矿渣细度对高性能混凝土性能的影响.pdf

2 0 1 3年 第 1 0期 ( 总第 2 8 8期 ) 混 凝 土 Nu mb e r 1 0 i n 2 0 1 3 ( T o t a l No 2 8 8 ) Co nc r e t e 原材料及辅助物料 M ATERI AL AND ADM I NI CLE d o i ： 1 0 3 9 6 9 8 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 3 1 0 0 1 7 矿渣细度对高性能混凝土性能的影响 汪振双 1 ,2 。王立久 。 ( 1 东北财经大学 投资工程管理学院 ，辽宁 大连 1 1 6 0 2 5 ；2 大连理工大学 建设工程学部 ，辽宁 大连 1 1 6 0 2 4 ) 摘要 ： 试验选用细度为 4 2 0 、 5 3 0 、 6 1 0 、 7 2 0 m g的矿渣等量取代水泥 2 0 、 4 0 、 6 0 去配制混凝土 ， 研究其对混凝土工作性 ， 抗压强度和耐久性能的影响。 试验结果表明， 混凝土的坍落度和抗氯离子渗透性不仅受矿渣掺量的影响， 而且还受矿渣细度的影 响， 矿渣粉的掺量对混凝土抗冻性能的改善相对于细度显著； 当矿渣粉的细度小于 5 3 0 m g ， 混凝土的 7 d 抗压强度随着矿渣掺量 的提高而降低， 2 8 、 5 6 d 抗压强度随着矿渣掺量的提高而增加， 当矿渣粉的细度大于 5 3 0 m g ， 矿渣粉的掺量 4 0 ， 混凝土 7 d抗 压强度达到最大 ， 2 8 、 5 6 d 抗压强度随着矿渣掺量的提高而增加。 利用功效函数法优化出， 当矿渣的细度为 7 2 0 m g 掺量 4 0 时 ， 混 凝土综合性能最优。 关键词： 低碳绿色混凝土 ；矿渣 ；细度 ；掺量 ；优化 ；功效函数法 中图分类号： T U5 2 8 0 4 1 文献标志码： A 文章编号 ： 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 3 ) 1 0 0 0 6 6 0 6 I n f l u e n c e o f s l a g f i n e n e s s i n hi g h p e r f o r ma n c e c on c r e t e WANGZ h e n s h u a n g 一 WANGL ij i u ( 1 Ad v i s o r y C o mp a n y o f l n v e s t me n t ， Do n g b e i Un i v e r s i t y o f F i n a n c c e a n d E c o n o mi c s ， Da l i a n 1 1 6 0 2 5 ， Ch i n a 2 S c h o o l o f H y d r a u l i candE n g i n e e r i n g ， Da l i a nUn i v e r s i tyo f T e c h n o l o g y， Da l i a n 1 1 6 0 2 4 ， Ch i n a ) Ab s t r a c t ： F r o m t h e v i e w p o i n t o f l o w c a r b o n g r e e n c o n c r e t e ， t h i s r e s e arc h f o c u s e s o n i n v e s t i g a t i n g t h e c o n c r e t e c o n t a i n i n g s l a g wi t h d i f - f e r e n t fi n e n e s s a n dd o s a g e F o r t h i s p u r p o s e ， the wo r k a b i l i ty， c o mp r e s s i v e s tre n g t ha t d i f f e r e n t a g e s ， c h l o r i d ei o np e n e t r a t i o n ， andf r o s t r e s i s t a n c e we r e i n v e s t i g a t e d， wi th s l a g s u r f a