早期推定混凝土强度的应用.pdf

江苏建筑 2 0 1 2年增刊( 总第 1 5 1 期 ) 5 7 早期推定混凝土强度的应用 陈 亮． 葛 孝 旨 敏 ( 江苏省产 品质量监督检验研究院。 江苏南京2 1 0 0 0 7 ) [ 摘 要] 文章介绍了早期推定混凝土强度试验方法， 根据收集的试验数据建立了强度关系式并进行了数据分析， 结果表 明利 用回归法建立 的强度关 系式能够较好地 满足标 准要 求。介绍 了早期推 定混凝土强度在 实际工程 中的应用。 [ 关键词】 混凝土； 早期； 推定； 回归分析； 应用 【 中图分类号] T U 5 2 8 【 文献标识码] B 【 文章编号】 l 0 0 5 — 6 2 7 0 { 2 0 1 2 1 S O 一 0 0 5 7 — 0 3 Th e Ap p l i c a t i o n o f Ea r l y P r e d i c t i o n o f Co n c r e t e S t r e n g t h C HEN L i a n g GE L Z h e - mi n ( J i a n g s u P r o d u c t Q u a l i t y T e s t i n g&I n s p e c t i o n I n s t i t u t e ， N a n j i n g J i a n g s u 2 1 0 0 0 7 C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e t e s t me t h o d o f e a r l y p r e d i c t i o n o f c o n c r e t e s t r e n g t h ． S t r e n gth r e l a t i o n w a s e s t a b l i s h e d a c c o r d i n g t o t e s t d a t a c o l l e c t e d f r o m r e l a t e d l i t e r a t u r e s ． Th e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e s t r e n gth r e l a - t i o n e s t a b l i s h e d b y r e g r e s s i o n me t h o d c a n s a t i s f y t h e r e q u i r e me n t s o f s t a n d a r d q u i t e we l 1 ． Th i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n o f e a r l y p r e d i c t i o n o f c o n c r e t e s t r e n g t h a t l a s t ． Ke y wo r d s ：c o n c r e t e ； e a r l y ； p r e d i c t i o n ； r e g r e s s i o n a n a l y s i s ； a p p l i c a t i o n 0 引 言 混凝土标准养护 2 8 d强度的试验方法 ．由于试验周 期 长 ． 既 不能及 时预报施工 中的质量 状况 ． 又不能据此及 时设 计和调整配合 比．不利于加强混凝土质量 的管理 和及 时有 效的指导混凝土 的质量控制 。 因此 。 早 期推定 混凝 土强度 在 实际工程 中就显得尤为重要 美 国早在 2 0世 纪 2 0年代就开始 了早期判定混凝 土质 量的研究 ．