用早龄期法推定PCCP管芯混凝土28d抗压强度.pdf

2 0 1 5年第 3期 水利技术监督 理 论研 究 DOI ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 1 3 0 5 2 0 1 5 0 3 0 2 2 用早龄期 法推定 P C C P管芯混凝 土 2 8 d抗压 强度 武立强 ( 辽宁省水利厅 ，辽宁 沈 阳 1 1 0 0 0 3 ) 摘要 ：根据 J G J T 1 5 - 2 0 0 8 早期推 定混凝 土强度试验 方法标 准 的相关规定 ，结合 P C C P管芯混凝 土的生产 过程进 行 试验 ，建立 了P C C P管芯混凝 土标准养护条件 下 3 d和 2 8 d抗压强度之 间的关 系式 ，能够比较 准确 的预判 2 8 d标 养强度 ，对 P C C P管芯混凝 土的质量控制有一定 帮助 。 关键 词 ：早 龄 期 法 ；3 d抗 压 强度 ；2 8 d抗 压 强 度 中图分类号 ：T U 5 2 8 文献标识码 ：A 文章编号 ：1 0 0 8 1 3 0 5 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 0 6 0 0 3 通常采用测定标准养护 2 8天强度来评定混凝 土抗压强度的试验周期较长 ，既不能及时预报施工 过程 中 的 质 量 状 况 ，又 不 能 及 时 调 整 混 凝 土 配 合 比。因此通 过早 期混凝 土 强度 ( 如 3 d 、7 d ) 预测 2 8 d 强度的方法就非常必要 了。尤其对于工期紧、任务 重 的工程 ，可 以大大 节省 时间 。 国 内外 工程 技术人 员就 早期 判定 和 预测 混凝 土 强 度 的课 题 进 行 了大 量 研 究 ，并 取 得 了相 当 的 成 果 。由于混凝土的质量受到人、材、机及环境等 的 影响 ，不同条件下的强度预测公式不 同，因此对 于 特 定地 区常用 的原材 料应该 建立 相应 的预测 公式 。 此 次研 究是 根 据 J G J T 1 5 2 0 0 8 早 期 推定 混 凝 土强度试验方法标准 的相关规定，通过试验建立 了 P C C P管芯混凝土强度 3 d和 2 8 d的关系式 ，并 验 证其 准确 性 。 1 试 验方案 某重点输水工程 P C C P管芯混凝土强度等级设 计为 C 6 0 ，配合 比设计本着高性能混凝土 的理念 ， 以水 泥 、砂 、石 、粉煤 灰 为材料 ，在 混 凝 土组 分 中 引入高效减水剂以降低水灰 比，达到配制高性能混 凝 土 的 目的 。 1 1 原 材料 P C C P管 芯混 凝 土 所 用 的原 材 料 主要 有 ：水 泥 ( P O 5 2 5 ) 、砂 、石 、聚羟 酸 高 性 能 减水 剂 、地 下 水 和粉煤 灰 ( F类 I级 ) 。各种 原材 料 的性 能 指标 如 表 1表 5 。 表 1水泥性能指标 水泥强度 ( MP a ) 凝结时间 项 目 安定性 比表面积( m k g ) 2 8 d抗折 2 8 d抗压 初凝 ( ra i n ) 终凝( mi n ) 检验结果 8 9 5 7 4 1 8 1 2 3 0 合格 3 2 1 国标要求 7 0 5 2 5 4 5 6 0 0 沸煮法 3 0 0 表 2细 骨 料 性 能 指 标 筛 分析 项 目 含泥量( ) 云母 含量( ) 泥块含量( ) 细度模数 级配 区域 检 验 结 果 2 7 0 9 0 0 O 0 国标要求 2 3 3 O 3 0 2 O 1 O 6 0 作者简介 ：武立强 ( 1 9 8 1年一 ) ，男 ，工程师。 