混凝土配合比設(shè)計(jì)及其強(qiáng)度檢測(cè)探討

1、混凝土配合比設(shè)計(jì)及其強(qiáng)度檢測(cè)探討摘要 :混凝土的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)中 , 混凝土的強(qiáng)度與其他性能有較好的相關(guān)性 , 能夠較好地反映 混凝土的質(zhì)量情況。本文概述了混凝土的配合比設(shè)計(jì) , 探討了混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)方法。關(guān)鍵詞 強(qiáng)度檢測(cè) ; 水泥 ; 澆筑1 前言普通混凝土是由水泥、水、砂、石 4 種材料組成的 4種材料用量的 3個(gè)比例 . 即水灰比、 砂率、 膠骨比 (膠凝體與骨料的比例 。 在實(shí)際工程中做好混 凝土結(jié)構(gòu)分項(xiàng)工程的質(zhì)量控制 , 是保證混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的一項(xiàng)非常重要的工作。2 配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作在配合比設(shè)計(jì)前 , 設(shè)計(jì)人員要做好下列工作 :掌握設(shè)計(jì)圖紙對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的全部要求 , 重點(diǎn)是各種

2、強(qiáng)度和耐久性要求及結(jié)構(gòu)件截面的 大小、鋼筋布置的疏密 , 以考慮采用水泥品種及石子粒徑的大小等參數(shù) ; 了解是否有特殊性能 要求 , 便于決定所用水泥的品種和粗骨料粒徑的大小 ; 了解施工工藝 , 如輸送、 澆筑的措施 , 使用 機(jī)械化的程度 , 主要是對(duì)工作性和凝結(jié)時(shí)間的要求 , 便于選用外加劑及其摻量 ; 了解所能采購(gòu) 到的材料品種、質(zhì)量和供應(yīng)能力。根據(jù)這些資料合理地選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù) , 進(jìn)行配合比設(shè) 計(jì)。3 混凝土混合比設(shè)計(jì) , 是以采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所得的經(jīng)過(guò) 28d 期齡標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)這種方法存在著試配周期長(zhǎng)、不能適應(yīng)材料變 化和現(xiàn)代快速施工的需要等缺點(diǎn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題 , 試驗(yàn)室可采用

3、早期推定混凝土強(qiáng)度進(jìn) 行快速配制的方法 , 即通過(guò)檢測(cè)水泥 3d 強(qiáng)度值來(lái)推算水泥 28d 的強(qiáng)度值 , 具體為按公式 : 來(lái)推測(cè)出混凝土 28d 的強(qiáng)度值。3.1水灰比的確定根據(jù)水灰比定律可知 , 在材料品種相同的條件下 , 混凝土的強(qiáng)度隨著水灰比的增大而降低 , 其變化規(guī)律呈曲線關(guān)系 , 而混凝土強(qiáng)度與水灰比的變化規(guī)律呈直線關(guān)系。在關(guān)系曲線未建立 之前 , 可以采用凝土配合比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 JGJ 55-2000(以下簡(jiǎn)稱規(guī)定 提供的公式 進(jìn) 行初步計(jì)算 , 該式中的回歸系數(shù) A 和 B 隨所用材料的品種及質(zhì)量不同而異 , 在試驗(yàn)條件許可的 情況下 , 應(yīng)結(jié)合丁程實(shí)際使用的材料通過(guò)試驗(yàn)求出

4、; 當(dāng)缺乏試驗(yàn)條件時(shí) , 可參照規(guī)定 中的有 關(guān)數(shù)據(jù) :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。 為水泥 28d 抗壓強(qiáng) 度實(shí)測(cè)值。但是 , 從多年來(lái)水泥的實(shí)測(cè) 28d 強(qiáng)度結(jié)果看 , 不同水泥廠的水泥富裕強(qiáng)度不盡相同 , 同一水 泥廠同一品種水泥在不同時(shí)期也存在著一定的差異 ; 同時(shí) , 大部分施工企業(yè)為節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)用 , 不能嚴(yán)格按施工檢驗(yàn)程序送檢 , 一般僅在一個(gè)單項(xiàng)工程開工前進(jìn)行一次原料檢驗(yàn)。若僅以這 一次送檢結(jié)果作為整個(gè)工程的材料質(zhì)量指標(biāo)是不適宜的 , 因此 , 可以將此次檢測(cè)結(jié)果僅作為一 個(gè)參考性的指標(biāo) , 在實(shí)際配合比設(shè)計(jì)

5、時(shí)采用一個(gè)系數(shù)加以折算修正 , 該系數(shù)可取 0.70.9,這樣 既考慮到水泥富裕強(qiáng)度的變化 , 又可以不使折減值低于標(biāo)準(zhǔn)值以致影響合格判定。3.2單位用水量的確定單位用水量的選取通常參照規(guī)定進(jìn)行 , 即根據(jù)混凝土的坍落度、粗骨料的品種以及 粗細(xì)骨料的最大粒徑確定。只有水灰比 w/C坍落度按 lO30mm、 3550mm、 5570mm 、 7590mm的順序每調(diào)一檔 , 用水量應(yīng)增加 lOkg/m3 左右 ; 細(xì)骨料按粗、中、細(xì)的順序每調(diào)一檔 , 用水量應(yīng)增加 18kg/m3 左右 ;碎石比卵石的用水量應(yīng)增加 15kg/m3 左右 ;粗骨料最大粒徑按 40 mm 、 31.5 mm、 20mm