c e a r e a 4 20， 5 3 0， 6 1 0， 7 20 m2 kg， a nd r e pl a c e me n t pe r c e nt a g e 0， 2 0 ， 40 ， 6 0 ， r e s p e c t i v e l yI t wa s f o u n d tha t t he fi ne n e s s a n d d o s a g e o fs l a g i mp r o v e the c o n c r e t e wo r ka b i l i t y and c hl o r i d e pe ne t r a t i o n r e s i s t a nc e p r o p e r t y， a n d t h e i nfl u e n c e o fd os a g e o n f r o s t r e s i s t a n c e i s h i g he r t h a n fin e n e s s The 7 d c o mp r e s s i v e s tre n g t h d e c r e a s e d wi th s l a g r e p l a c e me n t i n c r e a s i n g wh e n t h e fin e n e s s o f s l a g i s l o we r t h a n 5 3 0 m2 k g， a n d 2 8 d an d 5 6 d c o mpr e s s i v e s t r e n g t h i n c r e a s e d； f o r t he fi ne ne s s h i g he r t h a n 53 0 m2 k g， the 7 d c o mp r e s s i v e s t r e n gth i s h i g h e r tha n t h a t o f c o n tr o l c o n c r e t e ， wh e n the s l a g r e p l a c e me n t wa s 4 0 ， the c o n c r e t e r e a c h e d the h i g h e s t v a l u e ， an d t h e 28 d an d 5 6 d c o mp r e s s i v e s t r e n g t h i n c r e a s e d wi t h s l a g i n c o r p o r a t i o n Th e c on c r e t e e x p r e s s e d b e e r c o mp r e h e n s i ve p r o p e i e s wh e n t he fine ne s s i s 7 2 0 m2 kg wi t h s l a g r e p l a c e me nt 4 0 ， ba s e d Oi l t h e e ffi c a c y c o e ffi c i e n t me t ho d Key wor ds： l o w c a r b o n gre e n c o nc r e t e； s l a g； fine ne s s； d o s a g e； o p t i mu m ； e ffic a c y c o e ffi c i e n t me t h od 0 引言 混凝 土是建筑产业中最重要 的元 素。 然而 ， 在混凝 土 的生产制造过程中消耗着大量 的天然资源 ， 像碎石 、 砂子 、 水和水泥【 1 】 。 全世界范 围内每年生产水泥所需 要的原 材料 为 3 0 0 亿 t 。 水泥生产过程中排放的 C O ： 占世界总排放量 的 2 5 。 混凝土的制造过程 中， 不仅消耗着大量的 自然 资源 ， 而且制造 出大量 的工业废弃物 ， 还对环境造成了严 重 的污染 。 由此可见 ， 建筑领域推进节能减排 ， 大力发展低 碳 建材势在必行 。 一个最有 效的途径就是利 用矿物掺 合 料 ， 像 矿渣 ， 粉煤灰 和硅灰部分取代水泥生产低碳绿色混 凝土 。 矿物掺合料 的火山灰反应 ， 能改善混凝土 的抗压 强度 ， 孔结构 和渗透性 ， 降低成本 ， 节约能源 ， 减少在生产 水泥过程中 C O 的排放量 。 