檢測Askari水泥細度均值3.4%,水泥膠砂抗折強度3天4.0Mpa,28天7.5Mpa??箟簭姸?天22.3Mpa,28天46.5Mpa。

經過負壓篩法試驗檢測fauji水泥細度均值3.0%,水泥膠砂抗折強度3天4.6Mpa,28天7.7Mpa??箟簭姸?天25.3Mpa,28天48.5Mpa。

結論:Askari水泥比Fauji水泥更細,強度更高,因為水泥顆粒越細,與水發生反應的表面積越大,因而水化反應速度較快,而且較完全,早期強度也越高。但必須注意,水泥細度過細,比表面積過大,小于3微米的顆粒太多,水泥的需水量就偏大,將使硬化水泥漿體因水分過多引起孔隙率增加而降低強度。同時,水泥細度過細,亦將影響水泥的其它性能,如儲存期水泥活性下降較快,水泥的需水性較大,水泥制品的收縮增大,抗凍性降低等。另外,水泥過細將顯著影響水泥磨的性能發揮,使產量降低,電耗增高。所以,生產中必須合理控制水泥細度,使水泥具有合理的顆粒級配。水泥強度在混凝土強度中起決定性因素,同等條件下混凝土強度隨著水泥強度的提高而提高。

二、粗骨料對混凝土強度的影響

粒徑在5mm以上的巖石顆粒稱為粗骨料?,F分析如下:

1、最大粒徑

石子的粒徑越大,其比表面積相應減小,因此所需的水泥漿量相應減少,在一定的和易性和水泥用量的條件下,則能減少用水量而提高混凝土強度,從這個意義上說,石子的粒徑應盡量選用大一些的。但并不是粒徑越大越好,一是粒徑越大,顆粒內部缺陷存在的機率越大;二是粒徑越大,顆粒在混凝土拌合中下沉速度越快,造成混凝土內顆粒分布不均勻,進而使硬化后的混凝土強度降低,特別是流動性較大的泵送混凝土更加明顯。在普通混凝土中,碎石的最大粒徑是根據構件的截面尺寸和鋼筋間距來確定,粒徑的大小對強度影響不大。但也不是說粒徑越小越好,粒徑太小,使得石子的比表面積增加,空隙率增大,勢必要增加水泥用量,提高成本,否則會影響混凝土的強度。同時,粒徑越小加工時粘附在石子表面上的粉塵越多,給施工沖洗帶來困難,一旦沖洗不干凈,則會大大削弱骨料界面的粘結力,進而降低混凝土的強度。

2、顆粒級配

級配對混凝土的和易性、經濟性有很大影響,直接影響到混凝土的強度、抗滲、耐久性。較好的骨料級配應當是:空隙率小,以減少水泥用量并保證密實度;總表面積小,以減少濕潤骨料表面的需水量;有少量的細顆粒以滿足和易性的要求。石子的級配有兩種:即連續級配和間斷級配。關于級配對混凝土的影響,我們做了實驗,分別為連續級配和非連續級配。從試驗得出結論,連續級配和間斷級配均對混凝土的性能有較大的影響。顆粒級配越好,空隙率越小?;炷翉姸葧S之提高。

3、表面特征和顆粒形狀

一般情況下,卵石表面光滑,少棱角,空隙與表面積較小,拌制混凝土時用水泥量較少,和易性較好,但與水泥漿的粘結力較差;碎石顆粒粗糙有棱角,空隙率和總表面積大,與卵石混凝土比較,碎石混凝土所需水泥漿較多,但與水泥漿的粘結力較強.所以在同樣條件下,碎石混凝土強度高,故配制高強混凝土宜用碎石.碎石的顆粒形狀以接近球形或立方體形為優,以針狀、片狀顆粒為差。

4、強度

KKH項目采用的粗骨料是由天然卵石破碎生產,有很高的強度,即使是經強烈風化的低強度花崗巖,其巖石抗壓強度也可達80~100MPa,因此在普通混凝土中,碎石的強度對混凝土強度的影響不大,但對高強混凝土則大不相同。高強混凝土的水膠比較小,水泥砂漿構成的水泥強度較高,所以要求碎石的強度也要相應提高。在工程中,一般衡量粗骨料強度大都采用壓碎指標。混凝土強度等級為C60級以上時應進行巖石抗壓強度檢驗,其他情況下如有懷疑或認為有必要時也可進行巖石的抗壓強度檢驗。

