混凝土配合比设计及其强度检测探讨.
烟花节-革命烈士的英雄事迹
混凝土配合比设计及其强度检测探讨
摘要 :混凝土的各项质量指标中 ,
混凝土的强度与其他性能有较好的相关性 ,
能够较好地反映
混凝土的质量情况。本文概述了混凝土的配合比设计 , 探讨了混凝
土强度的检测方法。
关键词
强度检测 水泥 浇筑
1 前言
普通混凝土是由水泥、水、砂、石 4
种材料组成的 4种
材料用量的 3个比例 . 即水灰比、 砂率、 胶骨比 (胶凝体与骨料的比例 。
在
实际工程中做好混 凝土结构分项工程的质量控制 ,
是保证混凝土结构质量的一项非
常重要的工作。
2 配合比设计前的准备工作
在配合比设计前 , 设计人员要做好下列工作 :
掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求
, 重点是各种强度和耐久性要求及结构
件截面的 大小、钢筋布置的疏密 ,
以考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等参数
了解是否有特殊性能 要求 ,
便于决定所用水泥的品种和粗骨料粒径的大小 了解施
工工艺 , 如输送、 浇筑的措施 ,
使用 机械化的程度 , 主要是对工作性和凝结时间的
要求 , 便于选用外加剂及其掺量
了解所能采购 到的材料品种、质量和供应能力。
根据这些资料合理地选用适当的设计参数 ,
进行配合比设 计。
3 混凝土混合比设计
, 是以采用标准试验方法所得的经过 28d
期龄标准养护
这种方法存在着试配周期长、不能适应材料变
化和现代快速施工的需要等缺
点。为了解决这个问题 , 试验室可采用早期推定混凝土强度进
行快速配制的方法 ,
即通过检测水泥 3d 强度值来推算水泥 28d 的强度值 ,
具体为按公式 : 来推测出混
凝土 28d 的强度值。
3.1水灰比的确定
根据水灰比定律可知 , 在材料品种相同的条件下 ,
混凝土的强度随着水灰比的
增大而降低 , 其变化规律呈曲线关系 ,
而混凝土强度与水灰比的变化规律呈直线关
系。在关系曲线未建立 之前 ,
可以采用《凝土配合比设计技术规定》 JGJ 55-
2000(以下简称《规定》 提供的公式 进
行初步计算 , 该式中的回归系数 A 和 B 随
所用材料的品种及质量不同而异 ,
在试验条件许可的 情况下 , 应结合丁程实际使用
的材料通过试验求出 当缺乏试验条件时 ,
可参照《规定》 中的有 关数据 :碎石混
凝土 A 取 0.46,B 取 0.48;
卵石混凝土 ,A 取 0.07,B 取 0.33。 为水泥 28d 抗压强 度
实测值。
但是 , 从多年来水泥的实测 28d 强度结果看 ,
不同水泥厂的水泥富裕强度不尽
相同 , 同一水 泥厂同一品种水泥在不同时期也存在着一定的差异
; 同时 , 大部分施
工企业为节省试验费用 , 不能严格按施工检验程序送检 ,
一般仅在一个单项工程开
工前进行一次原料检验。若仅以这
一次送检结果作为整个工程的材料质量指标是
不适宜的 , 因此 , 可以将此次检测结果仅作为一
个参考性的指标 , 在实际配合比设
计时采用一个系数加以折算修正 , 该系数可取
0.7~0.9,这样 既考虑到水泥富裕强度
的变化 ,
又可以不使折减值低于标准值以致影响合格判定。
3.2单位用水量的确定
单位用水量的选取通常参照《规定》进行 ,
即根据混凝土的坍落度、粗骨料的
品种以及 粗细骨料的最大粒径确定。只有水灰比 wC
坍落度按 lO~30mm、 35~50mm、 55~70mm 、
75~90mm的顺序每调一档 , 用
水量应增加 lOkgm3 左右
细骨料按粗、中、细的顺序每调一档 , 用水量应增加
18kgm3 左右
碎石比卵石的用水量应增加 15kgm3 左右
粗骨料最大粒径按 40 mm 、