理 论研 究 水利技术监督 2 0 1 5年第 3期 表 3 粗骨料性能指标 筛分析 ( m m) 项 目 含泥量( ) 泥块含量 ( ) 针片状颗粒含量 ( ) 压碎指标值( ) 级 配结果 最大粒 径 检验结果 5 2 5 2 5 0 2 O O 0 O 5 0 国标要 求 1 O 0 2 l O 2 0 表 4减水剂性能 指标 凝结 时间差 ( mi n ) 混凝 土抗压强度 比( MP a ) 项 目 减水率 ( ) 含气量 ( ) 收缩率 比( ) 初凝 终凝 3 d 2 8 d 检验结果 3 1 6 十3 5 + 4 O 1 9 7 1 8 0 1 7 9 l 国标要求 2 5 一9 O一+1 2 O l 3 O l 2 O 6 0 l 3 5 表 5粉煤灰性能指标 项 目 细度 ( ) 需水量 比( ) 烧失量 ( ) 碱含量 ( ) 氯离子含量 ( ) 检验结果 8 1 8 8 O 6 1 5 2 0 O O 3 国标 要求 l 2 9 5 5 O ， ， 1 2配合 比设 计 建 立强 度 关 系式 时 ，混 凝 土试 件数 量 不 应少 于 种。每种水胶比拌合物成型的试件对组数宜相同，其 最大和最小水胶 比之差不宜小于 0 2 。按照粉煤灰掺 3 0对 组 ，混 凝土 试样 拌合 物 的水胶 比不应 少 于 3 量为 0 、1 0 及 2 0 选用 3 种配合 比，如表 6所示 。 表 6 P C C P管芯 混凝 土配合比 原材料 用量( k g m ) 序号 水胶 比 砂率 ( ) 水泥 粉煤灰 砂子 碎石 水 减水剂 l 0 52 0 4 2 3 5 7 7 9 7 1 07 9 1 8 5 8 5 2 0 2 9 0 3 8 3 8 7 4 5 7 0 3 1 l 4 7 1 2 5 6 3 3 3 0 3 6 0 4 1 3 0 8 75 7 8 7 1 1 2 l 1 3 6 5 7l 1 3试验 方 法及 结果 混凝土在强制式搅拌机 中搅拌 3 mi n后 ，出机 检验混凝土的坍落度及和易性 ，用来评定混凝土的 工作性 。将拌匀后的混凝土装入 1 5 0 m m X 1 5 0 ram X 1 5 0 m m试模 中，共两组 ，一组转 入标 准养护室 中 养 护测 3 d强 度 ，另一 组 放 人 标 准 养 护 室 同 条 件 养 护测 2 8 d强度。获得各试件的抗压荷载值后 ，折合 成 1 5 0 m m立方体抗压强度。每种配合 比分别取 l 2 组试件 ，每组试件分别测定 3 d和 2 8 d标准养护抗 压 强度 ，如 表 7所示 。 表 7 3种配合 比试样 的抗压 强度数 据统计表 ( 单位 ：MP a ) 配合 比 1 ：粉煤灰掺量 0 配合 比2：粉煤灰掺量 1 0 配合 比3：粉煤灰掺量 2 0 编号 3 d 2 8 d 编号 3 d 2 8 d 编号 3 d 2 8 d l 4 5 0 6 5 8 1 4 4 2 7 3 6 1 41 5 71 0 2 4 5 6 6 6 7 2 43 7 7 3 O 2 42 1 7 1 5 3 4 4 6 6 5 8 3 4 3 1 7 2 4 3 4 2 7 7 2 6 4 4 5 4 6 7 1 4 4 4 3 7 3 8 4 41 8 7 0 9 5 4 4 7 6 6 4 5 4 3 9 7 2 5 5 4 2 4 7 2 2 6 4 5 3 6 7 1 6 4 3 6 7 3 1 6 4 2 2 7 2 O 7 4 3 1 6 3 9 7 4 2 6 7 2 0 7 42 5 7 2 6 8 4 4 1 6 6 1 8 4 4 4 7 3 9 8 4 1 8 7 1 3 9 4 5 8 6 6 9 9 42 6 7 2 5 9 42 4 7 2 O 1 0 4 4 8 6 5 6 l O 4 4 7 7 4 1 1 O 4 2 6 7 2 1 l 1 461 668 l1 43 4 731 11 42 5 71 8 1 2 4 6 8 6 8 5 1 2 42 5 7 2 5 l 2 41 4 7 0 4 61 2 0 1 5年第 3期 水利技术监督 理 论研 究 2建立强度关 系式 2 1相关 性分 析 相关图法亦称散布图法 。