应用即时推定法检测混凝土质量的实验研究.pdf

2 0 1 2 年第 1 0期 ( 第 4 0卷) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 1 0 2 0 1 2 ( T o d a l N o 4 0 ) 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 2 ) 1 00 0 5 5 0 3 应用即时推定法检测混凝土质量的实验研究 郑喜财 ( 黑龙江省水利冲填工程处 ， 哈尔滨 1 5 0 0 0 8 ) 摘 要： 即时推定法即促凝压蒸法 ， 是现今混凝土快速测定强度的方法之一； 具有设备简单 ， 造价 低 ， 可靠性好 、 精度高的特点。文章介绍即时推定法机理及利用利用最小二乘法推出 的回归线性关系式的方法及应用。 关键词 ： 混凝土； 测定强度 ； 即时推定法 ； 线性关系式 ； 变异系数； 实验成果 中图分 类号 ： T V 4 3 文献标 识码 ： A 0 前言 混凝土作为结构材料应用始于 1 9世纪后半期 ， 后很快在房屋建筑 和土木工程 中广泛应用 ， 并在材 料 、 设计方法 、 制作工艺 、 施 工技术等方 面有很大发 展。长期以来 ， 钢筋混凝 土 已成为 国内外主要 的结 构材料 ， 随着现代化施工速度 的提高 ， 要求在混凝土 浇筑时必须尽快掌握其强度是否达到标准。但 目前 混凝土质 量检测 主要是通 过混凝 土 的抗 压强 度按 水工混凝土试验规程 S D 3 5 2 -2 0 0 6检测来完成。 即将混凝土拌和物制成 1 5 0 m m1 5 0 m m1 5 0 mm的 试件 ， 在标准养护条 件下 ( 温度 2 03 、 相 对湿度 9 5 以上) ， 养护2 8 d ， 检测其强 度是否 能满足设计 要求 ， 此方法虽然可靠性好 、 精度高 ， 但 由于实验 时 间长 ， 不利于施工现 场混凝土控制 的需 要。如何能 使混凝土检测跟上施工要求就显得 十分重要。即时 推定法是一种能在 0 51 5 h 内推定 出混凝 土的潜 在强度， 大大缩短了试验周期， 便于施工中及时发现 问题 、 纠正问题 ， 对加强混凝 土的质量控制 、 节约水 泥有重大意义。 1 即时推定法机理 即时推定法一混凝 土促凝 压蒸 法， 出发点是 利 用水 的湿热作用来加速水泥的硬化过程。湿热作用 一 方面加速水泥水化和强度 的发展 ， 起 到促进“ 结构 形成” 的积极作用。此 法是将 新拌制的混凝土除去 粗骨料后， 湿筛水泥砂浆， 在湿筛砂浆中加入专用促 凝剂， 拌匀、 装模成型后立即将带模的试件放人专用 压蒸锅 中压蒸养护 0 51 5 h ， 在促凝 剂及 高温恒 压蒸养的综合作用下 ， 加速水泥水化反应 ， 迅速硬化 产生强度 ， 根据 已建立的“ 一 。 ” 混凝土强度向过 线性关 系 推定 式 ， 即时推 定 出标 准状 态 下混 凝 土 2 8 d强度或其它龄期强度 。 2实验检测研究 2 1 仪器设备 收稿 日期 2 0 1 2 0 4 2 7 作者简介 郑喜财( 1 9 6 5一) ， 男， 黑龙江哈 尔滨人 ， 高级工程师。 一 5 5 2 0 1 2年第 1 0期 ( 第 4 0卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 1 0 2 01 2 ( T o d a l N o 4 0 ) 利用试验室现有设备如下 ： 1 0 0 0 K N万能试验 2 2 1 1 水泥 机。 5 m i ll 标准筛。 2 4 0 m m专用压蒸仪。 试验所用的水泥采用天鹅 4 2 5级普通硅酸盐 ( 4 0 m m 4 0 m m 5 0 ra m三联专用模。震动台。 水泥， 其物理力学性能试验成果见表 1 。主要力学指 2 2 塑性混凝土实验研究 标符合 G B 1 7 5 -1 9 9 9标准。 2 2 1 原材料试验 表 1 水泥物理力学性能试验成果 2 2 1 2砂 试验所用砂为天然河砂 ， 各项 物理能试验成果 见表 2 。 表 2 砂料试验成果 砂料试验成果表明 ， 砂 的细度模数为 2 7 9 ， 属 中 砂。含泥量满足混凝土拌和用砂的有关规范要求。 2 2 1 3 粗骨料 试验所用的粗 骨料 为花 岗岩碎石 ， 石 料级配为 一 级配 ， D m a x= 2 0 m m， 各项物理性能指标试 验成果 见表 3 。 