31.5 mm、 20mm 、 16mm 的顺序每调一档 , 用水
量应增加
12kgm3左右。
《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB
50204-2002(以下简称《规范》 规
定 , 工地现场混凝土拌和均
用重量法表示。按重量法进行配合比设计需要确定混凝土拌合物的假定密度 ,
以便计算单位体积混凝土中各 种材料的用量。在《规定》中 ,
混凝土拌合物假定密
度的范围为 2350~2450kgm3 。为了设计操作的统一性 ,
不同强度等级均取混凝土
拌合物的假定密度为 2400kgm3 进行计算。
经过对混凝土密度的大量试验统计分
析 ,
发现在一定范围内混凝土的表观密度随着强度等级的升高而增大 , 除 C10混凝
土之外 ,
基本在 2450kgm以 上。 因此 , 将高于 C10的混凝土拌合物的假定密度调
整为
2450kgm3,基本上满足混凝土表观密度假定计算值 与实测值之差的绝对值不
超过假定计算值的
2%的要求 , 同时使重量和体积相吻合。 3.4混凝土试件 《规
范》 针对留置强度试件的作用
, 强调应留置 3种混凝土强度试件 :第 1种为混凝土
标准养护试件 第
2种为用于确定施工期间混凝土强度的同条件养护试件
第 3种为用于结构实体检验的同条件养护试件。 混凝
验评定 ,
它能反映出原材料、配合比及材料的计量等混凝土施工质量方面的控
制情况。这种混凝土试件每次
取样都应该留置 , 并标准养护 28d 进行试压 ,
用于确
定施工期间混凝土强度的同条件养护试件 , 即确定构件拆 模、出池、
厂、吊装、
张拉、放张等施期间临时负荷时的混凝土强度。工程中应用比较多的是确定拆模强
度 , 这种混凝土试件应根据实际情况确定其试压日期。 用于结构实体检验的混凝土
试件
, 即与结构实体混凝土 组成、 养护条件相同的混凝土试件 ,
其强度可以作为检
验结构实体混凝土强度的依据 , 能够较准确地反映混凝 土结构实体的真实强度。
4混凝士强度检测
4.1混凝土取样
对于按照既定配合比施工的混凝土工程 ,
全方位地加强施工质量的检测与评定 ,
是保证混凝土工程满足
混凝土结构承载力性能要求较直接的手段。混凝土试件强
度作为混凝土强度评定的依据 ,
是混凝土结构质量 控制的重点。根据《规范》 , 混
凝土试件类型与数量的确定应满足几个基本原则
, 即独立的试件类型、足够的 试件
数量和试件取样频率的代表性。
《规范》
针对留置强度试件的作用 , 强调应留置 3种混凝土强度试件 :第 1种
为混凝土标准养护试件
; 第 2种为用于确定施工期间混凝土强度的同条件养护试件
第
3种为用于结构实体检验的同条件养护试件。 4.2强度检测
根据《混凝土强度检验评定标准》
GBJ 107-87,试验检测技术人员除了在试验
室依据混凝土试件对现场
浇筑的混凝土工程质量进行检洲评定之外 , 当需要对被检
测的混凝土结构构件作出准确的判断时 ,
还需要根 据混凝土结构的具体情况及检测
条件进行现场检测。
目前 , 在施工现场对混凝土进行强度检测的方法很多 ,
例如超声法、回弹法、
超声回弹综合法、钻芯法、 后装拔出法、抗拔法等 ,
其中以回弹法、超声法、钻芯
法较为常用。至于采用何种方法为宜 , 需要对检测数据
的可靠性、检测结构构件的
适用性、检测费用、检测速度以及对结构构件的破坏程度等条件综合考虑。一
般
情况下 , 当需要准确判定混凝土的强度等级且有条件时 ,
可优先考虑采用钻芯法或
采用钻芯法修正 当混凝 土质量比较均匀时 ,
可采用回弹法和超声回弹法 , 如果用
钻芯法进行校核 , 可以提高回弹法和超声回弹法的精
确度。
5结束语
混凝土在配合比方面应注意以下几个问题
:(1配合比设计前的准备工作应充
分 (2区分数理统计及 非数理统计方法评定混凝土强度的不同
;(3生产配合比的调