尤其是在 2 O世纪 5 0年代后期开展 了大量 的试 验研究工作 ，并在 1 9 7 4年将沸水 法 、 3 5 ℃法及 自热法列 为 A S T M 正式 标准 ： 英国在 1 9 6 8年将 5 5 ℃温水法列入 国家 标 准 ：日本在 2 O世纪 8 O年代制定 了相关标准 ，其 中包括了 7 0 ℃热水 、 5 5 ℃温 水加速 养护法 及筛洗 机法 等多种 试验 方 法【 。 1早期推定混凝土强度试验方法 我 国从 2 O世纪 5 0年代开始对早期推定混凝土强度 试 验方法 开展 了大量 的研究工作 ．并在 1 9 8 3年 正式颁布 了 《 早期推定混凝 土强度试 验方法标准 》 J G J 1 5 — 1 9 8 3 ， 在 2 0 0 8 年完成修订 同时颁布 了新标准 J G J ／TI 5 — 2 0 0 8 。 《 早期 推定 混 凝土 强度试验 方法标 准》 J G J 厂 I 1 5 — 2 0 0 8主要提 出 了 3类 方 法 ： 混凝 土加速 养护法 、 砂 浆促凝 蒸压法 和早龄期 法 ， 3类 方法 的主要特点见表 l 。 2 混凝土强度关 系式 的建立与强度推定 2 ． 1 关系式 的建立 表 1 早期推 定混凝土强度试验 方法及特 点 试验方法 主要 特点 混凝土 加速养 护法 砂浆促 凝蒸压 法 早龄期法 通 过加速养护 混凝土试件并 测得试件 抗压强度 ． 推 定标 养 2 8 d抗压 强度 ．主要有沸水 法 、 8 O ℃热 水法 和 5 5 ℃温水法 筛 取混凝 土拌 合物 中的砂 浆 ．加 入促凝 剂制 作试 件 ． 通过 高温 高压养 护并测 得试 件抗压强 度 ， 推定 2 8 d抗 压强度 。 以 3 d或 7 d混凝 土标准养护抗 压强度 为依 据 ． 推定 标养 2 8 d的抗压 强度。 早期推定混凝土强度不论采用什么方法， 都需事先通过 试验建立混凝土强度关系式 。 通过建立标 准养护 2 8 d 强度与 早期强度二者的关系 ．利用早期强度推定标准养护 2 8 d强 度。本文收集了 2组研究数据 ， 根据试验数据分别按照线性 回归方法和幂函数 回归法建立混凝土强度关 系式【 ， 试验数 据见表 2 线性 回归法 幂函数回归法 lI = 式中 厂 为标 准养护 2 8 d混凝土抗压强度 的推定值 ， 【 收 稿日 ~1 2 0 1 2 - 1 0 - 1 7 【 作者简介】 陈 亮 ， ~ ( 1 9 8 5 - ) ， 江 苏 省 产 品 质 量 监 督 检 验 研 究 院 ， 助 理 工 程 师 ， 工 学 硕 士 ． 从 事 结 构 检 测 工 作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 2年增刊 ( 总第 1 5 1 期 ) 回归方 程 线 性 回归法 ， - 0 ． 2 4 8 +1 ． 4 0 6 f~ 幂函数回归法 ， 1 ． 1 8 2 ( 厂 ) ’ 0． 9 8 0 ． 9 8 S 木 2 ． 3 4 2 ． 4l 回归方程 ， 1 ． 9 8 9 + 1 ．7 7 4 f ， 2 ． 2 6 1 ( 厂 ) r 0 ． 9 8 O．98 S 宰 2 ． 0 7 2．O 6 2 ．2 结果分析 本文建立混凝土强度关系时 ．根据标准分别采用线性 回归法 或幂函数 回归 法 ．利用 E x c e l 和 O fi ~ n软 件进行 回 归分析 ， 分析结果见表 3 。 混凝 土 2 8 d强度推定值与实测值 结果对 比和混凝 土 2 8 d强度推定值与实测值 的偏差分析结 果分别见 图 l和图 2 。 第 一 组 数 据 中 ，相 关 系数 ， ~ --- 0 ． 9 8 > 0 ． 9 0 ， S ／ m f ： 2 ． 4 1 ／ 3 3 ． 6 8 = 7 ． 1 6 ％ 0 ． 