成熟度法推定混凝土早期强度

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成熟度法推定混凝土早
期强度
成熟度法推定砼早期强度的计算:
冬季施工,普通砼采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其受冻临界强度应为设计强度标准值的30%,采用矿渣硅酸盐水泥配置的砼应达到40%;掺加防冻剂的砼,当最低气温不低于-15℃时,其受冻临界强度不低于4Mpa ,最低气温不低于-30℃时,其受冻临界强度不低于5Mpa 。

采用成熟度法,通过测温和计算可以推定达到临界抗冻强度的时间,达到临界抗冻强度后,加热措施(综合蓄热法)可以取消。

当混凝土的养护温度为一变量时,混凝土的强度可用成熟度的方法来估算。

其原理是:相同配合比的混凝土,在不同的温度、时间下养护,只在成熟度相等,其强度大致相同。

计算方法如下:
(1)适用范围
本法适用于不掺外加剂在50℃以下正温养护和掺外加剂在30℃以下正温养护的混凝土,亦可用于掺防冻剂的负温混凝土。

本法适用于估算混凝土强度标准值60%以内的强度值。

(2)前提条件
使用本法估算混凝土强度,需要用实际工程使用的混凝土原材料和配合比,制作不少于5组混凝土立方体标准试件,在标准条件下养护,得出1、2、3、7、28d 的强度值。

使用本法同时需取得现场养护混凝土的温度实测资料(温度、时间)。

(3)用计算法估算混凝土强度的步骤
1)用标准养护试件1~7d 龄期强度数据,经回归分析拟合成下列形式曲线方程:
D
b ae f (22-14)(施工手册中采用此公式)
式中 f ——混凝土立方体抗压强度(N/mm2);
D——混凝土养护龄期(d);
a、b——参数。

2)根据现场的实测混凝土养护温度资料,用式(22-15)计算混凝土已达到的等效龄期(相当于20℃标准养护的时间)。

t=ΣαT·t T(22-15)
式中t——等效龄期(h);
αT——温度为T℃的等效系数,按表22-30采用;
t T——温度为T℃的持续时间(h)。

3)以等效龄期t代替D代入公式(22-14)可算出强度。

(4)用图解法估算混凝土强度的步骤
等效系数αT表22-30
1)根据标准养护试件各龄期强度数据,在坐标纸上画出龄期-强度曲线; 2)根据现场实测的混凝土养护温度资料,计算混凝土达到的等效龄期; 3)根据等效龄期数值,在龄期-强度曲线上查出相应强度值,即为所求值。

试验数据
本次试验数据为生料库库底板C30砼
混凝土标准养护强度1-1
计算法:
根据混凝土标准养护强度进行回归分析
对这个式子D
b ae f =两边取对数,变为D
b
a f +=ln ln
2
1
1
2
11
1
)
()
)((ˆ∑∑∑∑∑=====--=n
i i n i i n
i i n i i n i i i x x n y x y x n b
这是求b 的式子。

x b y a ˆˆln -=因此x b y e a ˆˆ-=,这是求a 的估计值的式子。

龄期倒数- 强度对数表1-2
对数是近似值取了小数点后四位。

=b
ˆ2
)
7
131211()49191411(4)
9194.26455.23125.21282.1)(71
31211()719194.2316455.2213125.211282.1(4+++-+++++++++-⨯+⨯+⨯+⨯
1369.2-=
2514.24
9194.26455.23125.21282.1=+++=y
2785.04
7131211=+
++=x
3031.27ˆ1369.2494.02514.2==⨯+e a
a=27.3031,b=-2.1369
D
e
f 1369
.23031.27-=e=2.7183
对养护情况,每隔两小时进行测温,计算平均温度,查等效系数аT ,计算t =ΣаT t T ,D=t/24代入上式即可推定出强度。

图解法:

1龄期强度曲线1-3
混凝土浇筑后测温记录1-4
1 2 3 4 5 6
从教筑起计算时间温度(℃)
间隔的时间
t T(h)
平均温度T
(℃)
аTаT×t T
0 10
4 12 4 11 0.61 2.44
8 17 4 14.5 0.75 3
10 18 2 17.5 0.88 1.76
12 20 2 19 0.95 1.9
14 20 2 20 1 2
16 22 2 21 1.05 2.1
18 22 2 22 1.11 2.22
20 25 2 23.5 1.19 2.38
22 25 2 25 1.27 2.54
24 25 2 25 1.27 2.54
26 26 2 25.5 1.3 2.6
28 27 2 26.5 1.36 2.72
72 18 44 22.5 1.14 2.28
○2根据曲线查得强度为4Mp时,龄期为1.12天。

○3以图表上查得的期龄为等效欺龄,在1-4表中查得为27小时
2)成熟度法计算混凝土早期强度
1)用标准养护试件各龄期强度数据,经回归分析拟合成成熟度-强度曲线方程:
M
b ae f =(22-14)
式中 f ——混凝土立方体抗压强度(N/mm2);
M ——混凝土的成熟度(℃·h );按下式计算:M =∑∆+t
t T 0)15( (22-16) T ——混凝土温度(℃); Δt ——两次测温间隔时间(h )。

a 、b ——参数。

2)取成熟度M 代入公式(22-14)可算出强度f 3)取强度f 乘以蓄热法调整系数0.8 混凝土浇筑后测温记录及成熟度计算表 1-5
标准养护个灵气混凝土强度-成熟度 1-6 对混凝土养护的龄期取倒数,强度取对数 1-7
对这个式子M
b ae f =两边取对数,变为M b
a f +
=ln ln
2
1
1
2
11
1
)
()
)((ˆ∑∑∑∑∑=====--=n
i i n i i n
i i n i i n i i i x x n y x y x n b
这是求b 的式子。

x b y a ˆˆln -=
因此x
b y e a ˆ
ˆ-=,这是求a 的估计值的式子。

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9
=b
ˆ22222)5880
125201168018401()5880125201168018401(4 2.9194)2.64552.3125)(1.128258801
25201168018401()588012.9194252012.6455168012.312584014(1.1282+++-+++++++++-⨯+⨯+⨯+⨯
0178.1795-=
2514.24
9194.26455.23125.21282.1=+++=y
48815.54
5880125201168018401-=+
++=x
5843.42ˆ4
8815.50178.17952514.2==-⨯+e a
解得a=4205843,b=-1795.0178
M
e
f 0178
.17955843.42-
=
)
(9915.8375843.42ln 5ln 0178
.1795h C •=--=。

混凝土浇筑后测温记录及成熟度计算表查得,达到抗冻临界强度时间在浇筑混凝土后28~30小时之间。

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