用直角坐标图来表示 两个与质量相关 的因素之间的相互关系以进行质量 控 制 的方 法 。运用 相关 图分 析 3种配 合 比的 3 2 8 d 抗 压强度 线性 相关 关 系 ，见 图 1 3 。 想 磊 V ， 图 1 32 8 d抗 压 强 度 相 关 图 ( 配 合 比 1) T T 4 2 0 4 2 5 4 3 0 4 3 5 44 0 4 4 5 4 5 0 3 d 抗压强度 图 2 3 2 8 d抗压强度相关 图( 配合 比 2 ) 7 3 7 2 嚣 7l 71 罱7 0 7 0 V 1 0 41 5 4 2 0 4 2 5 4 3 0 3 d 抗压强度 图 3 3 2 8 d抗压强度相关图( 配合比 3 ) 由图 13可 以看 出，散布点基本形成 由左 至 右 、向上变化的一条线带 。这说 明 3种 配合 比的 3 d抗 压强度 对 2 8 d抗 压强 度影 响 属于 正相 关 关 系 ，即 3 d抗 压 强 度 与 2 8 d抗 压 强 度 存 在 相 关 关 系 。 2 2强度关 系式 根据 J G J T I 5 2 0 0 8 ( 早期推定混凝土强度试验 方法标准 附录 A，采用线性 回归法建立强度关系 式 ，即： =。+ 。计算结果详见表 8 。 62 表 8 3种配合 比强度关 系式表 相关 剩余 2 8 d强度 序号 强度关系式 系数 r 标准差 s 平均值 配合 比 1 =1 9 3+1 0 0 9 1 0 4 9 6 6 配合 比2 ， ； =3 8 1 7+0 0 9 0 3 3 7 3 配合 比 3 =9 7 6+1 4 0 9 3 O 2 6 7 2 式 中 ： 标 准养 护 2 8 d混凝 土抗压 强度 的 推定值( MP a ) ； 标 准 养 护 3 d混 凝 土抗 压 强 度 的 试验检测值( M P a ) 。 由表 8可 以看 出 ，3种 配合 比的 相关 系数 均 不 小 于 0 9 ，剩 余标 准差 均 小 于标 准 养 护 2 8 d强 度 平 均值 的 1 0 。因 此 建 立 的强 度 关 系式 可用 于 推 定 标准养护 2 8 d抗压强度。 2 3强 度关 系式 的精度 由图 46可 以看 出，2 8 d抗压强度 试验值散 布 点基本 分 布在 推定 曲 线 两侧 。将 表 7中 3 d抗 压 强度值分别代入表 8中的各强度关系式 ，可 以得 出 如下结果 ：通过各强度关 系式计算 出的 3 d抗压强 度值对 比2 8 d 抗压强度试验检测值，( 下转第 9 8页) 嘿 磊 N 6 9 68 6 7 6 6 65 6 4 63 ， 二 ， 0 3 曲 压强度 试验 推定 图 4 2 8 d抗压 强度试验值 与推定 曲线相关图( 配合 比 1 ) 7 4 7 4 想 7 3 耘 7 2 7 1 - 一、 图 5 2 8 d抗压强度试验值与推定 曲线相关 图( 配合 比 2 ) 7 3 7 2 7 2 7l 7 1 7 0 7 0 、 、 图 6 2 8 d抗压强度试验值与推定 曲线相关图 ( 配合 比 3 ) 暇 p 8 2 0 1 5年第 3期 水利技术监督 工 程实践 关 参数 合理 选取 是关 键措 施之 一 。 针对炮孔的孑 L 径 、孔斜、孔深应符合经监理人 批准的钻爆设计要求 ，炮孔的孔底应落在爆破图规 定 的平面上；炮孔经检查合格 后 ，方可装药爆破 ； 炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结 ，应符合报经 监理人 批 准 的钻 爆设 计要 求并 由经考 核 合格 的炮工 负责 。 光 面爆破 和 预裂爆 破效 果应 达 到 以下 要求 ： 用何 种 开 挖 爆 破 方 法 ，钻 孔 均 不 得 钻 入 建 基 面 岩体 。 对于 紧邻 水平 建基 面 的爆破 必须 通 过试 验 证 明 可行 ，并经监理人批准后，才可在紧邻水平建基面 采用有岩体保护层或无岩体保护层的一次爆破法。 