9 0 ， S * ／ m ．。 = 2 ． 0 7 ／ 3 1 ． 3 3 = 6 ． 6 1 ％< 1 0 ％， 满足标准要求 。 因此 ．分别根据 2种方法建立的混凝土强度推定关系 ( a ) 第一 组数据 ( b ) 第二 组数据 圈 1 混 凝 土 2 8 d强度 推 定 值 与 实测 值 结 果 对 比 式 可 用 从图 1混凝 土 2 8 d强度推定值与实测值结果 的对 比及 图 2混 凝土 2 8 d强度 推定值 与实 测值 的偏差 分析 可 以得 出 ： ( 1 )由线性 回归法和幂函数回归法 2 种方法 分别建立 的关系式得到的混凝土 2 8 d强度推定值 较为接近 。根据关 系式推定 的混凝土强度与 2 8 d强度实测值相差基本都能控 制在 5 MP a ． 即一个 强度等级 内。2种关系式 的计 算精度均 能满足标准要求 。 ( 2 )有些情况下幂函数方程 比线性 回归方程 的显著性 高一些 ．我们在 实际应用 中应选择相关性较好 的方程 作为 混凝土强度关系式。众所 周知 ， 混凝土的离散型 比较大 ， 其 强度与诸多因素有关 ．各个 因素的变化对推定误差有 较大 。 ● 二 l 。 i ／ ／ 1 V 4 1^口 。。i厂 ． V ( a ) 第一组数据 ( b ) 第二组 教据 图 2混凝土 2 8 d强度推定值与实测值偏差分 析 ． 一 ． 《一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 江苏建筑 2 0 1 2年增刊( 总第 1 5 1 期 ) 的影 响。 我们在实际应用 中． 应根据积 累的数据 及时修订强 度关 系式 【枷 3 早期推定 混凝土强度的应用 依据 《 数据的统计处理 和解 释正态性检验} G B ／ T 4 8 8 2 — 2 0 0 1和《 数据 的统计处理和解释正态分 布均值 和方 差的估 计 与检 验方法) G B 4 8 8 9 - 2 0 0 8进行检验 ．标 准养护强度 与 推定强度之差服从 均值 为零 的正态分 布时 ．可利用早期推 定混凝土强度 的方法进行混凝土配合 比的早期 推测 、混凝 土强度的早期控制和混凝土强度 的早期评估 。 因此 ． 在利用 早期推定混凝土强度时 ， 要 注意使用 条件 ． 需进行误 差的正 态 性 检 验 3 ． 1 混凝土配合 比的早期推测 混凝 土配 合 比设 计 时一般 都是 依据 混凝 土标 准养 护 2 8 d强度进行设计 的． 这往往不 能及 时满足工程需 要 ， 无 法 做到混凝土配合 比的早期推测和控制 。 在实际工程应用 中， 我们 可以利用早期推定混凝土强度的方法对混凝土配合 比 进行 调整 ． 将早期推定作为配合 比调整 的辅助设计 。 3 ． 2 混凝土强度的早期控制 实际工程中 。 工程质量控制 的方法有许 多种 ． 其 中过 程 控制 重要 性不言而喻。事前的控制和防范能够较好地控 制 工程 质量 ， 减少损失和缩短施工周期 。 早期推定混凝 土强度 的出现为工程 的质 量控 制提供 了极为有力 的支持。 3 ． 3 混凝 土强度的早期评估 混凝 土强度能否达到设 计和使用的要求 ．可 以利用早 期推定混凝 土强度 的方法进 行早 期评 估 当采用质量控制 图进行混凝 土质量控制 时 ．可结合控 制图对混凝土强度进 行早期评估 ．利用早期评估 的手段可判定 混凝 土强度是否 满足工程设计 的要求 。 4 结 语 对收集 的试验数据进行分析 ．利用线性 回归和幂 函数 回归 2种方法分别建立强度关系式并进行分析 。 结果表 明 ． 2种关系式计算误差 均能满足标准要求 ．满足混凝 土质 量 控制的要求 。早期推定混凝土强度能够分别应用 于混凝 土 配合 比的早期推测 、 混凝土强度 的早期控制 和早期评估 。 