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混凝土强度

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混凝土强度范文第1篇

关键词:混凝土 强度 控制

1 概述

进入新世纪以来,随着社会科学的不断发展,混凝土的发展也日益进步。当今混凝土成为用途最广、用量最大的人造材料,对我国现代化建设及节约资源,能源,追求合理经济效益等方面起到了不可估量的作用。但是混凝土不可避免的会产生一系列质量问题,如何控制好混凝土也日益为人们重视。本文将结合多年工作经验对混凝土强度控制进行归纳总结,供同行们参考,欢迎指正。

2 混凝土强度的影响因素

对于混凝土来说,抗压强度是衡量其质量的重要的指标之一,通过混凝土强度的表达式(fcu,0=fcu,k+1.645σ)我们可以看出,在数学关系方面,混凝土的抗压强度与其原材料水泥的强度成正比关系。

通过混凝土强度的表达式(fcu,0=fcu,k+1.645σ)我们可以得出,对于按照固定水灰比配制的混凝土,通过采用高标号、低标号两种水泥配制的混凝土,通过检测我们发现,高标号水泥配制与低标号配制的混凝土在强度方面,前者的强度要高出许多。所以,在混凝土施工过程中,使用水泥时,一定注意标号,防止因而错用了水泥,在一定程度上影响了施工质量。另外,水灰比与混凝土强度也符合数学的正比关系。通常情况下,如果混凝土的水灰比非常大,那么对应的强度也非常高,反之,混凝土的强度就比较低。因此,在水灰比固定的情况下,为了提高温凝土的强度,通过增加水泥用量的方式是不科学、不正确的。这种方式通常情况下,只是增大了混凝土的和易性、收缩性和变形等。

通过对上述进行分析,水泥强度和水灰比是影响混凝土抗压强度的主要因素。所以,在混凝土施工过程中,为了提高施工质量,需要选择标号较高的水泥,同时对混凝土的水灰比进行严格控制。另外,影响混凝土强度的因素还包括:

2.1 控制混凝土配制强度设计

对于混凝土的强度标准,其确定方式比较复杂,通常情况下,我们都是根据混凝土标准强度的平均值与1.645倍的标准值之和对混凝土强度标准进行确定。在一定程度上,通过这种方式进行处理,混凝土的保证率达到95%以上,然而低于该标准值的概率小于5%。这就为建筑物的施工安全提供了准备,奠定了基础。通过强度标准计算公式,施工人员一方面使得混凝土平均值大于标号,另一方面通过各种措施降低混凝土确定的变异性,也就是使混凝土标准差降到最低值。

2.2 混凝土配制强度原材料控制

2.2.1 水泥是混凝土的主要组成部分之一,其性能对混凝土有着重要影响。水泥在混凝土中填充砂石空隙、包裹砂石颗粒表面、在硬化前起作用和在硬化后起胶结作用。是一种较好胶凝材料,所谓胶凝材料就是能把砂石等粗骨料粘结在一起,固化并产生强度的材料。

2.2.2 粗骨料是混凝土的主要组成部分之一,其性能对混凝土有着重要影响。在混凝土中粗骨料起骨架作用,其中粒径大于4.75mm的骨料称为粗骨料。普通混凝土常用的粗骨料有碎石及卵石两种。碎石是天然岩石、卵石或矿山废石经机械破碎、筛分制成的粒径大于4.75mm的岩石颗粒。卵石是由自然风化、水流搬运和分选、堆积而成的、粒径大于5mm的岩石颗粒。当石质强度一定时,由于碎石的表面的粗糙程度远远超过卵石表面的粗糙程度,在一定程度上,使得碎石与水泥砂浆之间的粘结力更强,当水灰比或配合比一定时,利用碎石和卵石配制的混凝土,在强度方面碎石比卵石要大很多。当粗骨料粒径增大时,其比表面积减小,混凝土的水泥用量也减少,故在满足技术要求的前提下,粗骨料的最大粒径应尽量选大一些。综上所述,在配制混凝土的过程中,粗骨料要优先选择碎石,同时粗骨料粒径控制在2~3cm左右。

2.2.3 细骨料是混凝土的主要组成部分之一,其性能对混凝土有着重要影响。细骨料是指粒径在0.075mm~

4.75mm之间的集料,与粗骨料相比,细骨料对混凝土强度的影响程度要小很多,所以,在混凝土公式中,砂种柔效没有得到充分的反映,但是,砂质量影响混凝土的质量是可以确定的。主要填充粗骨料之间的缝隙,增加混凝土的和易性和流动性,从而增加混凝土的强度。

综上所述,为了确保混凝土的配制强度,通常情况下,按照混凝土各标号用砂石质量标准进而选择合适的砂石。由于施工现场比较复杂,进而造成砂石之间的质量差异比较大。因此,为了确保混泥土的质量,现场施工人员要确保砂石的质量。