粒化高炉矿渣是炼铁过程 当 中产生 的废渣 ， 矿渣 中还有较高 的玻璃 体 ， 经磨细后活性 很大。 利用磨细矿渣配制低碳绿色混凝土 ， 逐渐成为研究 的 热点。 大部分研究 集中在矿渣 的掺量对混凝土工作性 ， 力 学性能和耐久性 能的影响 7 _ ” 。 翁友法 研究了矿渣细度对 高强混凝土性能 的影响 ， 刘宝举【 研究 了矿渣细度和掺量 对水泥净浆和胶砂性能 的影响。 为了进一步研究矿渣细度 和掺量与混凝土性能的关系 ， 本项 目通过一系列 的科学试 验， 研究了矿渣细度和掺量对混凝土工作性 ， 不同龄的抗 压强度和耐久性的影响。 利用功效函数法对混凝土中矿渣 的细度和掺量进行了优化。 1 试 验 1 1 试验材料 水泥 ： P 0 4 2 5 级水泥 。 水泥 的密度为 3 1 5 e C c m ， 比表 收稿 日期 ：2 0 1 3 - - 0 4 1 0 基金项目：“ 十一五” 国家科技支撑计划重大项 目( 2 0 0 6 B AJ 0 4 A 0 4 ) ； 辽宁省教育厅资助项 目( 2 0 0 8 2 8 2 ) 6 6 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 面积 3 5 0 m2 k g ， 2 8 d抗 压强 度 6 5 3 2 MP a ， 2 8 d抗 折强 度 9 1 7 M P a 。 细集料 ： 阜新他本河砂 ， 细度模数为细度模数 2 8 。 粗骨料： 试验用粗骨料采用阜新市公官营子产石灰石 碎石 ， 试验前对所用各个规格的粗集料进行水洗， 冲去集 料表面不洁附着物 ， 如石粉 、 泥等。 矿渣 ： 大连金桥超细粉有限公司 ， 矿渣 的化学成分见 和物理性能表 1 。 图 1 为矿渣的 X R D分析图 ， 从 图中可 以 看出矿渣 中含有大量的玻璃体 。 水 ： 普通 自来水。 表 1 矿渣的化学成分和物理性能 图 1矿渣 的 XRD分析 结 果 减水剂 ： 采用上海花王化学有限公 司生产 的高效高性 能 A E减水剂 ， 多羧酸系化合物( P o l y c a r b o x y l a t e c o m p o u n d ) 标准形 1 种。 1 2西 己 合 比 在保证各种材料用量不变的情况下， 改变矿渣的细度， 等量取代水泥。 1 3试 验 方 法 混凝土 的工作性 ， 坍落度按 G B T 5 0 0 8 0 - - - 2 0 0 2 ( 普通 混凝土拌合物性能试验方法标准 进行测试 ， 力学性能按 G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 4 普通混凝土力学性能试验方法标准 进 行测试。 立方体抗压强度采用采用尺寸为 1 5 0 mm x 1 5 0 r n r n 1 5 0 mm的试件 ， 试验机为多功能动态液压伺 服万能试验 机 ( 1 0 0 0 k N) 。 抗冻融耐久 性按 G B J 8 2 1 9 8 5进行 ， 试件 尺寸为 1 0 0 m m l O 0 mmx 4 0 0 m m， 龄期 2 8 d 冻融循环试验 机为北京燕科公司生产的 T R D 1 型混凝土冻融试验设备 。 动弹性模量采用天津建筑仪器厂生产的 D T 一 8 W 动弹仪测 试 ， 测试冻融循环后试件 的相对动弹模变化 ， 计算试件 的 耐久性指数。 抗氯离子渗透试验 A S T M C 1 2 0 2 ， 试件尺寸为 直径 1 0 0 n l n l ， 高为 1 0 0 m m 的圆柱体。 表 2 混凝土的配合比 2 试验 结果与分析 2 1 坍 落度 混凝土工作性 的试验结果如图 2 所示。 从图 2中可 以 看出， 基准混凝土的坍落度为 2 0 m m， 混凝土的坍落度不 仅受矿渣粉掺量 的影响 ， 而且还受矿渣细度 的影响。 混凝土 的坍落度随着矿渣掺量和细度的增加而增加， 当矿渣粉的 掺量达到 4 0 ， 细度 7 2 0 m 2 k g的矿渣坍落度继续增加 ， 而 比表面积为 4 2 0 、 5 3 0 、 6 1 0 m V k g的矿渣坍落度开始下降水 泥中的石膏和水泥水化生成 的 C a ( O H) 能够激发矿渣粉 的活性 ， 掺合料充分填充砂及水泥 颗粒 间的孔隙 ， 减小 了 填充水 ， 增加 了流动性 ； 而矿渣粉 的掺量从 4 0 再 增大到 6 0 时， 流动性 不断减 小 ， 这是 由于超细粉料过多 ， 比表面 积增大 ， 需水量增加 ， 流动性减小 。 