成熟度法推算混凝土早期强度的应用

成熟度法推算混凝土早期强度的应用 建筑技术 ArchitectureTeehnolo~/ 第32卷第10期 VoI.32No10 成袅度法推算混凝土早期强度帕应用 郭志福郭杰朱胜明 MATURITYAPPLmDTOPREDICrCONCRETE EARLYSrRENGTH GUO帅GUOJieZHUShengmirlg 用成熟度推算混凝土早期强度是 国内外常用的方法.《建筑工程冬期施 工规程》(JGJ104—97)推荐的等教龄期 法和成熟度差值系数法,是国内较成熟 的研究成果.实践证明这两种方法使用 简便,误差较小. 笔者曾撰文对这两种方法和别 的方法作过简要讨论:本文仅就JGJ 104—97规程中有关问题予讨论. 1等效龄期法和成熟度差值系数法的 特点和适用范围 1.1应用套式IIt3114 等效龄期法公式: 等效龄期=暑(n?打)(1) 混凝土强度推算式 f=0?e加(2) 成熟度差值系数法公式: 等效标养成熟度 : l+15J?卸x0.8:MX0.8l3J 等效龄期l=(?奸)(4) 混凝土强度推算式 - b f:..e村(5) 式(】)一(5)中: l——等效龄期(h):,J——混凝土 养护龄期fd);l"*——等效标养成熟度 (??h);——温度(?);——测温 成熟度(??h);tr——温度为的持 续时间(h);舯,——等效系数; 08——成熟度差值系数;,——混凝 土强度(MPa). 1.2等效龄期系数比较 为便于对有关成熟度方法比较.计 算出各种方法的等效龄期系数值,绘制 比较曲线图(图1),并计算误差值(略). 从图1和误差计算结果做如下分 郭志福.193o年2月生,山西平遥人,山西省晋 中市质量监督站,高级工程师,0306OO 收稿13期;21101—08一l5 析: (1)等效系数.曲线同水泥水化 速率系数曲线发展趋势是一致的. 15,30?温度区段二曲线基本重台. 10,30?以上误差极小,12,0'C平均 误差10%. (2)直线同7曲线相交于20? 和一8'E,12,0'C平均误差一21%: (3)差值系数法等效系数直线 同曲线相交于9'C和一3'E,12,0'C 之间h同极为接近,平均误差为 3.32%(最大值为+5%和一5%). (4)7同r比较,直线同. 曲线相交于10?和一9?.12,0?之 间平均误差为10%. 从以上分析可知,混凝土养护温度 在10,15?以上时o-r曲线同曲线极 为相近,宜用等效龄期法(n法)推算混 凝土强度;当综台蓄热法养护温度在 12,0?时,同的平均误差比o-r同 的误差要小,混凝土强度的推算用成 熟度差值系数法较好. 从1看例lm法和法,,D, ()几乎相等,两种方法都适用;例2剐 适用于法. 耗 2成熟度差值系数法的应用与有关问 题讨论 2.1用成熟度差值系数法推测混凝土 早期强度的比较 现JGJ104—97规程第72页算例 2.分别按北京89规程…和JGJ104—97 规程进行计算.现列表2进行比较. 两种方法计算结果,JGJ104—97 规程比北京89规程高出217%,关键 在差值系数0.8的应用.北京89规程 是先08求等效标养成熟度(M:o), 再推算混凝土强度;JGJ104—97规程 是先以?求混凝土强度,再乘以0.8 计算混凝土推测强度.差值系数08使 用不同.实质是对"0.8"的理解不同.北 京89规程是"成熟度差值系数";JGJ 104—97规程是当作"混凝土强度差值 系数".笔者认为JGJ104—97规程对差 值系数有误解. 2.2关于差值系数的讨论 2.2.1差值系数0.8的意义 笔者对差值系数法试验研究资料 和该专题负责人有关论文…进行了 研究分析.差值系数有三个基本观点. 现作简要讨论. 一 是水泥水化反应成熟度与水 化温度之间的关系,同混凝土强度发展 关系是一致的,而绍尔成熟度则与札有 差值.这一观点同国内外研究资料是 一 致的从图1可见,直线同曲线 在不同温度二者差值不同.在综台蓄热 法温度区段(12—0?)之间,差值系数 {7=/y)变化幅度较小,接计算结果 统计其平均差值系数: o一5o5IO15??30 温度?? 图】成熟度等敢系敦比较曲线图 2001年第1ol~l成熟度法推算混凝土早期强度的应用665 表1实例比较表 表2混凝土强度计算比较表 北京89规】q104—97规程 步骤条款内容步骤条款内容 计算侧温=暑【T+I5l?计算测温村=?《T+15)? 成熟度第2条U0.41 1=I370(cc?h)成熟度=】370(??h, f=20627exp 计算等敢标第5条.=×0.8=计算混凝r 养成熟度l096(cc?h)土强度D.042 =3引8M f=20627ex':p .