2.2.4 混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的,用以改善新拌或硬化混凝土性能的材料。混凝土外加剂开始是作为补充组分加入的,在实际使用中很快成为所有优质混凝土的必需组成,在现代混凝土材料和技术中起着重要作用,可以改善混凝土的多种性能,特别是耐久性和强度,优质的高效减水剂和矿物外加剂(亦称矿物掺和料)在高性能混凝土中扮演着重要角色,前者能降低混凝土的水灰比,增大坍落度和控制坍落度损失,赋予混凝土高密度和优异施工性能。后者能填充胶凝材料的空隙,参与胶凝材料的水化,改变混凝土的界面结构,提高混凝土致密性,强度和耐性。外加剂促进了混凝土新技术的发展,如自流平混凝土、水下混凝土、喷射混凝土、泵送混凝土等等。这些在以前是不可能实施的技术,现如今加入外加剂后都可以施工了。同时还促进了工业副产品(矿渣、粉煤灰等)在凝胶材料系统中的应用,有助于节约资源和环保。

2.3 混凝土强度养护控制

2.3.1 浇筑完混凝土后,保湿养护要及时到位。通常情况下,保湿养护的措施主要包括洒水、覆盖、喷涂养护剂等。

2.3.2 混凝土养护时间的规定。

①配制混凝土的过程中,根据水泥类型确定养护时间。通常情况下,硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,不应少于7d。②在配制混凝土的过程中,如果使用了缓凝型外加剂、矿物掺合料,其养护时间不少于14d。③对于抗渗以及强度等级超过C60 以上的特殊混凝土,通常的养护时间要超过14d。④后浇带混凝土的养护时间不能低于14d。⑤对于地下室的底层墙、柱、上部结构的首层墙、柱等需要适当延长养护时间。⑥根据施工方案确定基础大体积混凝土的养护时间。

2.3.3 洒水养护的规定。

①在混凝土表面覆盖麻袋或草帘后进行洒水养护。②根据本规范第7.2.8 条的规定确定洒水养护用水。③当日温度低于5℃时,不应进行洒水养护。

2.3.4 覆盖养护的规定。

①通过在混凝土表面覆盖塑料薄膜、塑料薄膜加麻袋、塑料薄膜加草帘进行覆盖养护。②在混凝土表面紧贴塑料薄膜,同时在塑料薄膜内保持凝结水。③确保覆盖物的严密,按施工方案确定覆盖物的层数。

2.3.5 喷涂养护剂养护的规定。

①将致密的养护剂喷涂在混凝土表面。②在结构构件表面均匀喷涂养护剂,不得漏喷。③根据产品说明书的有关要求使用养护剂。

2.3.6 通过覆盖养护的方式对基础大体积混凝土表面进行覆盖。

2.3.7 柱、墙混凝土养护方法的规定。

①对于地下室的底层和上部结构的首层柱、墙等,混凝土带模养护的时间不少于3d。②通过洒水养护的方式对其他部位的柱、墙混凝土等进行处理。

2.3.8 当混凝土强度达到1.2N/mm2之前,不得在混凝土的表面踩踏、堆放荷载等。

2.3.9 应该按照相同的养护条件对试件与实体结构相应的部位进行养护。

2.3.10 施工现场应具备混凝土标准试件制作条件。

3 控制混凝土强度的环节

3.1 设计合理的混凝土配合比。材料达到合格要求,才能做出合理的混凝土配合比,达到设计和验收标准。

3.2 按照施工配合比进行施工,首先及时测定砂、石含水率;其次,使用质量比;最后,及时检查原材料与设计用原材料的匹配性。

3.3 加强原材料管理,混凝土材料的变异将影响混凝土强度。

3.4 在对混凝土强度测定的过程中,我们以28天为准进行强度测试。

综上所述,我们应从各个方面控制混凝土质量,以确保整个工程质量,以保证企业信誉和发展。

参考文献:

[1]GB 506666-2011,混凝土结构工程施工规范[S].

混凝土强度范文第2篇

【关键词】混凝土检测 ;试块;测强;

Strength analysis of concrete detection

Zhang Minggai

Fifteen Bureau of China Railway Group Xinjiang company

[ Abstract ] concrete quality indicators to the standard test block strength as the basis, and the concrete strength test and evaluation standards clearly defined standard test cube compressive strength of structure concrete strength.