表 3 粗骨料物理性能指标试验成果 粗骨料各项物理性能指标符合混凝土拌和物的 要求 。 2 2 1 4 混凝土配合 比 2 2 1 试验操作 实验结合工地的实际情况进行， 从机口取代表 性试样 3 4 k g ， 用孔径5 m m的方孔筛筛砂浆 ， 加入 C S或 C A S促凝剂 ， 根据4 g ， 然后压蒸养护1 h ( 如现 场混凝土掺有粉煤灰或缓凝剂 时， 压蒸 时 间延长至 1 5 h ) 。压蒸时间满足后 即可进行强度试验。其实 验成果见表 4 。 表 4 实验检测成果表 MP a 塑性混凝 土主要用 于施 工现场拌制 的混凝 土， 本次实验采用强度等级为c 2 5 的混凝土， 坍落度控 3 即时推定法线性关系的建立 制在 4 0 7 0 m m。其施工配合 比为 W C=0 5 0 ， C ： S ： G = 1 ： 4 3 8： 7 8 1。 一 5 6 一 根据 已测得的混凝土强度 及其对应 的快硬砂 浆 ， 利用最d x _-乘法推 出 的回归线性关 郑喜财： 应用即时推定法检测混凝土质量的实验研究 第 1 0期 系式 ： 表 5 实验室经验式与多天变异 系数的统计成果表 8 = + ( ) 一 ( 。 ) 一 b = c二 l_ _ 二 = - _ 一 ( ) 一 a= 一b y , ( 1 ) 式中 ： 为混凝土试件标准养护2 8 d 的抗压强度 推定值； 为混凝土湿筛砂浆快硬强度值； ) 为 第 i 组3个试件的湿筛砂浆快硬强度平均值； 为 凡组 湿筛砂浆快硬强度的平均值； ( )为 i 组 3个混凝 土试件2 8 d 强度 的平均值 ； 凡为试验组数 ； 口 、 b为 由 试验求得 的系数。 故线性关系式为： 8=2 0 2 1 6+ 0 5 3 6 4 f , 4 即时推定法线性关系成果分析 混凝土是一种 以胶凝材料 、 水 、 砂石骨料及掺和 料、 外加剂 昆 合而形成的一个多相体。实验操作过 程中的偶然因素都会引起试验误差会引起实用中检 测值的波动。为确保其稳定性应进行相关影响统计 系数的计算。其计算公式如下： ( ) 一 ( 。 ) 一 _厂 2。 一1 二二二二二 二二 =二二二= ( ) 一 蓍 ( 8 ) 一 s = 一 C vz8 = 砉 0 C W h= l 0 。 ( 2 ) 式中： r 为相关系数； 6 为剩余标准差； C 为混凝土 强度多天变异系数 ； C 为砂浆强度多天变异系数 。 实验室经验式 与多 天变异 系数 的统 计 比较 成果 见 表 5 水泥品种 ， 2 8一 经验式 统计分析成果 n 6 CWh Cv 2 8 4 2 5 级普通水泥 f 2 8=2 0 2 1 6+ 0 5 3 6 4 f i b 3 6 3 0 2 8 7 4 6 试验成果统计表可得到， 多天变异系数小干“ 促 凝压蒸技术” 所必须满足 的多天试验变异 系数应 1 0 的要求 。因而此次应用的复演性是 良好的。 5 结语 1 ) 在混凝土快速测定 的方 法 中， 促凝压蒸法较 沸水法， 蒸汽养护法， 具有设备简单 ， 造价低的特点。 同时， 促凝压蒸法使用了专用促凝剂， 使湿筛砂浆成 型后能迅速凝 固 ， 在湿热条件下减少或避 免结构 内 部造成 的缺陷， 从而取消 了一般蒸养工艺 中必不可 少的静停期 ， 因而测定用 时较短。促凝压蒸 法能有 效地显示砂浆的潜在强度 。使得此法的复演性 比其 他方法好。 2 ) 促凝压蒸法的不足之处是操作要求高， 稍有 不慎会大大影响试验结果 的复演性 。人为原 因是造 成结果不准确 的主要原因 ， 操作人员熟 练掌握促凝 压蒸法技术的操作方法， 严格按操作规程进行， 最好 固定检 测 人员 ， 这样 可减 少 由人 为所 造 成 的试 验 误差。 3 ) 通过试验建立 的标准强度与蒸压强度 回归方 程式具有较 高的相关 系数 表 明用这些方程 式推定 标准强度具有较高的精度。本文的试验成果是根据 室 内试验结果取得 的， 该技术 目前还停 留在试 验研 究阶段 ， 还有待于在实践 中进一步验证 。 参考文献 ： 1 水利部水利水电规划设计总院 S D 3 5 2 -2 0 0 6水工混凝 土试验规程 s 北京： 中国水利水电出版社， 2 0 0 6 2 国家测绘总局测绘研究所 近代最小二乘法 M 北京： 水利水电出版社， 1 9 8 0 ： 1 21 3 3 李亚杰 建筑材料 M 北京 ： 水利水电出版社， 2 0 0 9