《早期推定混凝土强度试验方法》分析与解读

《早期推定混凝土强度试验方法》分析与解读中国建筑科学研究院JGJ/T15-2008目录一、混凝土强度早期推定的意义二、早期推定混凝土强度的方法三、混凝土强度关系式的建立与强度的推定四、早期推定混凝土强度的应用一、混凝土强度早期推定的意义早期推定混凝土强度的意义混凝土标准养护28天强度试验，周期长、不能及时预报施工质量或调整配合比，不利于加强混凝土质量管理和充分利用水泥活性。通过早期强度推定标准养护28天强度，利于在混凝土生产施工中对其进行强度控制及对配合比进行调整和辅助设计。混凝土强度的重要性及早期推定的意义二、早期推定混凝土强度的方法混凝土加速养护法砂浆促凝压蒸法早龄期法加速养护设备要求目的早期推定混凝土强度的方法混凝土加速养护法(1)养护箱各处水温温差≦2℃，浸泡试件后15min内能够恢复；(2)加速养护期间连续或定时测温，并用独立温度计校核水温；(3)试件之间及试件与箱壁≥50mm，试件底距热源≥100mm，试件顶距水面≥50mm(4)带模养护时，保证试模密封性(1)防止水温不均和试件放入后造成水温降低而影响混凝土强度发展条件的同一性(2)为减小养护水对实验结果的影响，对放置的位置距离等作了规定(3)密封性要求是为了防止未结硬混凝土表面受养护热水扰动，漏失水分，而影响实验结果加速养护试验步骤：拌合、取样成型、静置浸入水中进行养护取出冷却抗压试验混凝土加速养护法早期推定混凝土强度的方法沸水法80℃热水法55℃温水法20±5℃室温24h±15min脱模放入饱和Ca(OH)2沸水，≥98℃，4h±5min20±5℃室温冷却静置1h±10min20±5℃室温1h±10min不脱模浸80±2℃热水，5h±5min20±5℃室温冷却静置1h±10min20±5℃室温冷却静置1h±10min20±5℃室温1h±10min不脱模浸55±2℃热水，23h±15min防止析钙造成强度降低砂浆促凝压蒸法设备（1）压蒸锅：直径240mm，压力稳定在90±10kPa，配有0~160kPa量程压力表，适配电源需保证在15±1min内达到稳定压力（2）试模：40mm×40mm×50mm专用三联钢模，可放入蒸锅内并方便水泥抗压夹具配套使用（3）筛子：直径5mm，保证砂浆中无粗骨料（4）案秤&天平：称量和感量分别为5kg、5g和100g、0.1g。早期推定混凝土强度的方法砂浆促凝压蒸法促凝剂早期推定混凝土强度的方法型号无水碳酸钠Na2CO3（%）无水硫酸钠Na2SO4（%）铝酸钠NaAlO2（%）CS7525—CAS602515促凝剂配方（质量比）砂浆促凝压蒸法促凝剂1.参照《公路工程水泥混凝土试验规程》JTJ053-94，选用CS和CAS两种促凝剂。2.同掺量时，CS比CAS凝结时间要长，因此优先选用CS防止凝结过快而无法成型。流动性大、早期强度低、水化速度慢、凝结时间长的混凝土可采用CAS。3.用量是关键：过少导致强度低、离散性大；过多导致凝结快，无法成型。应通过实验确定。早期推定混凝土强度的方法砂浆促凝压蒸法促凝剂早期推定混凝土强度的方法促凝剂参考用量（试验总结）种类特点用量流动性混凝土流动性大、塌落度大1%苏醒混凝土塌落度小、凝结时间快0.6%~0.8%高强混凝土（水灰比0.4）胶凝材料含量大，凝结时间快0.33%砂浆促凝压蒸法试验方法早期推定混凝土强度的方法准备过程试模紧密装配，缝隙抹黄油，内部刷一薄层机油压蒸锅加水至离蒸屉20mm高度，将水加热至沸腾，保证锅不漏气成型试件同时，留取代表性混凝土样不少于3kg，取样后立即进行试验3kg可成型一组试件，太少则缺乏代表性砂浆促凝压蒸法试验方法早期推定混凝土强度的方法试验过程均摊、翻扮、振动混凝土试样用料拌匀砂浆、均匀撒入促凝剂中，快搅30s放入试模、振实砂浆抹平盖盖（≤3min）放入锅内压蒸1h，升压时间15±1min以内切断热源、去阀放气取出脱模、抗压试验振动：塑性混凝土，30~50s;流动性混凝土，20~40s《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》GB/T17671筛至骨料表面不粘砂浆，砂浆和粗骨料基本分离抽样检验原理和方法早期推定混凝土强度的方法早龄期法1.