整及施工中的控制 (4在保证质量的前提下 , 应注 重经济效益。
混凝土配合比设计及其强度检测探讨
摘要
:混凝土的各项质量指标中 , 混凝土的强度与其他性能有较好的相关性 ,
能够较好地反映
混凝土的质量情况。本文概述了混凝土的配合比设计 , 探讨了混凝
土强度的检测方法。
关键词
强度检测 水泥 浇筑
1 前言
普通混凝土是由水泥、水、砂、石 4
种材料组成的 4种
材料用量的 3个比例 . 即水灰比、 砂率、 胶骨比 (胶凝体与骨料的比例 。
在
实际工程中做好混 凝土结构分项工程的质量控制 ,
是保证混凝土结构质量的一项非
常重要的工作。
2 配合比设计前的准备工作
在配合比设计前 , 设计人员要做好下列工作 :
掌握设计图纸对混凝土结构的全部要求
, 重点是各种强度和耐久性要求及结构
件截面的 大小、钢筋布置的疏密 ,
以考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等参数
了解是否有特殊性能 要求 ,
便于决定所用水泥的品种和粗骨料粒径的大小 了解施
工工艺 , 如输送、 浇筑的措施 ,
使用 机械化的程度 , 主要是对工作性和凝结时间的
要求 , 便于选用外加剂及其掺量
了解所能采购 到的材料品种、质量和供应能力。
根据这些资料合理地选用适当的设计参数 ,
进行配合比设 计。
3 混凝土混合比设计
, 是以采用标准试验方法所得的经过 28d
期龄标准养护
这种方法存在着试配周期长、不能适应材料变
化和现代快速施工的需要等缺
点。为了解决这个问题 , 试验室可采用早期推定混凝土强度进
行快速配制的方法 ,
即通过检测水泥 3d 强度值来推算水泥 28d 的强度值 ,
具体为按公式 : 来推测出混
凝土 28d 的强度值。
3.1水灰比的确定
根据水灰比定律可知 , 在材料品种相同的条件下 ,
混凝土的强度随着水灰比的
增大而降低 , 其变化规律呈曲线关系 ,
而混凝土强度与水灰比的变化规律呈直线关
系。在关系曲线未建立 之前 ,
可以采用《凝土配合比设计技术规定》 JGJ 55-
2000(以下简称《规定》 提供的公式 进
行初步计算 , 该式中的回归系数 A 和 B 随
所用材料的品种及质量不同而异 ,
在试验条件许可的 情况下 , 应结合丁程实际使用
的材料通过试验求出 当缺乏试验条件时 ,
可参照《规定》 中的有 关数据 :碎石混
凝土 A 取 0.46,B 取 0.48;
卵石混凝土 ,A 取 0.07,B 取 0.33。 为水泥 28d 抗压强 度
实测值。
但是 , 从多年来水泥的实测 28d 强度结果看 ,
不同水泥厂的水泥富裕强度不尽
相同 , 同一水 泥厂同一品种水泥在不同时期也存在着一定的差异
; 同时 , 大部分施
工企业为节省试验费用 , 不能严格按施工检验程序送检 ,
一般仅在一个单项工程开
工前进行一次原料检验。若仅以这
一次送检结果作为整个工程的材料质量指标是
不适宜的 , 因此 , 可以将此次检测结果仅作为一
个参考性的指标 , 在实际配合比设
计时采用一个系数加以折算修正 , 该系数可取
0.7~0.9,这样 既考虑到水泥富裕强度
的变化 ,
又可以不使折减值低于标准值以致影响合格判定。
3.2单位用水量的确定
单位用水量的选取通常参照《规定》进行 ,
即根据混凝土的坍落度、粗骨料的
品种以及 粗细骨料的最大粒径确定。只有水灰比 wC
坍落度按 lO~30mm、 35~50mm、 55~70mm 、
75~90mm的顺序每调一档 , 用
水量应增加 lOkgm3 左右
细骨料按粗、中、细的顺序每调一档 , 用水量应增加
18kgm3 左右
碎石比卵石的用水量应增加 15kgm3 左右
粗骨料最大粒径按 40 mm 、
31.5 mm、 20mm 、 16mm 的顺序每调一档 , 用水
量应增加
12kgm3左右。
