混凝土強度評定

混凝土的強度評定及原理

授課人：張國強混凝土強度的定義1混凝土強度機理2混凝土強度評定方法3

一混凝土強度相關(guān)定義

1

專業(yè)術(shù)語介紹1.1.1混凝土

由水泥、骨料和水等按一定配合比，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護等工藝硬化而成的工程材料。1.1.2齡期自加水攪拌開始，混凝土所經(jīng)歷的時間，按天或小時計。1.1.3混凝土強度混凝土的力學性能，表征其抵抗外力作用的能力。標準中的混凝土強度是指混凝土立方體抗壓強度。1.1.4合格性評定根據(jù)一定規(guī)則對混凝土強度的合格與否所作的判定。1.1.5檢驗批由符合規(guī)定條件的混凝土組成，用于合格性判定的混凝土總體。1.1.6檢驗期

為確定檢驗批混凝土強度的標準差而規(guī)定的統(tǒng)計時段。1.1.7樣本容量代表檢驗批的用于合格評定的混凝土試件組數(shù)。

——同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的平均值； ——混凝土立方體抗壓強度標準值；——同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的最小值；——方差未知評定方法中，檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差； ——方差已知評定方法中，檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差；——合格性判定系數(shù)； ——第組混凝土試件的立方體抗壓強度代表值； ——樣本容量。

2基本規(guī)定

2.0.1混凝土的強度等級應按立方體抗壓強度標準值劃分。混凝土強度等級應采用符號C與立方體抗壓強度標準值(以N/mm2計)表示。2.0.2立方體抗壓強度標準值應為按標準方法制作和養(yǎng)護的邊長為150mm的立方體試件，用標準試驗方法在28d齡期測得的混凝土抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的概率應為5%。

注：根據(jù)設(shè)計規(guī)定，可采用大于28d的齡期。2.0.3混凝土強度應分批進行檢驗評定。一個檢驗批的混凝土應由強度等級相同、試驗齡期相同、生產(chǎn)工藝條件和配合比基本相同的混凝土組成。2.0.4對大批量、連續(xù)生產(chǎn)的混凝土強度應按本標準第5.1節(jié)中規(guī)定的統(tǒng)計方法評定。對小批量或零星生產(chǎn)的混凝土強度應按本標準第5.2節(jié)中規(guī)定的非統(tǒng)計方法評定。關(guān)于檢驗批的規(guī)定：

混凝土強度的分布規(guī)律，不但與統(tǒng)計對象的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)工藝有關(guān)，而且與統(tǒng)計總體的混凝土配制強度和試驗齡期等因素有關(guān)，大量的統(tǒng)計分析和試驗研究表明：同一等級的混凝土，在齡期相同、生產(chǎn)工藝和配合比基本一致的條件下，其強度的概率分布可用正態(tài)分布來描述。因此，本條規(guī)定檢驗批應由強度等級和試驗齡期相同、生產(chǎn)工藝條件和配合比基本相同的混凝土組成，以保證所評定的混凝土的強度基本符合正態(tài)分布，這是由于本標準的抽樣檢驗方案是基于檢驗數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布而制定的。條件包括了養(yǎng)護條件。

3混凝土的取樣與試驗

3.1混凝土的取樣

3.1.1混凝土的取樣，宜根據(jù)本標準規(guī)定的檢驗評定方法要求制定檢驗批的劃分方案和相應的取樣計劃。3.1.2混凝土強度試樣應在混凝土的澆筑地點隨機取樣。3.1.3試件的取樣頻率和數(shù)量應符合下列規(guī)定：1每100盤，但不超過100m3的同配合比混凝土，取樣次數(shù)不應少于一次；2每一工作班拌制的同配合比的混凝土不足100盤和100m3時其取樣次數(shù)不應少于一次；3當一次連續(xù)澆筑同配合比混凝土超過1000m3時，每200m3取樣不應少于一次；4對房屋建筑，每一樓層、同一配合比的混凝土，取樣不應少于一次。3.1.4每批混凝土試樣應制作的試件總組數(shù)，除滿足本標準第5章規(guī)定的混凝土強度評定所必需的組數(shù)外，還應留置為檢驗結(jié)構(gòu)或構(gòu)件施工階段混凝土強度所必需的試件。關(guān)于混凝土取樣的幾個問題