[ Key words ] concrete test block strength; detection;

中图分类号:TU37文献标识码:A文章编号:

一、试块法对混凝土强度值影响

试块法是目前混凝土检测方法中最基本、应用最多的一种方法,试件在一定程度上直接反映了混凝土实体的强度,通常被拿来作为对混凝土质量进行评定的重要依据。从理论上说,如果试件的制作过程符合相关规范的要求,与构件是在相同条件进行养护的,那么试压测定的结果与构件的实际强度应该是相吻合的,那么试块法测强的误差影响因素有哪些呢?

1、制作混凝土试块时不认真、马虎了事,或是养护不是十分到位,容易出现实际上混凝土实体强度是满足要求的,但是混凝土试块不合格的情况,给工程具体施工制造不必要的麻烦;还有制作试件时为图检验合格而弄虚作假,导致试块的测强误差很大,不能准确反应混凝土实体质量。

2、混凝土的取样没有严格按照规定的数量实施随机抽样,而是仅仅是在搅拌质量好的时侯才取样,如此做法必然导致所取的试块缺乏普适性和代表性,测强误差也就较大,与反映真是的工程质量有偏差。

3、试件本身质量的因素的影响,如试件实际尺寸与公称尺寸的误差;试件承压面与相邻面的垂直度;控制试验时的加荷速率情况等等都对测强结果有影响。

二、回弹法对混凝土强度值影响

回弹法借助回弹仪来测定混凝土的表面硬度,借此推断混凝土的抗压强度。在实践中,人们发现应用该种方法,有着简便,速度快和费用低等优点,同时取样是检测人员一线随机取样,可以直观地看到混凝土的浇筑质量,具有很强的真实性,技术指标的获得也比较全面,不过从实践中的方法对比来看,我们发现其精度相比较而言较差些,这里影响其测强误差的因素主要有以下几个方面:

1、选择回弹法测区的因素

实践证明,回弹法测区的选择对测强结果有较大的影响,相关规定要求在布置测构件的测区时,应严格控制相邻两个测区的间距小于2m;同时应严格控制测区与构件端部或施工缝边缘之间的距离(0.2m≤d≤ 0.5m);回弹仪最好布设于水平方向检测混凝土浇筑面对称的两个可测面上,在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区,注意有效地避开预埋件。对于薄壁小构件所在处,不要布置测区,薄壁构件受到弹击作用会发生的振动,势必导致回弹能量的耗散,带来检测结果偏低。

2、测试面因素的影响

实践表明,检测时如果遇到麻面或有浮浆的构件,而且在实施回弹前没有用砂轮将测试面磨平,会带来测试结果偏低;如果我们在测试时,仅仅看到测试面达到清洁、平整是不够的,还应该看到混凝土在被水泡过之后其表面硬度会有所降低,潮湿或浸水的混凝土对回弹法检测结果的准确性有较大的影响,遇到这种情况,如果采用热火、电源对其强制干燥,容易导致防混凝土面层被灼伤,对检测精确度的影响更大。

3、碳化深度的测试取值

从技术指标来看,碳化深度值测量的准确性与回弹值一样,对推定混凝土强度的精度直接构成影响。实践中,孔洞内的粉末和碎屑如果没有清除干净就实施了测量,导致已碳化和未碳化的界线难以区分,测试误差较大。此外,采用目测方法没有采用专用测量仪器进行碳化深度值的测量也是导致误差较大的重要原因。

4、混凝土回弹值的修正

从近年来的施工实际来看,城市泵送混凝土的使用已经普及开来,因为泵送混凝土本身所具有的砂率增加,粗骨料粒径较小,流动性大,砂浆包裹层嫌厚,表面硬度较低等等特点,导致使用回弹法来推定的测区结果明显的低于其实际强度值。所以,回弹法在用来检测混凝土强度时,必须对施工单位浇注混凝土的方式有精确的了解, 并给予修正。此外,有时受到一定检测条件的限制,还存在回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土侧面的情况,也必须要先按非水平状态检测时的回弹值实施修正,接着再按角度修正后的回弹值实施不同浇筑面的回弹值进行修正,在进行修正时,顺序一定不能颠倒,更不能将分别修正后的值与原始值直接地进行相加或相减,这些不正确的修正做法必然造成计算错误,对混凝土强度的推定影响很大。

三、超声回弹综合法对混凝土强度值影响

该方法是将超声法和回弹法相综合的一种测强方法,其测量结果的精确度主要由它的几个主要程序完成的具体情况决定:

1、声速测量:对试块实施声速测量时,测试面的选取应取试块浇筑方向的侧面作为测试面,同时用黄油(钙基脂)做耦合剂;选择的声速测量方法上,大多采用的是对测法,即在一个相对测试面上布设3个测点,确保发射和接收探头的轴线位于同一条直线上,以3个测点的平均值作为试块最终的声值,小数点后保留一位小数记录下来,试块边长的测量精确到 1 mm。