2 2 抗 压 强度 混凝土 的抗压强度的试验结果如图 4 7 所示。 从图中 可 以看出 ， 基 准混凝土的 7 d 抗压强度 为 4 0 MP a ， 2 8 d 抗 压强度为 5 6 MP a ， 5 6 d 抗压强度为 6 2 MP a 。 当矿渣粉的细 度为 4 2 0 、 5 3 0 m 2 k g ， 混凝土 7 d 抗压强度随着矿渣粉掺量的 增加而不断减小。 比表面积越小 ， 这种趋势越明显 ， 对于矿渣 g g 、 艇 密 5 0 5 0 5 0 5 O 5 0 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 土的相对动弹性模量下降到 6 2 3 。 矿渣粉 的掺人改善 了 混凝土的抗冻性 ， 掺量和细度对混凝土冻融损伤 的抑制 比 较 明显 。 当矿渣粉 的细度为 5 3 0 、 6 1 0 、 7 2 0 m2 k g 时 ， 混凝土 冻融损伤后动弹性模量随矿渣粉掺量不同， 下降幅度和变 化趋势很接近 。 当矿渣粉的掺量达到 4 0 时， 经过 3 0 0 次冻 融循 环后 ， 混凝 土的相对动 弹性模 量分别下 降到 6 1 3 、 6 1 5 、 6 2 3 ， 不同比表面积不同掺量的矿渣混凝土经 2 5 0次 冻融循环后 ， 相对 动弹性 模量 比基准混凝土大 。 值得 注意 的是 ， 当矿渣粉 的比表面积为 4 2 0 m2 k g ， 矿渣粉对混凝 土 抗冻性能 的改善作 用一般 ， 当掺量为 6 0 ， 反而产生 了负 面影响， 经过 1 5 0 次冻融卿 后 ， 相对动弹 莫 量变为 6 4 6 ， 反而小于基准混凝土 。 由此可见 ， 矿渣粉 的细度和掺量在一 定程度上改善了混凝 土的抗冻性。 在不掺加引气剂的情况 下 ， 矿渣粉 的掺入改善了混凝土 内部 的孔结构 ， 使混凝 土 的抗冻性有一定程度的提高。 3 矿 渣细度和 用量 的优化 3 1 功 效 函数 法 功效 函数法 ( E ffic a c y C o e ffic i e n t Me t h o d ) 是依据多 目 标规划原理而建立 的一种 评价方法 。 其含义是 ： 在评价某 一 整体的综合效益时 ， 将性质和度量单位不同的指标 ， 通过 一 定形式 的函数关系将其转化为同度量 ( 或无量纲 ) 指标 ， 再将这些同度量指标加权综合 ， 使之形成一个综合指标 ， 称 之为总功效 函数 ， 以此评价被研究对象的综合状况 。 总的功 效函数越大 ， 表明评价对象 的综合性能越佳 。 3 2优化结果分析 在 1 3 组试验结果 中 ， 无法 直接找出工作性 、 强度 、 耐 久生 指标的最优组合。 因此， 通过设定混凝士l生能指标体系， 构成了功效 函数 法的综合评价体系。 其 中以坍落度衡量其 工作性 、 以 7 、 2 8 、 5 6 d 抗压强度衡量其强度 、 以抗 氯离子渗 芝 皿 唧 觳 霞 罂 图 8 1 0 0 0 9 5 芝 0 9 O o8 5 趟 0 8 0 被 O 7 5 喜 o 7 0 0 6 5 0 60 0 5 5 冻 融 循环 次 数 矿渣( 4 2 0 m 2 k g ) 混凝土的抗冻性 冻融 循 环 次数 图 9 矿渣粉( 5 3 o m2 k g ) 混凝土的抗冻性 辎 敏 需 莨 芝 融 需 蠢 冻融 循 环 次数 图 1 0 矿渣( 6 1 0 m2 k g ) 混凝土的抗冻性 冻 融 循 环 次 数 图 1 1 矿渣粉( 7 2 0 m 2 k g ) 混凝土的抗冻性 透试验 的电通量和快速冻融循环试验的耐久指数数衡量 其耐久性 。 这样坍落度 7 、 2 8、 5 6 d抗压强度 、 电通量 ， 耐久 性系数 6 个评价指标构成 了一个功效 函数法 的综 合评价 体系 ， 以 d 、 d 7 、 d 2 8 、 d d Q 和 d f 分别表示这 6 个指标 的功效 函 数 ， D表示总功效函数。 权 重系数计算结果见表 3 ， 功效函 数计算结果见表 4 。 从表 4中 的计算 结果 可知 ， 综 合考虑混凝 土 的工作 性 、 强 度和耐久性 ， 当矿渣 的细度 6 1 0 m2 k g 掺量 6 0 ， 矿 渣的细度 7 2 0 m 2 k g掺量 4 0 时 ， 混凝土 的总功效 系数达 到 0 9 8 ， 混凝土达到的综合效果最好。 