宜采用3d或7d龄期；2.按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081的规定进行试验；3.早龄期试件与标准养护28天试件取自同盘混凝土，确保制作及养护条件相同。三、混凝土强度关系式的建立与强度的推定注意事项：采用工程相同原材料制作试件，塌落度或工作度与工程相近；避免由于原材料种类不同而造成强度增长不一致；数量不少于30对组，水灰（胶）比不少于3种，且最大最小水灰比之差≥0.2；按回归方程建立强度关系式，相关系数不小于0.9，剩余标准差不大于标准养护28d强度的10%；专门建立强度关系式时，条件应基本相同，加速养护强度在关系式最大最小值范围内；宜利用应用过程中积累数据加原有数据对关系式进行修正。混凝土强度关系式的建立与强度的推定强度关系式线性方程混凝土强度关系式的建立与强度的推定幂函数方程eacucufabfeabcucu()faf线性回归法混凝土强度关系式的建立与强度的推定eacucufabfaacu,cu,cu,cu,111a2a2cu,cu,111()1()()nnniiiiiiinniiiiffffnbffnacu,cu,111nniiiibaffnn回归系数线性回归法混凝土强度关系式的建立与强度的推定fcue—标准养护28d混凝土抗压强度推定值（MPa）；fcua—加速养护混凝土（砂浆）试件抗压强度值（MPa）；fcu，ia—第i组加速养护混凝土（砂浆）试件抗压强度值（MPa）；fcu，i—第i组标准养护28d混凝土（砂浆）试件抗压强度值（MPa）；n—试件组数；a、b—回归系数。线性回归法混凝土强度关系式的建立与强度的推定相关性系数剩余标准差aacu,cu,cu,cu,11122a2a2cu,cu,cu,cu,11111()11(()())(()())nnniiiiiiinnnniiiiiiiiffffnrffffnn222cu,cu,*111(1)(()())2nniiiirffnSn线性回归法通过对实验结果进行回归分析，表明加速养护（早期）强度与标准养护28d强度间具有较好的线性关系；线性回归便于实际应用；推荐使用线性回归方程作为强度关系式混凝土强度关系式的建立与强度的推定幂函数回归法混凝土强度关系式的建立与强度的推定eabcucu()faf回归系数aacu,cu,cu,cu,111a2a2cu,cu,111(lnln)lnln1(ln)(ln)nnniiiiiiinniiiiffffnbffnacu,cu,111lnlnnniiiibcffnncae幂函数回归法混凝土强度关系式的建立与强度的推定相关性系数剩余标准差e2cu,cu,*1()2niiiffSncue2cu,cu,12cu,1()1()niiinififfrfmfecu，i—第i组标准养护28d混凝土抗压强度推定值（MPa）；mfcu—n组标准养护28d混凝土试件抗压强度平均值（MPa）；幂函数回归法某些情况下，幂函数回归比线性回归的显著性高一些；可将幂函数方程两侧取对数，即可把非线性的相关关系转换为线性相关关系，然后用线性回归法处理；实际应用中，可选择相关性较好的方程作为混凝土强度关系式。