2、回弹测试:在测试面的选择上,回弹值测量选用与声速测量不相同的另外一个相对侧面作为测试面,具体的实施是在等声速测量完毕后,将超声测试面的耦合剂擦干净,放置在压力机上下承压板之间,通过压力试验机预加30 kN~60 kN的压力,压力下,在试块相对测试面上各测 8 个回弹数值。

3、试块抗压试验:回弹数值测试完毕后卸荷,将回弹面放置在压力承板间,以(6+4)kN/s的速度连续加荷至破坏,抗压强度值精确到 0.1MPa,同时记录抗压试验结果。

4、碳化深度的测定:试块的碳化深度采用抗压强度试验过后的断面测定,用1%的酚酞酒精溶液立即滴于刚裂开的断面上,未变色(变为红色)的深度即为碳化深度。测试中发现早期高强混凝土抗碳化能力很强,试块几乎未被碳化。从超声回弹综合法测强的环节上看,涉及的程序较为繁琐,每一个环节都要求做到精细,都有可能对误差构成影响,不过从实践经验来看,只要很好地控制每个检测环节的质量其相对误差在非破损测试方法之中是最低的。

结束语

随着建筑事业的发展,对结构质量的要求越来越高,从工程实践经验来看检测混凝土强度值的方法有好多种,其中试块法、回弹法和超声回弹综合法这三种非破损测试方法应用较为频繁,本文就这三种检测方法的测强误差影响因素进行探讨。

参考文献:

[1] 国家建筑工程质量监督检验中心:《混凝土无损检测技术》,中国建材工业出版社 ,1996 年。

[2] 罗勤:《关于混凝土强度检测方法的探讨》,《建筑结构》,2010年。

混凝土强度范文第3篇

关键词:影响因素;养护温度;早期强度;后期强度】

中图分类号: TU528.45 文献标识码: A 文章编号:

Abstract: Its curing temperature is the most important reason that influences the strength of concrete, but no much investigation has to be carried out. Actually curing temperature influences early strength of concrete. This research measured the strength of concrete under different curing temperature. The results show that, curing temperature is higher, early strength is higher below 60℃, and enhancement of curing temperature has no influence on early strength above 60℃. Otherwise, post strength of concrete is higher when the curing temperature is between 4 and 23℃.

Keywords: influence factors; curing temperature; early age strength; post strength.

前言

混凝土材料的应用技术在1824年的波特兰水泥发明后得到了迅速发展,在短短的不到200年间,混凝土已经发展成为当今建筑领域的最主要原材料。具不完全统计,2003年我国混凝土的年产量已经达到20多亿立方米,大量混凝土的使用对混凝土的质量控制提出了严峻的考验,如何保证混凝土在规定的时间内达到强度使用要求,已经成为当前的重要研究课题。

1. 问题的提出

在混凝土施工中,完成浇筑后的主要任务就是混凝土的养护,在施工中往往混凝土浇筑振捣都没有问题,但是过了一段时间之后混凝土的表面出现各种裂缝。这些裂缝的出现大多数是因为混凝土的养护出现了问题。因此,对于如何进行养护,如何控制养护温度以及温度控制在多少最合适,就需要进行试验研究了。

2. 实验研究的目的

通过实验研究,得出在不同的养护温度下,混凝土试块的强度变化曲线,通过分析曲线得出混凝土的最佳养护温度,以及利用曲线指导混凝土施工中的工艺变化。

3.实验的方法与过程

3.1 实验的方法

因为水泥胶砂试件的强度增长与混凝土的强度增长类似,而且水泥胶砂的制作过程容易控制,不会出现过多的外界影响因素,因此在实验中利用水泥胶砂取代混凝土测定强度增长规律。

在实验中,每次同时成型胶砂试件4组,然后将试件统一放置在水泥胶砂恒温恒湿养护箱中,调节养护温度,当试件龄期达到1d、3d、7d、28d时,将试件取出一组进行抗压、抗折实验记录数据。最后将各温度下所测数据整理并绘出曲线。

3.2 实验仪器

水泥胶砂搅拌机、水泥胶砂振实台、水泥胶砂试模、水泥胶砂恒温恒湿养护箱、电动抗折试验机、抗压试验机等。

3.3 实验步骤

首先,留取一定量三菱P.O42.4R水泥,使用标准砂,按照规范制作水泥胶砂试块。然后将制作好的胶砂试块放入恒温恒湿养护箱,设定养护温度、湿度保持不变。一天后拆模,同时测定一天的抗压、抗折强度值,剩余试块继续养护,等到养护龄期到达3d、7d、28d时,分别取出一组试块进行抗压、抗折试验,记录数据。28d的数据测定完成后,再次制作胶砂试块,改变养护温度继续实验。