《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB
50204-2002(以下简称《规范》 规
定 , 工地现场混凝土拌和均
用重量法表示。按重量法进行配合比设计需要确定混凝土拌合物的假定密度 ,
以便计算单位体积混凝土中各 种材料的用量。在《规定》中 ,
混凝土拌合物假定密
度的范围为 2350~2450kgm3 。为了设计操作的统一性 ,
不同强度等级均取混凝土
拌合物的假定密度为 2400kgm3 进行计算。
经过对混凝土密度的大量试验统计分
析 ,
发现在一定范围内混凝土的表观密度随着强度等级的升高而增大 , 除 C10混凝
土之外 ,
基本在 2450kgm以 上。 因此 , 将高于 C10的混凝土拌合物的假定密度调
整为
2450kgm3,基本上满足混凝土表观密度假定计算值 与实测值之差的绝对值不
超过假定计算值的
2%的要求 , 同时使重量和体积相吻合。 3.4混凝土试件 《规
范》 针对留置强度试件的作用
, 强调应留置 3种混凝土强度试件 :第 1种为混凝土
标准养护试件 第
2种为用于确定施工期间混凝土强度的同条件养护试件
第 3种为用于结构实体检验的同条件养护试件。 混凝
验评定 ,
它能反映出原材料、配合比及材料的计量等混凝土施工质量方面的控
制情况。这种混凝土试件每次
取样都应该留置 , 并标准养护 28d 进行试压 ,
用于确
定施工期间混凝土强度的同条件养护试件 , 即确定构件拆 模、出池、
厂、吊装、
张拉、放张等施期间临时负荷时的混凝土强度。工程中应用比较多的是确定拆模强
度 , 这种混凝土试件应根据实际情况确定其试压日期。 用于结构实体检验的混凝土
试件
, 即与结构实体混凝土 组成、 养护条件相同的混凝土试件 ,
其强度可以作为检
验结构实体混凝土强度的依据 , 能够较准确地反映混凝 土结构实体的真实强度。
4混凝士强度检测
4.1混凝土取样
对于按照既定配合比施工的混凝土工程 ,
全方位地加强施工质量的检测与评定 ,
是保证混凝土工程满足
混凝土结构承载力性能要求较直接的手段。混凝土试件强
度作为混凝土强度评定的依据 ,
是混凝土结构质量 控制的重点。根据《规范》 , 混
凝土试件类型与数量的确定应满足几个基本原则
, 即独立的试件类型、足够的 试件
数量和试件取样频率的代表性。
《规范》
针对留置强度试件的作用 , 强调应留置 3种混凝土强度试件 :第 1种
为混凝土标准养护试件
; 第 2种为用于确定施工期间混凝土强度的同条件养护试件
第
3种为用于结构实体检验的同条件养护试件。 4.2强度检测
根据《混凝土强度检验评定标准》
GBJ 107-87,试验检测技术人员除了在试验
室依据混凝土试件对现场
浇筑的混凝土工程质量进行检洲评定之外 , 当需要对被检
测的混凝土结构构件作出准确的判断时 ,
还需要根 据混凝土结构的具体情况及检测
条件进行现场检测。
目前 , 在施工现场对混凝土进行强度检测的方法很多 ,
例如超声法、回弹法、
超声回弹综合法、钻芯法、 后装拔出法、抗拔法等 ,
其中以回弹法、超声法、钻芯
法较为常用。至于采用何种方法为宜 , 需要对检测数据
的可靠性、检测结构构件的
适用性、检测费用、检测速度以及对结构构件的破坏程度等条件综合考虑。一
般
情况下 , 当需要准确判定混凝土的强度等级且有条件时 ,
可优先考虑采用钻芯法或
采用钻芯法修正 当混凝 土质量比较均匀时 ,
可采用回弹法和超声回弹法 , 如果用
钻芯法进行校核 , 可以提高回弹法和超声回弹法的精
确度。
5结束语
混凝土在配合比方面应注意以下几个问题
:(1配合比设计前的准备工作应充
分 (2区分数理统计及 非数理统计方法评定混凝土强度的不同
;(3生产配合比的调
整及施工中的控制 (4在保证质量的前提下 , 应注 重经济效益。