◆

施工前確定檢驗評定方法，制定檢驗批的劃分方案和相應的取樣計劃，是為了避免因施工、制作、試驗等因素導致缺少混凝土強度試件。4.1.3的規(guī)定是最少的數(shù)量要求，實際應用時應加大取樣數(shù)量。

◆規(guī)定試樣應在澆筑地點抽取。對于預拌混凝土的交貨檢驗，應按《預拌混凝土》GB/T14902的規(guī)定執(zhí)行。（卸料口卸料量的1／4～3／4處）

◆一個工作班指8h。

◆當一次連續(xù)澆筑同配合比的混凝土超過1000m3時，整批混凝土均按每200m3取樣不應少于一次。

3.2混凝土試件的制作與養(yǎng)護3.2.1每次取樣應至少制作一組標準養(yǎng)護試件。3.2.2每組三個試件應由同一盤或同一車的混凝土中取樣制作。3.2.3檢驗評定混凝土強度用的混凝土試件，其成型方法及標準養(yǎng)護條件應符合現(xiàn)行國家標準《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T50081的規(guī)定。3.2.4采用蒸汽養(yǎng)護的構(gòu)件，其試件應先隨構(gòu)件同條件養(yǎng)護，然后應置入標準養(yǎng)護條件下繼續(xù)養(yǎng)護，兩段養(yǎng)護時間的總和為設(shè)計規(guī)定齡期。3.3混凝土試件的試驗3.3.1混凝土試件的立方體抗壓強度試驗應根據(jù)現(xiàn)行國家標準《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T50081的規(guī)定執(zhí)行。每組混凝土試件強度代表值的確定，應符合下列規(guī)定：1取3個試件強度的算術(shù)平均值作為每組試件的強度代表值；2當一組試件中強度的最大值或最小值與中間值之差超過中間值的15%時，取中間值作為該組試件的強度代表值；3當一組試件中強度的最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的15%時，該組試件的強度不應作為評定的依據(jù)。注：對摻礦物摻合料的混凝土進行強度評價時，可根據(jù)設(shè)計規(guī)定，可采用大于28d齡期的混凝土強度。新標準關(guān)于摻礦物摻合料混凝土評定齡期的規(guī)定

為了改善混凝土的性能，目前多數(shù)混凝土中摻有礦物摻合料，尤其是大體積混凝土。實驗表明，摻加礦物摻合料混凝土的強度與純水泥混凝土相比，早期強度較低，而后期強度發(fā)展較快，在溫度較低條件下更為明顯。為了充分利用摻加礦物摻合料混凝土的后期強度，本標準以注的形式規(guī)定，其混凝土強度進行合格評定時的試驗齡期可以大于28d，具體齡期應由設(shè)計部門規(guī)定。(一般可取60d、90d。)

3.3.2當采用非標準尺寸試件時，應將其抗壓強度乘以尺寸折算系數(shù)，折算成邊長為150mm的標準尺寸試件抗壓強度。尺寸折算系數(shù)按下列規(guī)定采用：

1當混凝土強度等級低于C60時，對邊長為100mm的立方體試件取0.95，對邊長為200mm的立方體試件取1.05。2當混凝土強度等級不低于C60時，宜采用標準尺寸試件；使用非標準尺寸試件時，尺寸折算系數(shù)應由試驗確定，其試件數(shù)量不應少于30個對組。新標準修改了C60以上高強混凝土試驗折算系數(shù)

◆原標準規(guī)定對邊長為100mm的立方體試件，不論強度等級大小統(tǒng)一取0.95的折算系數(shù)。大量試驗證明，當混凝土強度等級≥60時，取0.95的折算系數(shù)是偏大的?！粜聵藴蕦τ趶姸鹊燃墶?0時，采用邊長為100mm的立方體試件沒有給出具體的折算系數(shù)取值，給強度的評定又帶來了不便操作的問題。

◆引用《高強混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中關(guān)于混凝土立方體抗壓強度折算系數(shù)κ的建議：?cu,10(N/㎜2)

≦5556～6566～7576～8586～95﹥96

k0.950.940.930.920.910.90受力形式：1抗拉強度2抗壓強度3剪切強度4與鋼筋的黏結(jié)強度受力狀態(tài)：1單軸強度2多軸強度WuhanUniversity二混凝土強度理論