需要指 出的是 ， 从这 两组 的单项指标来看 ， 矿渣的细度 7 2 0 m 2 k g 掺量 4 0 时 ， 除了渗透性功效系数其余各项指标的功效系数较矿渣的 细度 6 1 0 m2 k g 掺量 6 0 大 ， 且渗透性功效系数分别为 0 8 3 、 0 8 4 ， 相差不是很大。所以当矿渣 细度 7 2 0 mV k g 掺量 4 0 时 ， 可认 为混凝土的综合性能达到最优。 在计算功效函数 的过程 中， 评价体系中的各个指标的 权重作为单个指标功效 函数 的指数 ， 对总功效函数值 的影 响较大 。 因此 ， 权重的合理确定是功效 函数法应用 的关键。 在上述应用实例 中， 混凝土的 7 d 抗压强度 、 抗冻性和抗氯 离子渗透性各 自的权重分别为 0 1 8、 0 2 、 0 3 4 。 计算结果与 试验现象较 为符合 ， 矿渣 的掺入对混凝土的工作性影响不 大 ， 但对混凝土 7 d 抗压强度 、 抗冻性和抗氯离子渗透性影 响较 为明显 。 巴恒静等人认 为【 q ： 渗透性决定混凝 土材料 的耐久性 ， 综 合各种腐蚀性 流体 ， 利用抗氯 离子渗透是评 价高性能混凝土耐久性 的一种有效 的方法和指标 。 而矿物 微细粉或掺合料是减少混凝土孑 L 隙通道 、 降低氯离子扩散 、 提高抗渗性的有效途径 ， 与权重的计算结果相吻合 。 4结论 ( 1 ) 矿渣粉等量取代水泥 ， 降低 了混 凝土生产过程 中 69 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 表 3 指标权重 的含碳量 ， 节约了资源 ， 能源 ， 保护环境 ， 吃渣量大 ， 实现 了 混凝土的低碳化。 ( 2 ) 矿渣粉等量取代水泥， 改善混凝土的工作性， 提高 混凝土的坍落度。 混凝土的工作性能不仅与矿渣粉的掺量 有关 ， 而且与矿渣粉的细度有关。 ( 3 ) 矿 渣 粉 等 量 取 代 水 泥 ， 当 矿 渣 粉 的 细 度 小 于 5 3 0 mV k g ， 7 d 抗压强度小于基准混凝土， 而 2 8 d 抗压强度和 5 6 d 抗压强度发展趋势一直 ， 当矿渣粉掺量为 4 0 ， 达 到 最大值 ； 当矿渣粉大于 5 3 0 m V k g ， 混凝土的 7 d 抗压强度 和 混凝土的掺量有关 ， 当掺量为4 0 ， 达到最大值 ， 矿渣混凝 土强度高于基准混凝土， 2 8 、 5 6 d 抗压强度发展趋势一直 ， 随着矿渣掺量的提高而提高。 ( 4 ) 矿渣 粉等量取代水泥 ， 改善 了混凝土 内部 的孔结 构。 混凝土抗氯离子渗透性能 明显改善 ， 矿渣粉的细度和掺 量影响非常显著 。 然而 ， 对于混凝土的抗冻性而言， 矿渣粉 的掺量相对 于细度来说 ， 影响更为明显。 ( 5 ) 矿渣粉等量 取代水泥 ， 利用功效 函数法 对混凝 土 性能进行了综合评价。 各指标 的权重影响抗氯离子渗透性 耐久性指数 7 d 抗压强度 2 8 d 抗压强度 5 6 d 抗压强度 坍落度。 矿渣 的细度 为 7 2 0 m V k g 掺量 4 0 时 ， 总功效系数 最大 ， 混凝土性能达到最优 。 参考文献： 1 B I L I M C ， A T I S C D， T A MY I L D I Z I H， e t a 1 P r e d i c t i n g t h e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h o f g r o u nd gra n ul a t e d b l a s t f u r n a c e s l a g c o nc r e t e u s i n g a r t i fi c i a l n e u r a l n e t w o r k J Ad v a n c e s i n E n g i n e e r i n g S o f t w a r e， 2 0 0 9 ( 4 0 ) ： 3 3 4 3 4 0 【 2 】MEH TA P K G r e e n i n g o f t h e c o n c r e t e i n d u s t r y f o r s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t J C o n c