綜上所述,碎石的最大粒徑對普通混凝土的性能影響不大,對高性能混凝土有顯著影響,我國現行規范規定為不超過31.5mm,通常取20~25mm。顆粒級配對混凝土的性能有很大影響,粗骨料級配后的空隙率應不大于44%。表面特征以表面粗糙為好,顆粒形狀以接近多面體為優。

5、細集料對混凝土強度的影響

針對巴基斯坦KKH項目實際情況,混凝土施工所用細集料主要為干凈的河砂其級配和含泥量是影響混凝土強度的主要因素:(1)砂的級配。混凝土工程建議選用細度模數2.3-3.0的中砂,中砂相對于細砂能夠減少混凝土同等塌落度的用水量,從而減少水灰比,增加混凝土強度。對比試驗如下:①用細砂(細度模數0.993)試配塌落度為15cm的C30混凝土:水灰比:0.48,28天強度均值為29Mpa。②用中砂(細度模數2.518)試配C30混凝土:水灰比:0.43,28天強度均值為34Mpa。得出結論:為達到同等坍落度,中砂比細砂需水量小,水灰比小,強度大。(2)砂的含泥量:配制C30及C30以上混凝土要求含泥量小于等于3%。配制C30以下混凝土要求含泥量小于等于5%。(3)砂率:砂率越小,混凝土的抗壓強度越高,但流動性較差。反之混凝土的抗壓強度越低,但流動性好。

三、礦物摻合料對混凝土強度的影響

對比了幾種活性礦物摻合料對混凝土強度的影響,結果發現:用粉煤灰、粉煤灰及硅灰、磨細礦渣等量替代部分水泥的情況下,混凝土7d齡期時抗壓及彎拉強度均下降,但28d齡期后粉煤灰、粉煤灰及硅灰兩種摻合料的混凝土抗壓及彎拉強度依然下降,磨細礦渣摻合料混凝土抗壓及彎拉強度比純水泥混凝土強

度高。

在水膠比分別為0.60、0.50、0.28三種情況下,研究了礦渣粉和粉煤灰單摻及復摻對混凝土強度及抗氯離子滲透性能的影響。結果表明:無論水膠比大小,Ⅱ級粉煤灰均不能等量取代P?O42.5R級水泥,應超量取代,且水膠比越大,超量系數越大;在研究的摻量范圍內,S95礦渣粉可等量取代P?042.5R級水泥,,且會增加混凝土強度。粉煤灰對混凝土各種強度的增長主要表現在后期,具有很好的“強度潛力”;而硅粉由于活性高,其對混凝土強度增長的貢獻主要在前期,后期相對較緩慢,但對于需要配制抗折強度高、抗沖擊耐磨性好的混凝土,硅

粉作為礦物外加劑則是首選。由此可見,對于對早期強度要求較高的混凝土,不能用粉煤灰等量取代部分水泥,可以超量取代;在一定程度上,S95礦渣粉可等量取代部分水泥,還能增加混凝土強度。

結束語

混凝土強度影響因素眾多,本文根據理論分析和巴基斯坦KKH項目施工實踐經驗,,并結合試驗數據較為全面的分析了原材料因素對混凝土強度的影響。希望此文章能為混凝土結構的設計、施工及試驗分析提供一些思路。

參考文獻

篇9

經整理剔除異常值,共采集了有效的混凝土推定抗壓強度數據315組。

2統計分析方法

將現場采集到的混凝土推定抗壓強度值作為隨機變量[3],采用數理統計原理對其特征值和概率分布進行分析。在檢驗實測數據總體是否服從某特定分布時,通常采用W檢驗,χ2檢驗,K-S檢驗等方法進行檢驗[4]。參照結構通常取值法選取檢驗的顯著性水平α=0.05,假設實測數據服從正態分布,由于采集到的數據較多,采用χ2檢驗對實測數據進行檢驗。