分類界面能理論結(jié)晶接觸點理論膠空比理論混凝土抗壓強度基本理論◆界面能理論：水泥凝膠體具有很大的比表面積，因而也具有很的表面能，正是由于這種較高的比表面能的相互作用，使水泥石具有強度◆結(jié)晶接觸點理論：在水泥的硬化過程中，水化硅酸鈣晶體彼此交叉、接觸，水泥石的強度就是由于水化物晶體連生而形成的牢固的結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)所產(chǎn)生的。因此水泥石多孔體的強度取決于結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)中接觸點的強度與數(shù)量?！裟z空比理論：水泥石的強度主要取決于水化物凝膠體在水泥石中的填充程度?；炷量箟簭姸鹊膶嶒灧椒坝绊懸蛩?試驗方法立方體抗壓強度、軸心抗壓強度2影響實驗結(jié)果因素試件端面約束的影響試件尺寸效應試件高度的影響加荷速率的影響1234水膠比礦物外加劑最大骨料粒徑齡期影響混凝土抗壓強度的因素WuhanUniversity三混凝土強度評定方法統(tǒng)計法評定非統(tǒng)計法評定1、統(tǒng)計方法評定1.1采用統(tǒng)計方法評定時，應按下列規(guī)定進行：1當連續(xù)生產(chǎn)的混凝土，生產(chǎn)條件在較長時間內(nèi)保持一致，且同一品種、同一強度等級混凝土的強度變異性保持穩(wěn)定時，應按本標準第1.2條的規(guī)定進行評定。（方差已知或統(tǒng)計方法1）2其它情況應按本標準1.3條的規(guī)定進行評定。（方差未知或統(tǒng)計方法2）1.2一個檢驗批的樣本容量應為連續(xù)的3組試件，其強度應同時符合下列規(guī)定：

（標準差已知或統(tǒng)計方法一）

≥＋0.7(5.1.2-1)

≥－0.7(5.1.2-2)

檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差應按下式計算：(5.1.2-3)當混凝土強度等級不高于C20時，其強度的最小值尚應滿足下式要求：≥0.85(5.1.2-4)當混凝土強度等級高于C20時，其強度的最小值尚應滿足下式要求：≥0.90(5.1.2-5)式中：—同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的平均值（N/mm2），精確到0.1（N/mm2）；—混凝土立方體抗壓強度標準值（N/mm2），精確到0.1N/mm2；—檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差（N/mm2），精確到0.01（N/mm2）；當檢驗批混凝土強度標準差計算值小于2.5N/mm2時，應取2.5N/mm2。—前一檢驗期內(nèi)同一品種、同一強度等級的i組混凝土試件的立方體抗壓強度代表值（N/mm2），精確到0.1（N/mm2）；該檢驗期不應少于60d,也不得大于90d。n—前一檢驗期內(nèi)的樣本容量，在該期間內(nèi)樣本容量不應少于45；—同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的最小值（N/mm2），精確到0.1（N/mm2）。關(guān)于標準差已知方案

同一品種的混凝土生產(chǎn)，在較長的時期內(nèi)，通過質(zhì)量管理，維持基本相同的生產(chǎn)條件，即使有所變化，也能很快予以調(diào)整而恢復正常。由于這類生產(chǎn)狀況，能使每批混凝土強度的變異性基本穩(wěn)定，每批的強度標準差可根據(jù)前一時期生產(chǎn)累計的強度數(shù)據(jù)確定。符合以上情況時，采用標準差已知方案，即1.2條的規(guī)定。一般來說，預制構(gòu)件生產(chǎn)可以采用標準差已知方案。標準差的計算方法由原極差估計法改為定義式計算法。兩種方法估計總體標準差都是正確的，但是極差估計法相對粗糙些。同時，當計算得出的標準差小于2.5MPa時，取值為2.5MPa。建筑工程一般不適用這一評定方法驗收。

1.3當樣本容量不少于10組時，其強度應同時滿足下列要求：

（標準差未知或統(tǒng)計方法二）

≥

＋

(5.1.3-1)

≥

(5.1.3-2)

同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差應按下式計算：（與原標準的計算公式一樣）