正文描述:《第5章专题——混凝土配合比设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、5.6砼质量波动与砼配制强度5.6.1砼质量会产生波动1、砼生产前的因素:组成材料、配合比、设备状况。2、生产过程中的因素:计量、搅拌、运输、浇筑、振捣和养护。3、生产后的因素:批量划分、验收界限、检测方法和检测条件等。必须将质量管理贯穿于生产的全过程,使砼的质量在合理范畴内波动,确保土木工程的结构安全。在正常生产条件下,影响砼强度的因素是随机变化的,对同一种砼进行系统的随机抽样,测试结果表明其强度的波动规律符合正态分布如图5.25所示:5.6.2砼强度的波动规律——正态分布图5.25正态分布曲线的特点1、曲线呈钟形,两边对称。对称轴
2、为平均强度,曲线的最高峰出现在该处。这表明砼强度接近其平均强度处出现的最多,而随着远离对称轴,强度测定值出现的概率越来越小,最后趋近于零。2、曲线和横坐标之间所包围的面积总和,等于100%。3、在对称轴两边的曲线上各有一个拐点,两拐点之间的曲线向上凸弯,拐点以下的曲线向下凹弯,并以横坐标为渐进线。5.6.3衡量砼施工质量水平的指标衡量砼施工质量的指标主要包括正常生产控制条件下砼强度的平均值。标准差、变异系数和强度保证率等。1、砼强度平均值:它仅表示砼强度总体的平均水平,不能反映砼强度的波动情况。2、砼强度标准差又称均方差,其计算式为:
3、n——试验组数,≥25σ——n组抗压强度的标准差标准差的几何意义是正态分布曲线上拐点至对称轴的垂直距离,如图5.25所示。图5.26是强度平均值相同而标准差不同的两条正态分布曲线。由图可以看出,σ值越小者曲线高而窄,说明砼质量控制较稳定,生产管理水平较高。而σ值越大者曲线矮而宽,表明强度值离散性大,施工质量控制差。因此,σ值是评定砼质量均匀性的一种指标。但是,并不是σ值越小越好,过小,则意味着不经济,因此,我国检验评定标准仅规定了σ值的上限。(表5-27)3、变异系数又称离散系数,计算式如下;由于砼强度的标准差随强度等级的提高而增大,
4、故也可采用变异系数作为评定砼质量均匀性的指标,CV值越小,表明砼质量越稳定,CV值越大,表明砼质量越不稳定。4、强度保证率强度保证率P(%)是指砼强度总体中,大于等于设计强度(fcu.k)的概率,在砼强度正态分布曲线图中以阴影面积表示,如图5.27和5.28所示。图5.27按设计强度来配制混凝土时的强度保证率图5.28混凝土配制强度大于设计强度时的强度保证率强度保证率P(%)可由正态分布曲线方程积分求得,即:式中t表示概率度,可按下式计算:表5—26不同t值的保证率P(%)计算出概率度后,按表5-2查取即可得到P(%)值。工程上,P(
5、%)值可根据统计周期内砼试件强度不低于设计强度等级的组数N0与试件总数N之比求得:根据GBJ107-1987的规定,按σ值和保证率P(%)可将砼生产单位的管理水平划分为优良、一般、差三个级别。表5-27教材129页5.6.4砼配制强度的确定由正态分布曲线的特点可知,如果按设计强度来配制砼,(即砼强度的平均值为设计强度),那么只有50%的砼强度达到设计强度,砼强度保证率为50%(如图5.27中阴影部分),显然这会给建筑工程造成极大的工程隐患。为了提高砼强度保证率P(%),在砼配合比设计时,必须使砼的配制强度fcu.o大于设计强度fcu.
6、k,超出值为tσ。即Fcu.o=fcu.k+tσt与强度保证率相对应,可查表确定。(表5-26)。强度标准差σ由砼生产单位以往同配合比,同生产条件的砼强度抽检值,按强度保准差计算式统计计算。当无历史资料时,也可参考表5-28选取。根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000)等标准的规定,砼的强度保证率为95%,与之对应的t值为1.645,配制强度为:fcu.o≥fcu.k+1.645σ另外,砼配制强度fcu.o还可根据强度离散系数CV来确定:混凝土配合比设计什么是配合比?要获得具备优良性质的混凝土,必须对配制混凝土的各种原
7、材料的用量进行计算并试配,即进行混凝土的配合比设计。配合比表示混凝土中各组成材料用量之间的比例关系表示方法用1m³混凝土中各种材料的重量表示CSGW(Kg/m³)3007201200180用各种材料的重量比例表示(水泥用量为1)C:S:G=1:2.4:4.0W/C=0.6如果掺外加剂,其用量以水泥重量的百分数表示。和易性强度耐久性经济性混凝土配合比设计的基本要求满足施工性能满足使用寿命满足强度等级满足经济成本用水量水灰比砂率配合比设计的三个参数水泥浆与骨料间比例关系水泥与水之间的比例关系砂与骨料之间的比例关系单位用水量的确定应从混凝土
8、的和易性和耐久性综合考虑;水灰比的确定主要取决于混凝土的强度和耐久性;砂率主要应从满足混凝土拌合物的和易性和节约水泥两个方面考虑。方法和步骤初步计算配合比确定实验室配合比确定基准配合比确定施工配合比工作性调整强度校核考虑
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