一2310668,计算混凝十1)043=3818x0.8= 计算混凝土第5条 推删强度l096'推测强度3.5《MP目l =2.505(?) 】2—0? C=38%: 】5,0? C=56%: 平均值为0.79,离差系数 平均值为0.81,离差系数 12一一5?,平均值为0794,离差 系数C=3.8%. 据此,北京89,97两本规程…0同 取差值系数08. :是成熟度相同时,低负温恒温养 护的混凝土强度要比标养混凝土强度 低.二者强度有差值据北京试验资料 分析.温度5—0一一5.c.W/C为0.4, 06,=】(180—2520(??h),掺低负温 外加剂,总的强度降低率平均为14%, 23%,但不同温度降低率不同.规律性较 差,波动幅度太.C为278%32%,据 此笔者认为难以确定一个科学可靠的 强度降低率系数": 三是不同低负温养护的混凝土,要 达到与标养温凝土相同的强度,所需的 成熟度值要比标养成熟度值大.二者成 熟度也有差值,温度愈低差值愈大, 12—0.c.当1d强度相等时,低温成熟度 为标养成熟度的1312倍,即^/l" 平均为0762.离差系数C=4%. 从以上讨论可见,北京建筑工程总 公司专题研究组将差值系数0.8称为 "成熟度差值系数"或"综合差值系数" 是合理的.并非"混凝土强度差值系数" 或"强度调整系数"= 2.2.2北京89规程川和97规程I的 有关规定 (1J北京89规程第5条规定 " …… 综合蓄热法施工的混凝土工程. 用本规程第二条计算式计算出的成熟 度乘以0.8的综合差值系数所得的成 熟度值,即可用标养成熟度强度曲线推 测混凝土早期强度". (2)北京97规程{DBJ/r0】一36— 97)第3.2.2条和编制说明二"关于成熟 度的计算方法"中指出"……冬期施工通 过现场测温用绍尔公式计算成熟度,如 果用在标养条件下该种混凝土的成熟度 强度曲线推测混凝土早期强度,则绍尔 公式计算的成熟度有,个差值,将测温 计算出的成熟度乘以该温度的差值系 数,才可用标养条件下的该种馄凝土的 成熟度强度曲线推测混凝土的强度". 根据对差值系数意义的讨论和北 京两本规程的明确规定,用成熟度推算 混凝土强度时,必须将工地测温计算的 成熟度(1"),乘以0.8的差值系数换算 成标养成熟度值(村).再用强度公式 或图解法确定混凝土早期强度: 显然《建筑工程冬期施工规程》第 D.0.42和D04.3条应加"讨论. 2.3成熟度差值系数法变换为等效龄 期法推测混凝土早期强度 成熟度差值系数怯,等效标养成熟 度按式f31计算.=?(T+15J?tr× 0.8,两边除以(T+15)=(20+15)= 35,M~/35:??__I,即变为 式(4)=?I7b-zTJ 式中yb即为等效龄期系数= : 旦(6) 综合蓄热甚12,O.c时.y值列人 表3 表3等效系数()表 !羔!l】! I20627l0503041 广二—]l0_[—l39 100575l046J1037 90554l04310034 二至二二]二二亡二二 成熟度强度公式由式(5)变为式 二 (2):厂=??e."20,将6,‰各除以 84O.则为 ,??e JGJ10497规程附录D算例2强 度公式 ,=20627e"变为: r=20627e"=38l8(NPa). 结果与表2相同: 成熟度差值系数法变换为等效龄 期法计算混凝土强度,将.变换为概 念明确的龄期【j.方法简便.结果准确 且便于同等效龄期法比较 3结论 (1)混凝土养护温度在1O.c 上,宜采用等效龄期法推测混凝土强 度;综合蓄热法养护混凝土温度在 I2O?时宜采用差值系数法. (2)用成熟度差值系数法变换为 等效龄期法计算混凝土强度,概念明 确,方法简便,结果准确. (3J用成熟度差值系数法推测混 凝土强度,差值系数0.8应按北京规程 要求使用.JGJ104—97规程相应条款 应予修正. 参考文献 1郭志福冬期施工中混凝』.早胡强度推算方 法的探讨.低温建筑技术.1996lIJ 2建筑】程冬期施工规程fJcJ104—97J北 京:中国建筑工业出版杜.1998 3项翥行成熟度研究混凝L.t990(6) 4北京建筑工程公司.冬期混凝士综台蓄 热法施工应用成熟度推剐混凝十早期强度 规程建筑技术,I989(10) 冬期综合蓄热{击施工中应用成熟 5傅沛. 度推测混凝土早期强度的研究.建筑技 术.1989(12) 6傅沛兴.早龄期混凝上温度与强度发展速 度关系曲线.建筑技术I992(10l 7郭成举.混凝土成熟度的理论和应用混 凝土丑加筋混凝土.1987l5J 8冬期混凝土综台蓄热法施工成熟度控制 养护规程《I)BJ/T0I一36—97)北京市衙 准.1997