3.4 注意事项

① 对留取的水泥试样要进行密封保存,防止因水泥受潮等因素而影响实验结果;

② 使用标准砂做实验,保证砂的质量稳定;

③ 养护期间注意保证养护条件除温度外的一致性。

4.实验的结果

经过实验测得的混凝土在0℃、5℃、10℃等各个温度下1d、3d、7d、28d的强度结果见表1,为了对数据分析方便,我们采用对比折算法对数据进行了处理,即以混凝土在20℃标准条件下养护28天的抗压强度为基准,将各温度、各龄期所测得的抗压强度进行百分率换算,并且将其拟核成曲线(如图1所示)。

表1. 混凝土各温度检测抗压强度值

图1.养护温度对混凝土强度的影响

通过实验数据及拟核曲线图,我们可以看出,养护温度对于混凝土的强度有着极大的影响。特别是对于混凝土的早期强度,从图中可以直观的看出,混凝土1d和3d的强度在测试范围内随着温度的上升而提高。在15℃与40℃之间,混凝土1d和3d的强度呈现出接近直线模式的提高。而在15℃以下与40℃以上,混凝土1d强度随温度的变化不太明显,但三天强度的变化则较明显。此外,混凝土的7d强度在20℃以下时出现随温度的提升而大幅提升的现象。针对测定的结果发现,混凝土不管在何种温度条件下养护,其28天的强度没有出现什么太大的差异,强度值较为集中。

图2.前28天的养护温度对混凝土后期强度

通过查找文献,我们查到了图2,图2为混凝土在不同温度的水中养护至28天,然后在温度为23℃、相对湿度为100%的条件下继续养护,混凝土强度的发展规律。由图可以看出,养护温度高,可以增大初期水化速度,混凝土初期强度较高。但养护温度在4-23℃之间的后期混凝土强度较养护温度在32-49℃之间的高。

5.混凝土强度变化的分析

混凝土强度范文第4篇

关键词:绿色混凝土;强度;超细矿粉;矿物掺合料

Abstract:The influence of the superfine slag on the strength green concrete by action of polycarboxylic high-performance water-reducing are studied in the present paper. The results indicate as follows: When fly ash replace 50% cement ,the strength of fly ash concrete is equal to 70% of the reference concrete ,if add 10% superfine slag, the strength of fly ash concrete is elevated to 1.1-1.3 times; When slag replace 50% cement, the strength of slag ash concrete is equal to 90% of the reference concrete ,if add 10% superfine slag ,the strength of slag ash concrete is elevated to 1.1 times ;By large amount combined admixture of fly ash, slag and superfine slag ,the high-performance green concrete with good workability, high early strength and the well developed late strength is able to be attained. Both superfine slag and the general slag co-doped are able to significantly increase the strength of green concrete.

Key words: green concrete; strength; superfine slag; mineral admixture

中图分类号:[TQ178]文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

绿色混凝土是指利用大量的工业废渣作为活性掺合料部分取代水泥,达到降低水泥用量,节约土地和石灰石资源,降低资源消耗,减少二氧化碳的排放,改善环境的目的[1]。大规模采用绿色混凝土可以降低水泥用量,是低碳生活的一项重要措施。但目前国内混凝土绿色度普遍偏低,对绿色混凝土强度进行系统试验研究对实现低碳生活,推广绿色混凝土具有重要意义。

超细矿粉的高细度、高活性使其在混凝土中有较好的填充性和火山灰活性作用,使混凝土界面区的晶体数量和孔隙率减少,二次水化作用能使水泥石更加致密[2]。粉煤灰和矿粉作为常见的矿物掺合料广泛应用于制备混凝土,研究表明:矿物掺合料可以提高混凝土的后期强度,降低水化热,提高混凝土的耐久性和体积稳定性,还有改善混凝土拌合物的和易性,减少泌水和离析的作用 [3],所以现在的大规模工程建设离不开粉煤灰和矿粉等各种矿物掺合料。

试验原材料

水泥:山东山水水泥集团有限公司生产的P.I 52.5水泥;

粉煤灰:青岛四方电厂生产的Ⅰ级灰,45μm筛余量为10.5%,烧失量为1.2%,需水量比89%;

普通矿粉:S95级矿粉;

超细矿粉:分别采用济南鲁新公司产的P800型和P1000型2种超细矿粉,P800比表面积≥800m2/kg,P1000比表面积≥1000m2/kg;

粗骨料:5~25mm连续级配的花岗岩碎石,符合JGJ52–2006要求。

细骨料:符合JGJ52–2006要求的细度模数为2.4的中砂,含泥量为2.0%;

外加剂:聚羧酸减水剂,减水率达30%;

水:自来水;

