用早龄期法推定PCCP管芯混凝土28d抗压强度

2015-12-18武立强

水利技术监督 2015年3期

武立强

(辽宁省水利厅，辽宁沈阳 110003)

通常采用测定标准养护28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3d、7d)预测28d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JGJ/T15-2008《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PCCP管芯混凝土强度3d和28d的关系式，并验证其准确性。

1 试验方案

某重点输水工程PCCP管芯混凝土强度等级设计为C60，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

PCCP管芯混凝土所用的原材料主要有:水泥(P·O 52.5)、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

表2 细骨料性能指标

表3 粗骨料性能指标

表4 减水剂性能指标

表5 粉煤灰性能指标

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30对组，混凝土试样拌合物的水胶比不应少于3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。按照粉煤灰掺量为0、10%及20%选用3种配合比，如表6所示。

表6 PCCP管芯混凝土配合比

1.3 试验方法及结果

混凝土在强制式搅拌机中搅拌3min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150mm×150mm×150mm试模中，共两组，一组转入标准养护室中养护测3d强度，另一组放入标准养护室同条件养护测28d强度。获得各试件的抗压荷载值后，折合成150mm立方体抗压强度。每种配合比分别取12组试件，每组试件分别测定3d和28d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:MPa)

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3～28d抗压强度线性相关关系，见图1～3。

图1 3～28d抗压强度相关图(配合比1)

图2 3～28d抗压强度相关图(配合比2)

图3 3～28d抗压强度相关图(配合比3)

由图1～3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3d抗压强度对28d抗压强度影响属于正相关关系，即3d抗压强度与28d抗压强度存在相关关系。

2.2 强度关系式

根据JGJ/T15-2008《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=a+。计算结果详见表8。

表8 3种配合比强度关系式表

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28d强度平均值的10%。因此建立的强度关系式可用于推定标准养护28d抗压强度。

2.3 强度关系式的精度

由图4～6可以看出，28d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3d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3d抗压强度值对比28d抗压强度试验检测值，相对误差在－1.4% ～1.1%之间。因此说明通过试验建立的28d抗压强度推定关系式精度较高。