6、 、 16mm 的順序每調(diào)一檔 , 用水量應(yīng)增加 12kg/m3左右。 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB 50204-2002(以下簡(jiǎn)稱規(guī)范 規(guī)定 , 工地現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌和均 用重量法表示。按重量法進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)需要確定混凝土拌合物的假定密度 , 以便計(jì)算單位體積混凝土中各 種材料的用量。在規(guī)定中 , 混凝土拌合物假定密度的范圍為 23502450kg/m3 。為了設(shè)計(jì)操作的統(tǒng)一性 , 不同強(qiáng)度等級(jí)均取混凝土拌合物的假定密度為 2400kg/m3 進(jìn)行計(jì)算。 經(jīng)過(guò)對(duì)混凝土密度的大量試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分 析 , 發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)混凝土的表觀密度隨著強(qiáng)度等級(jí)的升高而增大 , 除 C10混凝土之外 , 基本

7、在 2450kg/m以 上。 因此 , 將高于 C10的混凝土拌合物的假定密度調(diào)整為 2450kg/m3,基本上滿足混凝土表觀密度假定計(jì)算值 與實(shí)測(cè)值之差的絕對(duì)值不超過(guò)假定計(jì)算值的 2%的要求 , 同時(shí)使重量和體積相吻合。 3.4混凝土試件 規(guī)范 針對(duì)留置強(qiáng)度試件的作用 , 強(qiáng)調(diào)應(yīng)留置 3種混凝土強(qiáng)度試件 :第 1種為混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件 ; 第 2種為用于確定施工期間混凝土強(qiáng)度的同條件養(yǎng)護(hù)試件 ; 第 3種為用于結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)的同條件養(yǎng)護(hù)試件。 混凝驗(yàn)評(píng)定 , 它能反映出原材料、配合比及材料的計(jì)量等混凝土施工質(zhì)量方面的控制情況。這種混凝土試件每次 取樣都應(yīng)該留置 , 并標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d 進(jìn)行試壓

8、 , 用于確定施工期間混凝土強(qiáng)度的同條件養(yǎng)護(hù)試件 , 即確定構(gòu)件拆 模、出池、 廠、吊裝、張拉、放張等施期間臨時(shí)負(fù)荷時(shí)的混凝土強(qiáng)度。工程中應(yīng)用比較多的是確定拆模強(qiáng) 度 , 這種混凝土試件應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定其試壓日期。 用于結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)的混凝土試件 , 即與結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土 組成、 養(yǎng)護(hù)條件相同的混凝土試件 , 其強(qiáng)度可以作為檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度的依據(jù) , 能夠較準(zhǔn)確地反映混凝 土結(jié)構(gòu)實(shí)體的真實(shí)強(qiáng)度。4混凝士強(qiáng)度檢測(cè)4.1混凝土取樣對(duì)于按照既定配合比施工的混凝土工程 , 全方位地加強(qiáng)施工質(zhì)量的檢測(cè)與評(píng)定 , 是保證混凝土工程滿足 混凝土結(jié)構(gòu)承載力性能要求較直接的手段?；炷猎嚰?qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度

9、評(píng)定的依據(jù) , 是混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量 控制的重點(diǎn)。根據(jù)規(guī)范 , 混凝土試件類型與數(shù)量的確定應(yīng)滿足幾個(gè)基本原則 , 即獨(dú)立的試件類型、足夠的 試件數(shù)量和試件取樣頻率的代表性。規(guī)范 針對(duì)留置強(qiáng)度試件的作用 , 強(qiáng)調(diào)應(yīng)留置 3種混凝土強(qiáng)度試件 :第 1種為混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件 ; 第 2種為用于確定施工期間混凝土強(qiáng)度的同條件養(yǎng)護(hù)試件 ; 第 3種為用于結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)的同條件養(yǎng)護(hù)試件。 4.2強(qiáng)度檢測(cè)根據(jù)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) GBJ 107-87,試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)人員除了在試驗(yàn)室依據(jù)混凝土試件對(duì)現(xiàn)場(chǎng) 澆筑的混凝土工程質(zhì)量進(jìn)行檢洲評(píng)定之外 , 當(dāng)需要對(duì)被檢測(cè)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件作出準(zhǔn)確的判斷時(shí) , 還需要根 據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的具體情況及檢測(cè)條件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。目前 , 在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)的方法很多 , 例如超聲法、回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法、 后裝拔出法、抗拔法等 , 其中以回彈法、超聲法、鉆芯法較為常用。至于采用何種方法為宜 , 需要對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù) 的可靠性、檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的適用性、檢測(cè)費(fèi)用、檢測(cè)速度以及對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞程度等條件綜合考慮。一 般情況下 , 當(dāng)需要準(zhǔn)確判定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)且有條件時(shí) , 可優(yōu)先考慮采用鉆芯法或采用鉆芯法修正 ; 當(dāng)混凝 土質(zhì)量比較均勻時(shí) , 可采用回彈法