粉煤灰和矿粉的XRF成分分析,见表1

表1粉煤灰和矿粉的XRF分析/%

试验方案和结果

胶凝材料用量分别为350kg/m3、390 kg/m3、430kg/m3和470kg/m3,其中矿物掺合料占胶凝材料总量的50%,胶凝材料体系包括:A、基准混凝土(纯水泥)系列;B、掺加50%粉煤灰系列;C、40%粉煤灰+10%P800超细矿粉复掺系列;D、40%粉煤灰+10%P1000超细矿粉复掺系列;E、掺加50%矿粉;F、40%矿粉+10%P800超细矿粉复掺系列;G、40%矿粉+10%P1000超细矿粉复掺系列;

试验统一采用40%的砂率,随胶凝材料用量增加粗骨料用量依次为1167 kg/m3、1142 kg/m3、1116 kg/m3、1091 kg/m3,细骨料依次为:778 kg/m3、761 kg/m3、744 kg/m3、727 kg/m3;制备粉煤灰系列混凝土时,外加剂掺量占胶凝材料的总量的1.2%,矿粉系列混凝土外加剂占1.5%,考虑实际工程情况,通过控制坍落度在180+20mm来微调整用水量。

3. 试验结果分析

3.1 超细矿粉对掺加粉煤灰系列混凝土强度影响

超细矿粉对掺加粉煤灰系列混凝土强度的影响图,见图1。

(a)3d强度 (b)7d强度

(c)28d强度 (d)56d强度

图1 粉煤灰系列混凝土强度

由图1可以得到:

1)当Ⅰ级粉煤灰掺量50%时,单掺粉煤灰系列混凝土强度与基准系列相差较大,复掺10%的超细矿粉能够有效提高粉煤灰混凝土的强度。同胶凝材料用量条件下,复掺10%的P1000超细矿粉,3d混凝土的强度达到单掺粉煤灰系列的1.2-1.4倍,28d强度达到1.1-1.3倍;超细矿粉对混凝土强度的改善作用随着胶凝材料用量的增加而提高,3d强度最高可达到单掺粉煤灰系列的1.3倍,28d时,可达1.2倍。

2)超细矿粉细度越大,对混凝土强度的增强效果越好,3d龄期时,掺加P1000系列混凝土强度为掺加P800系列的1.1-1.3倍,随着龄期的增长,强度差距逐渐减少。

粉煤灰的大量掺入,降低了水泥的用量,减少了水泥水化产生的Ca(OH)2数量,造成早期粉煤灰玻璃体界面的火山灰活性不能较好的发挥,因此早期单掺粉煤灰系列混凝土的强度较低。在掺合料中掺加一定量的超细矿粉能使水泥石中的胶凝物质的量增加、质改善、减弱界面过渡层Ca(OH)2结晶的定向排列,进一步填充水泥石的孔隙,极大的改善混凝土的界面粘结强度,从而改善混凝土的力学性能。

3.2超细矿粉对掺加普通矿粉系列混凝土强度的影响

与粉煤灰相比,矿粉中的CaO含量较高,具有较高的活性,同时具有较小颗粒形态,在混凝土中胶凝材料体系中起到复合胶凝效应和微集料效应,能有效改善界面粘结强度,提高混凝土强度 [5]。矿粉系列混凝土强度数据,见图2。

(a)3d强度 (b)7d强度

(c)28d强度 (d)56d强度

图2 矿粉系列混凝土强度

由图2可以得到:

1)单掺50%矿粉时,3d强度增长趋势与单掺粉煤系列相差不大,后期强度增长较快,28、56d其强度已接近于基准混凝土强度;复掺10%超细矿粉,后期强度能达到甚至超过基准混凝土强度;

2)矿粉和P1000超细矿粉复掺系列,3d时,可以达到单掺矿粉系列混凝土强度的1.1-1.3倍,28、56d达到1.15倍左右;复掺P800超细矿粉与复掺P1000系列相比,早期对混凝土强度改善作用相差不大,后期复掺P1000混凝土强度约达到复掺P800系列的1.1倍。矿粉和P1000超细矿粉复掺,56d强度可达到81MPa,适合制备高强度绿色混凝土。

可以看出,由于矿粉的较高活性以及微集料效应,所以50%矿粉等量取代水泥时,其强度不会显著降低,同时还会降低水化热,增加混凝土拌合物的和易性,提高混凝土的耐久性能;利用普通矿粉和超细矿粉复掺可以制备较高强度等级的绿色混凝土。

3.3不同矿物掺合料对混凝土强度增长速度的影响

为了研究不同矿物掺合料对混凝土强度增长速度的影响,把同种胶凝材料体系下,不同胶凝材料用量的同龄期混凝土强度进行平均,研究强度发展规律,见图3。

图3粉煤灰和矿粉系列混凝土强度增长趋势图

由图3可以得到:

1)掺量50%时,单掺矿粉系列混凝土强度增长速度要高于粉煤灰系列,掺加P1000超细矿粉可以有效的提高早期混凝土的强度增长速度。7d时,单掺粉煤灰、矿粉系列分别可以达到基准混凝土7d强度的66%和79%,复掺超细矿粉时均能达到基准强度的80%以上;28d时,单掺粉煤灰、矿粉系列分别达到基准强度的71%、90%,粉煤灰、矿粉分别和P1000复掺时,强度达到基准混凝土强度的84%、103%;随着龄期的增长,粉煤灰和矿粉系列混凝土强度与基准混凝土相比较差距逐渐减少。

2)基准混凝土3d强度可达28d强度的63%,7d达到84%,单掺50%粉煤灰时,3d达到28d强度的55%,7d达到79%;单掺矿粉时,3d可达到49%,7d时达到75%;粉煤灰、矿粉分别和P800复掺,3d时达到57%,7d可达到78%;粉煤灰和矿粉分别与P1000复掺时,3d可达到61%、50%,7d可达到81%、70%;基准混凝土28-56d强度增幅仅为2.9%,单掺粉煤灰混凝土强度增幅达9.2%,单掺矿粉混凝土增幅达6.4%,粉煤灰、矿粉和超细矿粉复掺时增幅可以达到8%;

4. 结论

(1) I级粉煤灰掺量50%时,28d混凝土强度只能达到基准混凝土的71%,掺加10%的P1000超细矿粉能较好的弥补强度损失,28d强度达到基准混凝土的84%,复掺10%的超细矿粉与单掺粉煤灰相比强度可提高1.1-1.3倍。

(2) 矿粉掺量在50%时,28d强度可以达到基准混凝土强度的90%左右;复掺10%的超细矿粉与单掺矿粉相比,强度提高1.1倍;二者复掺可以制备高强度等级的绿色混凝土,后期强度已达到甚至超过基准混凝土水平,胶凝材料470kg/m3,40%矿粉和10%P1000超细矿粉复掺,7d强度超过50MPa,56d强度超过80MPa;

(3) 大掺量单掺粉煤灰和矿粉会导致混凝土早期强度的发展较慢,3d约能为到28d强度的52%,复掺超细矿粉能有效提高混凝土的早期强度。大掺量矿物掺合料条件下,后期强度增长幅度约是基准混凝土的2-3倍。

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混凝土强度范文第5篇

关键词:超声波检测;混凝土;强度

自从1949年西方研究人员在混凝土结构检测中首次使用超声脉冲检测技术以来,这种无损检测技术得到了广泛应用。超声波技术能够对混凝土的强度、弹性、内部缺陷等进行检测,但是,由于强度检测中的多种不确定性因素,导致了超声测强技术发展缓慢。但是,随着科技研究与理论研究的深入发展,超声测强的应用深度与广度会进一步增大。

1 混凝土中超声波特点以及超声测强的基本原理

由于混凝土独特的内部构造方式,使得超声波的传输也具有独特性质。在混凝土中,超声波的传播衰减比较大,指向性比较差。由于折射与反射作用的影响,使其在混凝土内部传输时并非直线进行。同样原理,在任何一点的声场所空间中,都存在着入射声波、反射波、折射波以及转换后的横波。因而,检测仪探头所接受的信号,也是上述声波的叠加。

超声波指的是超声仪器发射转换器,以一定的重复性频率所间断性的发出的超声脉冲。超声测强,指的是通过混凝土中超声脉冲的传播规律以及与混凝土强度之间存在的某种关系,通过对脉冲参数的具体分析,最终得出混凝土强度的检测方式。超声仪器所产生的脉冲,会进一步促使电压晶体获取高频脉冲。产生的脉冲会进一步传输到混凝土中,相应的接收转换器会接受混凝土中的信号数据,进而将超声波在混凝土中的传播距离与传播时间测量出来,进而计算出混凝土中超声波的传播速度。混凝土中声波的传播速度,能够详细的反应混凝土密实度。混凝土强度与混凝土密实度存在直接联系,所以说,混凝土中的超声波声速与混凝土强度之间有密切关系。简言之,混凝土越密实,其强度就越高,混凝土中声波的传输时间就越短,声速越大。混凝土越稀疏,其强度就越低,混凝土中声波传输时间就越长,声速越低。