利 用早期推定混凝土强度 的方法 ．可以做到存在 问题早发 现 早处理 ，对于加快施工进度 ，减少损失具有极为重要 的意 义。 参考文献 【 1 ]1 林 勇．早期预 测混凝土强度 的理论分析 和试验研 究p】 ． 天津大学 ． 2 0 0 8 ． 【 2 】孙立春． 早期推定粉煤灰混凝土强度p】 ． 西安建筑科技 大学 ． 2 0 0 6 ． 『 3 1 王永君． 早期推 定混凝土 强度在 嘉峪 关地 区的试验应 用 Ⅱ ] ． 山西建筑 ， 2 0 0 9 ， 3 5 ( 2 1 ) ： 1 6 8 — 1 7 0 ． 【 4 】 j c j ／ T1 5 — 2 0 0 8早期推 定混凝 土强度试验方 法标 准【 S 】 ． 中 国建 筑工业出版社 ． 2 o o 8 ． ( 上接第 2 1页 ) 5 ． 1 抗震问题 防空地下室结 构设 计中 ．抗 震要 求也是一个不可忽视 的问题 。 它直 接影 响着建筑 物的整体抗震性 能。 高规及抗规 对地上结构相关范围内对地下室的结构形式 、顶板厚度 与 配筋等提 出了明确要求 ．对地下室墙柱与上部结构 的墙柱 要协 调统一 ． 保证竖 向结构 的连续性 。对 于抗震等 级 ， 当地 下室顶板作为上层结构的嵌 固部位时 ．地下 1层的抗震等 级与上部相同 ．地下 1层以下可通过抗震 构造措施逐层 降 低 1 级 ， 但不低 于 4级 ， 地下室中超出上部主楼相关范 围且 无上部结构 ． 抗震 等级 可根据具体情况采用 3级或 4级 。 防 空地 下室结构构造要求基本与抗震等级 3级要求相同。 5 ． 2 超长结构与后浇带 目前 大型或超 大型规模 地下室不断出现 ．是否设置伸 缩缝 摆在设计 者面前 ．设 缝意味着地下室将分割成多个结 构单元 ， 不设缝对裂缝控制不利 ， 可能会带来其它 问题 。当 然对防空地下室而言 ． 不设缝是 不错 的选 择 。 可 以自由地分 隔防护单 元 ． 减 少防护上 处理工作量 ． 也 给使 用带来方 便 。 国内有许多超长结构地下室不设缝的先例 ．采用较多 的办 法有设置 后浇带和膨胀 加强带 ． 通过结 构设计 、 材料选 择 、 施工技术等有效手段解决超长结构裂缝控制 问题 。通过设 置后浇带和膨胀加强带 ， 减少施 工阶段的结构长度 ， 达 到控 制裂缝 的 目的。另外对 于后 浇带封 闭时间 ．原 规范要求较 长 ， 对工期 影响较 大 ， 业 主及施工单位 反映 比较强 烈 ， 即将 颁 布的混凝 土施工规范将 伸缩后浇带 封闭时 间改 为 1 4 d ． 是 比较切合实 际情 况值 得采 用。 6 结 语 防空地下 室结构设计 ．因需考虑平时 和战时两种使用 状态 而具有特殊性 ．在很 多方 面与普通地 下室结 构存在不 同的设计要求 ． 必须根据其特点进行内力分析及截面设计 ． 注重结构设计 的协 调性 ． 重视概念设计和结构构造处理 。 充 分认识设计特 点 ，不断总结探索 。提 高防空地 下室设计水 平 。 参考 文献 【 1 】 G B 5 0 0 3 8 - 2 0 0 5人 民防 空地 下室设计规 范 【 s 】 ． 中国建筑 设 计 研 究 院 ． 2 0 O 5 ． 【 2 】 袁正如． 地下室外墙的结构设计 中的 问题探讨 o 】 ． 地下空 间与工程 学报， 2 0 1 0 ， 6 ( 3 ) ： 5 4 8 - 5 5 1 ． 【 3 】汪冬 生． 论 防空地 下 室结构 设计 的 “ 八 性 ” Ⅱ 】 ． 江 苏建 筑 2 0 1 1 ( 5 ) ： 4 6 — 4 8 ． [ 4 ]曹纪勇 ， 张 尚根． 人 民防 空地 下室结构设计【 M】 ． 中国计 划 出版 社 。 2 0 0 6． 8 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m