3統計分析結果

將抽取的315個混凝土推定抗壓強度的數據進行統計,具體數據在圖2中表示:圖2中,樣本數據分布范圍較廣,主要分布在50~58MPa區域內,該區域內共有301個樣本。達到了樣本空間的95.5%,這中間52-53區域內數據樣本最多;有73個樣本。樣本的概率曲線平滑說明樣本的分布規律明顯,由此可以判定該樣本數據總體分布函數基本服從類似正態分布。本文擬采用正態分布假設來描述C50混凝土推定抗壓強度的總體分布。表1表明,施工現場的混凝土立方體抗壓強度平均值達到了53.5MPa,相對于《公路工程結構可靠度設計統一標準》中經過大量統計后得到的C50的抗壓強度值要大,且變異系數較小。假設施工現場樣本空間X的分布函數Ff()ck服從正態分布Ff()k~N(53.5,1.792),運用χ2檢驗方法對假設進行檢驗。觀測樣本空間為315≥()200,樣本值按大小在x軸上排列,把數軸分為13個區域,區域步長等于1MPa,χ2檢驗法計算統計量χ2計算結果列于表2根據文獻[5]所示:C50混凝土抗壓強度的特征值為:mKM=1.3877,VKM=0.1374,與本文結果相比,實測數據變異系數較小。說明施工現場混凝土的均質性較好,變異性小,質量穩定。

4結論

篇10

關鍵詞:高強度;混凝土;施工

在評價高強度混凝土特征時,常有兩種含義與認識。一種含義認為混凝土強度高于配制水泥的強度,就作為高強度混凝土。另一種含義是直觀的,從混凝土實際強度出發,超過某一強度級時就作為高強度混凝土。前者含義在科研工作中有一定意義,而在實際工作中容易使強度概念混淆。而后者在建筑工程施工中有直觀的實際意義,使施工人員容易理解。我們認為從我國現實情況來看,C50 混凝土尚未廣泛應用,以 C50-C80 混凝土作為高強度混凝土是適宜的。

1 高強度混凝土在高層建筑施工中的問題

在高層建筑施工中,需要把混凝土拌合物比較容易的輸送到澆筑部位,當然最好是泵送;并且還必須把混凝土拌合物澆注到鋼筋很密的結構中振搗密實,不論是澆筑振搗密實還是泵送,混凝土均必須有良好的工作性。配制有良好工作性的混凝土,首先需要的是水泥標號與混凝土強度的比宜超過 1.5。這就是說配制 C50 混凝土最好使用625 號以上的水泥,而我國目前 625 號水泥產量極少,難以滿足工程需要,這就不得不用 525 號水泥配制 C50 混凝土,由此就產生了混凝土的水灰比過低, 工作性難以滿足澆注振搗密實及泵送的需要,給施工帶來極大的困難,還有 525 號以上水泥顆粒細、活性高、凝結時間快、遠距離運送混凝土坍落度損失快、又給使用集中攪拌站的商品混凝土帶來運送的困難。這些就是在高層建筑施工高強度混凝土的問題。

2 解決混凝土工作性及達到振搗密實的途徑

混凝土施工,要求混凝土拌合物有良好的工作性,由于人們對混凝土工作性研究不夠,多數建筑工作者把它單純地理解為以坍落表示的流動性,顯然這種理解是不夠的。但是目前國內外學者對混凝土工作性也解釋不一。一種意見是把工作性定義為混凝土拌合物易于運輸,澆筑和密實成型而不發生分層離析的性能。另一種意見認為混凝土工作性應當是拌合物的物理性能,與成型方法、制品結構無關。所以把混凝土工作性定義為混凝土拌合物達到完全密實時克服內摩阻力所做的功。這些定義均未能對工作性建立一個完整概念,更難以定量表達。綜合了對工作性的各種解釋后,提出工作性的全部意義應當是:流動性+可塑性+穩定性+密實性,四者缺一不可。建筑施工就是要設法解決這四個性均達到最佳境地,以保證工程質量。實際工程中使用525號水泥配制C50級混凝土,通過控制原材料,妥善確定配合比,摻入外加劑及混凝土入模后內外綜合振搗,基本解決了混凝土工作性問題,滿足了泵送要求,保證了混凝土的密實。