与预裂面相邻 的松动爆破孔 ，应严格控制其爆 破参数 ，避免对保 留岩体造成破坏 ，或使其间留下 不应 有 的岩 体而造 成施 工 困难 。 孔痕 巽 3布0 。 4 结 语 孔 痕 迹 保 存 率 ： 光 面 爆 破 ： 弱 风 化 岩 体 。 一 5 0 ，微风化和新鲜岩体 8 0 ；预裂爆破 ：弱 风 化岩 体 4 0 8 0 ，微 风化 和新 鲜岩 体 8 0 。 相邻两孑 L 间的岩面平整 ，孔壁不应有 明显的爆 震 裂 隙 。 相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破孔 的最大外 斜值 ，不应大于 1 5 e m；预裂 爆破后 ，必 须形成贯 穿连 续性 的裂缝 。 3 2 5施工质 量控 制技 术 对于钻爆施工来说 ，其需要采取严格的安全措 施 以及质 量控 制技 术 。 该工程在实施爆破施工前 ，进行爆破试验 ，合 理选择爆破参数。同时要求准确无误 的测量放线技 术 、钻孔方向及角度满足设计要求 ，施工时随时检 查 和调 整 。 采用预留岩体保护层的开挖方法时 ，其上部开 挖 的炮 孔不 得穿 入保 护层 。开挖保 护层 时 ，无论 采 针对水 电站导流洞开挖施工中，其工作面大而 且 施工 难度 较 大等 特点 。工程 拟采 用 人工 开 挖覆 盖 层直接翻渣到低线公路积渣坑后再集 中出渣 。石方 采用 人 工 持 手 风 钻 造 孔 ，按 3 5 m 一 层 进 行 光 面 爆破 ；同时为确保进 ( 出) 口边坡 的稳定和平整度 ， 所有 永久 边坡 均采 用预 裂爆 破 。 工程 实践 效果 表 明 ，该 工程 所采 取 的导 流洞 开 挖技术措施 可 以有效地 确保工程施 工质量 以及 安 全 性 。 参考 文献 1 杜鑫 ， 刘小兵 ， 刘 晓辉 ，等溪洛渡水电站导流洞开挖施工技术 研究 J 四川 I 水利 ， 2 0 1 3 ( 0 4) ： 3 0 3 1 2 艾克热木 霍加 ，古力帕热 帕拉 哈提溪洛渡水 电站导 流洞 开挖施工技术研究 J 新疆水利 ， 2 0 1 0 ( 0 7 )： 2 8 3 4 3 陈泽鑫 ，黄献新珊溪水库工程 1号导流洞开挖施工 J 内江 科技 ， 2 0 1 1 ( 0 3 ) ：2 8 3 4 ( 上接第 5 4页 ) 的欠账 ， 从根本 上解决靠天吃饭 问 题 ； 要 以大 中 型 灌 区 为 重 点 ， 以 发 展 节 水 农 业 为 途 径 ， 以县级 农 田水利 建设 规划 为 依托 ， 强 化农 田水 利 设施 建 设 ， 解 决 好 农 田水 利 “ 最 后 一 公 里 ” 问题 ， 巩 固农业持续稳定发展基础 ， 真正做到“ 把节水灌溉作 为一向革命性措施来抓” 。 参 考 文献 1 管晓燕驷马山灌 区滁 州片续建 配套与节水改造 项 目的可行 性 分析 J 水利规划与设计 ， 2 0 1 3 ( 0 7 ) 2 何荣星辽 阳灌 区节水配套二期改造工程分析 J 水利技术监 督 ， 2 0 1 4 ( 0 6 ) ( 上接第 6 2页 ) 相 对 误 差 在 一1 4 一1 1 之 间 。 因此说明通过试验建立的 2 8 d抗压强度推定关系式 精 度 较高 。 3 结 语 以 P C C P管 芯 混 凝 土 为 研 究 对 象 ， 针 对 特 定 地 区 、 特定 原材 料 ， 通 过 试 验 分 析 ， 应 用 线 性 回归 法 建 立 了与 配合 比对应 的 3 d和 2 8 d抗 压强度之 间的推定 9 8 关系 式 ， 具 有 一 定 的准 确 性 。在公 式运 用 中应 不 断 积累数据 ， 使推定公式处于动态修正过程中， 保证推 定公 式更 为 准确 。 参 考 文献 1 J G J T 1 5 - 2 0 0 8 早期推定混凝土强度试验方法标准 S 2GB T 1 1 8 3 7 2 0 0 9 混凝土管用混凝 土抗压强度试验方法 S 3J G J 5 5 - 2 0 1 1 普通配合比设计规程 S