2 混凝土超声检测的主要影响因素分析

水泥品种是影响混凝土强度的重要方式,对于早期的混凝土质量在早期并无规律性可研究。部分水泥早期的强度较高,部分后期强度较高。矿物细掺料,现阶段的混凝土主要向着高性能、高前度方向迈进,掺加矿物细料或硅灰,能够大幅度提高混凝土强度。由于硅灰的颗粒比较小,具有高度分散特性,提高了超声的声速值。粗骨料含量,石子对于超声测强的影响不显著,可忽略。但是碎石与卵石的石质相同,对声速的影响也不大。但是,粗糙的碎石能够提高骨料与水泥的粘结,比卵石的强度高很多。砂率,科学合理的砂率,能够有效提升混凝土的密实度,增强其粘聚性能。砂率变化,也会导致粗骨料含量发生变化。砂率对强度影响较小,但是,对声速影响较大。配合比,不同的配合比,其超声的声速也存在较大区别。对于材料相同的混凝土中,不同的配合比导致不同原材料的体积并不相同。例如,含粗骨料较多的混凝土,其超声传播速度就比较快。水灰比较大的混凝土,孔隙多、易蒸发,声速比较低。而水灰比较小的混凝土,空隙较小、内部比较密实。

3 在混凝土检测中超声波检测的具体应用分析

3.1 混凝土强度检测中超声回弹综合法的应用

混凝土强度是混凝土质量的非常重要的指标之一,所以说,检测混凝土强度成为了超声波检检测的重要方面。现阶段,超声回弹综合检测方式因测试精确度强等特点,在实际检测中被广泛应用。这种检测方式,是综合利用回弹法与超声法而设计出来的检测新方式。两种检测方式都是以强度、应变行为以及材料应力作为重要依据。在超声法运用该过程中,超声速度能够精确、全面的反映被测试材料的内部信息和材料属性。回弹法,一方面能够准确反映材料的弹性特点,一方面还能够有效反映材料的可塑属性。但需注意,其对材料可塑属性的反应比较浅,只能进行表面属性方面的检测,无法有效反映更深层次属性。因此,综合利用回弹法与超声法,能够综合两种方式的优点,在对混凝土内部材料、情况进行综合检测的基础上,展现混凝土表层情况。通过两种方式,综合检测混凝土内外部整体情况。这种综合性的检测方式,其结果是建立在对测强曲线综合分析基础上得来的。对检测过程中的超声声速值、抗压强度以及表面回弹值等数据进行综合统计分析,并与抗压强度、非破损检测参数之间建立测强曲线。通过f-v-r之间的曲线关系,分析混凝土强度值。在使用超声仪检测过程中,混凝土中声波的传输时延用t来表示,混凝土中的声波传输速度用v来表示,回弹值也就是混凝土表面硬度用r来表示。综合声速值v与回弹值r,计算出混凝土的f强度。在实际的强度检测过程中,会涉及多个参数,且不同参数之间会产生对比。因而大大降低了单一检测指标的影响,大幅度提升了检测结果的精确性。

3.2 超声波检测混凝土强度的内部缺陷与损伤

在实际检测过程中,除了使用超声波对混凝土强度进行检测之外,还广泛应用在混凝土内部缺陷与损伤的检测中去。随着检测方式的不断进步以及研究的深入发展,超声检测的结果更加准确。主要通过PSD判据法、CBV判据、NFP法以及概率判断方法,检测混凝土的缺陷。运用超声检测方式,对于断面的升学参数进行信号处理与超声检验。对收集的数据信息进行综合分析之后得出结论。因为测试过程中所选择的方法本身存在一定缺陷,只能在大体上估计缺陷的位置,无法对缺陷进行准确定位。也就是说,超声检测方式能够在缺陷定位与判断上得出一定结论,但是,却无法对缺陷的范围、大小、形状、分部等属性参数进行精确量化。通常情况下,在检测混凝土内部缺陷与损伤过程中,超声检测技术存在两方面不足:第一,利用超声波异常数据,能够检测其内部的缺陷与损伤情况,但是无法给出确定性的参数描述。第二,通过超声波参数值只能够大体的反应测试部位的平均状况,但是,无法对具体的缺陷进行定量分析。为了更好的解决上述问题,层析成像技术得到了广泛发展。通过层析成像技术,能够对混凝土内部进行交叉射线穿透,进一步对测区缺陷进行定性、定量的分析,得出完成的混凝土断面情况,全面、完整的对混凝土缺陷进行定量分析。这种新兴技术,能够通过特定的图像数字处理技术,全面、完成的将混凝土内部状态进行展示,更方便进行缺陷检测与损伤检测。随着我国超声仪器的广泛使用与发展,层析成像技术的的应用场所得到了大幅度拓宽。

4 结束语

综上所述,本文针对混凝土中超声波特点、超声测强的基本原理以及混凝土超声检测影响因素开始入手分析,从两个方面:混凝土强度检测中超声回弹综合法的应用,超声波检测混凝土强度的内部缺陷与损伤,详细论述了在混凝土检测中超声波检测的具体应用分析。

参考文献

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