3 原材料質量控制

高強度混凝土對配制混凝土原材料的要求,比普通混凝土更為嚴格,沒有高質量的原材料是配不出高強度混凝土的。3.1 水泥。配制高強度混凝土應使用不低于525號的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣鹽水泥、早強型硅酸鹽水泥及明礬石水泥等,水泥中堿(K2O+Na2O)含量不超過 0.6%。對于規定中規定作用明礬石水泥時應注意在混凝土原材料水化中,不能產生硫鋁鹽酸,以免產生膨脹破壞。3.2粗骨料:粗骨料在混凝土結構中起骨架作用,但它不是簡單的骨架,它本身的各種性能也直接影響混凝土結構的強度,對于高強度混凝土尤為顯著。粗骨料對混凝土結構強度的影響主要取決于:水泥漿與粗骨料間的粘結里;粗骨料的彈性模量;在混凝土澆注振搗時粗骨料所形成的〈內分層〉狀況;粗骨料應力集中狀況及粗骨料活性等。對于高強度混凝土來說,對粗骨料主要要求是:抗壓強度、表面特征及粒徑等,對粗骨料質量要求除應符合外,以下幾種性能應予考慮。3.2.1強度與彈性模量:配制高強度混凝土應采用強度高的骨料,以免在混凝土受壓時,粗骨料首先受壓破壞,當粗骨料強度大于混凝土強度時,骨料強度對混凝土強度影響不大。3.2.2顆粒形體:一般來說,比較理想的粗骨料形狀是接近于球形或正立方體形,而以針片狀顆粒形體為最差,針片狀顆粒的抗剪、抗壓、及抗彎 均低,必然導致混凝土強度的降低,對高強度混凝土尤為明顯。 3.2.3 表面特征:表面特征是指粗骨料表面粗糙程度、親水情況及活性等。試驗早已證明,用表面粗糙的碎石比用礫石拌制的混凝土強度高 10%左右,親水骨料(如石灰巖)比疏水骨料(如花崗巖)強度高。3.2.4最大粒徑:在普通混凝土中粗骨料最大粒徑決定于結構截面尺寸與鋼筋疏密程度,盡量選用較大粒徑骨料,以減少用水量節約水泥。而在高強度混凝土中,當粗骨料最大粒徑超過40m/m 時,由于減少用水量獲得的強度提高,被較少的粘結面面積及大骨料造成的不連續性、不均勻性等不利影響抵消,并沒有什么好處。3.2.5 石粉含量:粗骨料中有害雜質(含泥量、有機質含量、硫化物含量等)含量在規范中已有規定但在碎石破碎加工生產中產生的粒徑小于0.08m/m的石粉未作規定,石粉含量增加,使混凝土需水量增加、拌合物粘性增大、坍落度減小對高強度混凝土、大坍落度泵送混凝土尤為明顯,不利于高強度混凝土的工作性。石粉含量高降低混凝土耐磨性,早期收縮增加。因此在高強度混凝土中,對粗骨料應進行篩洗,將石粉篩洗干凈。3.3細骨料。高強度混凝土使用的細骨料,除應符合《普通混凝土用砂質量標準及驗收方法》外,以下幾種性能還應考慮:a. 砂的細度模數;b. 含泥量。3.4水:拌制高強度混凝土的水可用飲用水,其技術條件須符合:3.4.1 氯離子含量<300mg/ 升;3.4.2 ph 值 <4;3.4.3 硫酸鹽含量按硫酸計 <270mg/ 升;3.4.4 混濁度<2000mg/ 升;不得使用未經處理的工業污水和沼澤水。3.5外加劑。高強度混凝土,特別是使用低標號水泥配制高強度混凝土均使用外加劑. 主要有以下幾種:3.5.1 改善工作性及泵送性能的外加劑:改善工作性及泵送性能的外加劑主要是流化劑,作流化劑的主要是減水劑,流化劑當然也是流態混凝土的關鍵材料。在日本凡是高效減水劑都可以作為流化劑使用。3.5.2增強劑:增強劑可以提高混凝土強度,對于用較低標號水泥配制的高強度砼尤為需要。3.5.3保塑劑。用來控制坍落度的損失,延長混凝土的凝結時間,以滿足混凝土拌合物運輸澆注的需要。