r e t e I n t e r n a t i o n a l ， 2 0 0 2 ， 2 4 ( 7 ) ： 2 3 2 7 3 】C AKI A 0， AK OZ F E f f e c t o f c u r i n g c o n d i t i o n s o n t h e mo r t a r s w i t h 7 0 a n d w i t h o u t G GB F S 叨C o n s t r u c t i o n a n d B u i l d i n g Ma t e r i als ， 2 0 0 8 ， 2 2 ( 3 ) ： 3 0 8 3 1 4 【 4 AL DE A C M， YO UN G F， WA NG K， e t a 1 E f f e c t s o f c u r i n g c o n d i - t i o n s o n p r o p e r t i e s o f c o n c r e t e u s i n g s l a g r e p l a c e me n t f J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 0 ， 3 0 ( 3 ) ： 4 6 5 4 7 2 【 5 】BA GE L L S t r e n g t h a n d p o r e s t r u c t u r e o f t e rna r y b l e n d e d c e me n t mo r t ars c o n t a i n i n g b l a s t f u ma c e s l a g a n d s i l i c a f u me f J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e arc h ， 1 9 9 8 ， 2 8 ( 7 ) ： 1 0 1 l 一 1 0 2 0 6 D O N G X L ， X I N H F ， X U E Q W， e t a 1 D u r a b i l i t y s t u d y o f s t e e l s l a g c e m e n t J C e m e n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 1 9 9 7 ， 2 7 ( 7 ) ： 9 8 3 9 8 7 7 】O NE R A， AK YU Z S An e x p e r i me n t al s t u d y o n o p t i mu m u s a g e o f GG B S f o r t h e c o mp r e s s i v e s t r e n gth o f c o n c r e t e 【J 】 C e me n t a n d C o n - c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 0 7 ， 2 9 ( 6 ) ： 5 0 5 5 1 4 8 】F E RR AI S C H O B L A K H， HI L L R T h e i n fl u e n c e o f mi n e r a l a d - mi x t u r e s o n t h e r h e o l o g y o f c e me n t p a g t e a n d c o n c r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 1 ， 3 1 ( 2 ) ： 2 4 5 2 5 5 9 C HAN W W J ， WU C M L D u r a b i l i t y o f c o n c r e t e w i t h h i g h c e me n t r e p l a c e m e n t J C e m e n t a n d C o n c r e t e R e s e ar c h ， 2 0 0 0 ， 3 0 ( 6 ) ： 8 6 5 - 8 7 9 I O C H A I J ， K R A I WO O D K， V a n c h a i ， e t a 1 U s e o f gro u n d c o a