混凝土强度关系式的建立与强度的推定四、早期推定混凝土强度的应用配合比早期推测强度的早期控制强度的早期评估根据已建立的强度关系式，早期推定的混凝土强度误差符合均值为零的正态分布时，可按本标准进行混凝土配合比的早期推测、混凝土强度的早期控制和评估。误差检验依据《数据的统计处理和解释正态性检验》GB/T4882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》GB4889进行。对于现场取样的混凝土，取样后应立即移至温度为20±5℃的室内成型试件，尽量避免原材料的初始温度对推定结果的影响。早期推定混凝土强度的应用配合比早期推测按现行行业标准《普通混泥土配合比设计规程》JGJ55进行配合比设计。上述规程依据标准养护28d强度进行设计，往往不能及时满足工程需要，因此可按本标准根据早期推定强度对混凝土配合比进行调整。早期推定混凝土强度的应用强度的早期控制混凝土标准养护28d强度平均值和标准差的控制目标值，应根据生产中测得的强度资料按月（或季）求得。强度的控制目标值不低于混凝土配制强度。早期推定混凝土强度平均值的控制目标值应与混凝土标准养护28d强度平均值的控制目标值相等。应采用早期推定混凝土强度的质量控制图对混凝土强度进行早期控制。早期推定混凝土强度的应用强度的早期控制早期推定强度标准差的控制目标值可按下式计算：早期推定混凝土强度的应用ˆ22ˆˆ—早期推定混凝土强度标准差的控制目标值；—标准养护28d混凝强度标准差的控制目标值；—早期推定混凝土强度误差的标准差。强度的早期控制早期推定关系式：早期推定混凝土强度的应用eacucufabf标准养护28d强度与早期推定强度关系式：ecucuff—早期推定混凝强度的误差。（1）（2）强度的早期控制检验误差服从均值为零的正态分布。某段时间为统计期的标准养护28d强度服从正态分布，即假定加速养护混凝土强度也服从正态分布，即因此早期推定强度服从正态分布早期推定混凝土强度的应用2cu~(,)fNcua2aa~(,)fNcue2ˆˆ~(,)fN强度的早期控制根据数学期望性质，有早期推定混凝土强度的应用cucueaˆ()()EfABEf公式（2）有cucua()()()EfABEfE即ˆ根据方差性质，公式（1），有cucuea()()DfDABf即222aˆB公式（2）有cucua()()DfDABf即222ˆ或22ˆ强度的早期控制早期推定混凝强度的标准差，既受影响，又受影响。因此当推定值出现异常时，从以上两方面找原因。可先从检查早期推定强度的试验偏差入手，然后在查混凝土生产过程，及时分析原因，采取对策，使生产恢复到稳定状态。早期推定混凝土强度的应用ˆ强度的早期评估混凝土强度早期评估宜与质量控制图同时使用，仅作为工序质量控制依据。不能作为工程验收的评定，验收评定应以标准养护28d强度为依据。可采用《混凝土强度检验评定标准》GBJ107中的非统计方法和统计方法中方差未知的方法进行早期评估。早期推定混凝土强度的应用1、事件A和事件B相互独立，证明A、B相互独立与互不相容不能同时成立。（反证法）2、对于某正态随机变量，求：P{u-σX≤u+σ}=?P{u-2σX≤u+2σ}=?P{u-3σX≤u+3σ}=?3、正态总体样本均值、样本方差及其推导过程。4、方差未知方案中，证明λ1sqrt（n）服从非中心—t分布。5、从一批混凝土中(正态)抽取得到一个混凝土强度样本数据，如何计算保证率？6、按S=3MPa、4MPa和5MPa分别对比新旧标准的验收界限（统计法2和非统计法）。7、绘制标准差未知方案的平均值验收验收界限图。8、混凝土所有关于强度的名词概念、定义及其相互关系。谢谢