成熟度在混凝土早期强度评定中的应用.pdf

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1、工程材料与设备器EngineeringMaterial&Equipment成熟度在混凝土早期强度评定中的应用张哲1，李坚强2，王阳阳3(1．安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥230088；2．西安市政设计研究院有限公司，陕西西安710064；3．西安星航市政设计研究院有限公司．陕西西安710100)摘要：针对混凝土早期强度评定方面存在的不足，引入了成熟度概念。通过论述成熟度的理论体系和发展历程，强化了成熟度在混凝土强度预测方面的指导作用，为科学合理地将成熟度应用于混凝土技术质量控制和冬季保温施工提供了有效理论支撑，从

2、而有效改善了施工工艺，切实完善施工过程，最终达到控制施工质量的目标。关键词：混凝土；成熟度；早期强度；水泥水化；原生缺陷；温度影响系数中图分类号：7rU528文献标志码：B文章编号：1009—7767(2015)03—0191—02ApplicationofConcreteMaturityinEarlyStrengthEvaluationZhangZhe，LiJianqiang，WangYangyang1混凝土早期强度评定存在的问题混凝土作为一种重要的土木工程材料．在工程中得到了大面积推广和使用。混凝土强度是混凝土最重要的性能之一

3、，其检测方法主要分为无损检测和微损检测。混凝土无损检测技术的典型代表为回弹法。回弹法自应用以来．在混凝土强度检测方面发挥了至关重要的作用。但由于其存在测试结果离散性大、修正经验性强和结果变异性大等缺点，难以准确表征混凝土构件的实际强度。回弹法的固有性质，决定其难以对混凝土早期强度进行评价．故其应用范围受到很大限制。为弥补回弹法在评价混凝土早期强度方面的不足，强化“多指标”对混凝土工程质量的控制意义．特引入成熟度理论，进而为预测混凝土早期强度提供便捷途径。同时，成熟度理论与回弹法配合使用，可实现混凝土后期强度评价的双指标化。2成熟度

4、发展与应用2．1成熟度起源成熟度理论最早出现于1951年。该理论认为：当混凝土材料配合比一定时，其强度主要取决于温度与时间。之后，英国学者绍尔(A．Saul)对其进行了命名和细化，他将温度与时间的乘积定义为成熟度(Maturity)，且假定混凝土配合比已知，则无论温度和时间如何组合，只要成熟度相等，对应的强度也相等[11。1953年，瑞典伯格斯特罗(S．G．Bergstrom)在绍尔的研究基础上，通过大量的试验分析与归纳．得出成熟度计算表达式如下：1nMs=乞(Ti+IO)xti。(1)式中：慨为成熟度，oC·d；Z为养护温度，o

5、C；f。为养护时间，d。公式(1)在实际应用中因不适用于负温和高温，因而采取了多条限制措施，以至于部分学者建议采用“等效龄期”和“水泥水化速率”来替代“成熟度”。2．2成熟度发展基于绍尔准则在应用中存在的问题。李发千通过创新地引入“温度影响系数”，拓宽了成熟度公式的温度和强度应用范围．细化了相关技术指标的取值区间。推进了成熟度公式在工程领域的应用。其相应表达式如下：1n帆=乞Ki(Ti+IO)xti。(2)式中：帆为成熟度，℃·d；兀为混凝土养护温度，一10～105℃；ti为在养护温度下的养护时间，0．17～7300d；K为温度影

6、响系数，取值情况见表1。温度影响系数有效地揭示了成熟度相同而强度不尽相同的深层次原因【21．并且通过大量有效数据的分析验证，确保该公式在工程应用中的有效性和准确性。2．3推算混凝土强度李发千【z】通过大量试验发现。成熟度与混凝土强e015．年$3期(5一)jI『33拳啼荭故木191器工程材料与设备EngineeringMaterial&Equipment表1温度影响系数取值一览表涟l擀g薄街≯二2；灏纛藏圈萎。一j“

7、溢攀燧溺纛∞℃黪j?jii℃1■鬻一一。一10～-70．1533～421．2968～729．7I—6～—40．27

8、43～471．3473～7710．7：—3～一0O．5048～522．0078～8211．8：1～30．6053～543．6083～8713．9l4～70．8l55～565．3088～9216．0I8～271．0057～597．6093～9717．9l28～321．1560～678．5098～la‘519．8l度之间的函数关系受温度、时间和水泥品种的影响．在统计分析基础上，采用幂函数对强度和成熟度之间的关系进行了量化。该函数拟合程度很高，与实际情况基本吻合。1)普通水泥混凝土强度公式．丘，。=10．76Mo．331。(3)其中：帆

9、为成熟度，按公式(2)计算，帆≤840oC·d；．丘，。为相对强度(某龄期强度与28d强度的百分比)，．丘，l≤100％。2)矿渣硅酸盐水泥混凝土强度公式．丘，2=2．319M，册。(4)其中：帆为成熟度，按公式(2)计算，帆≤840oC·d；厶，