r s e fl y a s h a s a r e p l a c e me n t o f c o n d e n s e d s i l i c a fume i n p r o d u c i n g hi g h s t r e n g t h c o n c r e t e J C e m e n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 4 ， 3 4 ( 4 ) ： 54 9 5 5 5 【 1 1 L I G e n g y i n g ， Z H A O X i a o h u a P r o p e r t i e s o f c o n c r e t e i n c o r p o r a t i n g fl y a s h a n d gro u n d gra n u l a t e d b l a s t - f u rna c e s l a g 田 C e me n t a n d C o n - c r e t e C o m p o s i t e s ， 2 0 0 3 ，2 5 ( 3 ) ： 2 9 3 2 9 9 【 1 2 翁友法， 张东矿渣细度对高强混凝土性能的影响【 J 中国海湾 建设 ， 2 0 0 0 ( 3 ) ： 2 5 2 7 1 3 刘宝举， 谢友均 矿渣细度及掺量对水泥净浆及胶砂性能影O NJ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 铁道科学与工程学报， 2 0 0 5 ( 1 ) ： 2 5 2 9 【 1 4 Y A N G S Q， G A O W s H a r m o n y c o e f f i c i e n t a n d r e g i o n a l a g r i e u l t u r a l s y s t e ms J Ag r i c u l t u r a l S c i e n c e i n C h i n a ， 2 0 0 6 ， 5 ( 7 j ： 5 3 9 5 4 4 1 5 Z HAN B J ， S HUI Z H， W C h e n ， e t a 1 Mi x o p t i mi z a t i o n o f h i g h p e r _ f o r ma n c e c o n c r e t e b a s e d o n e ffic a c y c o e ffie i e n t me t h o d J o u r n a l o f Wu ha n Un i v e r s i t y o f Te c h no l o g y， 2 0 09 ， 4： 29 32 【 1 6 】 巴恒静 ， 张武满 ， 邓宏卫 评价高性能混凝土耐久性综合指标一 上接第 5 8页 采用随机样 本的算术平均值 与样本标准差 S的差值作 为强度标准值 的推定值 ， 即 ： XT - X - - 1 6 4 5 S ( 1 ) 实际上 ， 采用这一方法是认定推定值 与被推定值参数 是相等的， 将不合理的问题合法化了， 存在以下问题： ( 1 ) 推定的结果是一个数值 ， 没有考虑抽样检测方法存 在 的抽样误差 ， 即对一个被检母体进行多次 随机抽样检测 时， 每次统计参数都不同 ， 统计参数 和 S 也是随机的变 量 ， 它与母体 的真值和标准差必然存在着偏差 ， 即统称抽样 误差 。 例如 ， 混凝土强度设计要求为 C 2 5 ， 即 k = 2 5 0 MP a ， 若通过检测得到的强度推定值 ， 2 4 5 MP a ，应评定为达 不到设计要求 ， 但 2 4 5 MP a 这个数值是否绝对准确是有争 议的。 ( 2 ) 规定了抽 样的数量 ， 但忽视 了对 抽样误差 的控制 问题 。 ( 3 ) 没有解决推定结果的可信程度和可能出现的错判 与漏判的问题 。 为此 ， 2 0 0 7 版规程对混凝土强度 的评定不再依 据唯一 的数值 ， 而是采用推定区间， 提出如下的方法 ： ( 1 ) 由上 限值 和下限值构成推定 区间 ， 为被 推定参数 的接受区间。 ( 2 ) 推定 区间包含被推定参数 的概率不小 于 8 5 ； 被 推定参数大于推定 区间上 限值 的概率为 5 ( 误判概率或 生产方风险 ) 、 小于推定 区间下限值 的概率为 1 0 ( 漏判概 率或使 用方风险 ) ， 符合 G B 5 0 3 0 0 ( 建筑 施工质量 验收统 一 标准 的相关规定 。 ( 3 ) 对推 定 区间上 、 下限值之 间的差值 予 以限制 ， 将 推定 结果可能 出现 的偏差控 制在一定 的范 围之 内 ， 符 合 G B T 5 0 3 4 4 -2 0 0 4 ( ( 建筑结构检测技术 的相关条文 ， 上下 限值之差越小， 检测的精确度越高。 例 如 ： 钻 芯 法检 测 得 到 的 混凝 土 强 度 推定 区间 为 2 6 7 ， 3 1 4 ( MP a ) ， 则 ： ( 1 ) 当设计要求的强度等级为 C 3 0时， 即 3 0 0 MP a ， 它落在推定区间之内， 应评定该批混凝土强度符合设计要求 。 ( 2 ) 当设计要求的强度等级为 C 2 5时， 即 2 5 0 MP a ， 它低 于推定 区间的下 限值 ， 应评定该批混凝土强度高于设 计要求值 。 ( 3 ) 当设计要求 的强度等级为 C 3 5时， 即 3 5 0 M P a ， 它高于推定区间的上 限值 ， 应评定该批混凝 土强度低于设 抗氯离子渗透性及其研究现状【 J J _混凝土 ， 2 0 0 6 ( 3 ) ： 3 - 7 作者简介 ： 联 系地址 联 系电话 ： 汪振双 ( 1 9 8 2 一 ) ， 男 ， 讲师， 工学博士， 主要从事高性能 混凝土耐久性研究。 大连市沙河口区尖山街 2 1 7 号 东北财经大学投资工 程管理学院( 1 1 6 0 2 5 ) 1 8 9 41 1 8 6 61 1 计要求 。 2 3 采 用修正量方 法 修正是对成对观测的两个均值进行 比较 ， 钻芯法检测 得到 的混凝土强度值是通过对构件混凝土直接进行抗压 强度试验得到的 ， 因此可以用于对 间接测强方法得到的混 凝土强度值进行修正 。 修正可以采用修正系数法或修 正量 方法 ， 二者 的区别在于 ： 修正量方法只对 间接测强方法得 到的换算强度样本 的算术平均值进行修正 ， 而不修正标准 差； 修正系数法则不仅对平均值进行修正、 也对标准差进 行修正 。 2 0 0 7版规程中建议钻芯修正采用修正量 的方法 ， 这与 国家标准 G B T 3 3 6 1 ( 数据的统计处理和解释在成对观测值 情形下两个均值 的比较 中修正量 的概念相符 ； 此外 ， 欧洲 标准 E N1 3 7 9 1 ( As s e s s me n t o f c o n c r e t e c o m p r e s s i v e s t r e n g t h i n s t r u c t u r e s o r i n s t r u c t u r a l e l e m e n t s 也采用修正量 的方法 。 考虑钻芯法的特点 ， 采用只修正平均值 而不修正标准差 的 修正量 的方法更为合理 。 3结 语 2 0 0 7 版规程在技术内容上呈现 出很 多新的特点 ， 如芯 样直径小型化 、 采用强度推定 区间来评定批检测混凝土的 强度 、 采用更为合理 的修正量方法等 ， 这不仅是对 8 8 版规 程实施 以来钻 芯法检 测混凝 土强度 工作 实践的一 次理论 总结 ， 反过来这些新的理论方法也促进 了钻芯检测法 的发 展。 由于笔者工作经验和水平有 限， 对 2 0 0 7 版规程修编后 的一些 技术特 点谈 了 自己的拙见 ， 与同行商榷 ， 请 同仁们 多加批评指正。 参考文献 ： 【 1 】C E C S 0 3 ： 2 0 0 7 ， 钻芯法检测混凝土强度技术规程【 s f 2 C E C S 0 3 ： 8 8 ， 钻芯法检测混凝土强度技术规程 s 【 3 侯宝隆， 蒋之峰 混凝土非破损检测 MJ 京 ： 地震出版社 ， 1 9 9 2 4 J D G T J 0 8 2 0 2 O 一2 o o 7 ， 结构混凝土抗压强度检测技术规程f s 1 作者简介 ： 联 系地址 联系电话： 郭玉彬( 1 9 8 0 一 ) ， 男 ， 工程师 ， 硕士研究生， 主要从事岩 土工程试验检测与勘察研究。 天津市河西区大沽南路 1 0 0 2 号 中交天津港湾工程 研究院有限公司( 3 0 0 2 2 2 ) 1 3 0 02 2 7 9 3 45 71 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m