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摘要:普通混凝土广泛使用于在水利水电工程的结构和防渗关键部位,比如混凝土坝、面板堆石坝钢筋混凝土面板及溢洪道结构混凝土、水电站厂房框架结构等,是构成工程实体的主要材料。国家、水利部大力倡导强化施工全过程质量检测,要用数据评判;对于广大水利水电工程质量监督工作者而言,评价工程质量的好坏,必须经历从定性分析为定量分析,从主观臆断为客观评判的工作方式的转变,按照目前执行的《水利水电工程施工质量与评定规程》(SL176-2007)附录C的规定对普通混凝土试块强度进行统计分析是基本的要求。本文主要结合工程实际来进行探究,主要研究了水利水电工程普通混凝土试块试验数据统计的方法,并对SL176规范附录C里对同标号混凝土试块28d龄期抗压强度组数在30>n≥5时的试块强度要求与GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》要求不统一,并对其中的问题进行研究,针对规范进行查缺补漏,希望为广大业内人士带来一定的参考价值。
关键词:混凝土强度试验数据;统计分析方法;质量标准判定;研究
引言:目前,水利水电工程中有大量的混凝土工程,混凝土的施工质量直接影响到整个水利水电工程的整体质量,因此,水利水电工程中的混凝土试块抗压试验至关重要,混凝土具有易得、价廉和耐久性好等优点,一直作为大宗建筑材料沿用至今。然而,普通混凝土强度较低、表观密度较大,让混凝土结构常常给人以粗大笨重的外观印象。由于结构自重占用了大部分的设计荷载,在一定程度上限制了混凝土的结构设计。因此,制备表观密度小、强度高的混凝土一直是相关研究人员所追求的目标。
一、n≥30时混凝土试块试验数据统计和质量标准判定
SL176-2007对同一标号(或强度等级)混凝土试块28d龄期抗压强度组数n≥30时,规定符合表1要求:
表1混凝土试块28d抗压强度质量标准
项目 | 质量标准 | |||
优良 | 合格 | |||
任何一组试块抗压强度最低不低于设计值的 | | 90% | 85% | |
无筋(或少筋)混凝土强度保证率 | | 85% | 80% | |
配筋混凝土强度保证率 | | 95% | 90% | |
混凝土抗压强度离差系数 | <20MPa | <0.18 | <0.22 | |
≥20MPa | <0.14. | <0.18 |
解析说明:对于某一建筑物同标号混凝土试块28d龄期抗压强度n≥30组时,应用数理统计方法,分别计算其强度保证率和离差系数,同时用该组数据最小值与设计值比值,达到90%以上时,且强度保证率和离差系数均满足上表优良质量标准时,该建筑物的该标号混凝土评为优良质量标准,若有一项不满足优良标准则评为合格质量标准。其中,该组数据最小值应大于设计指标的85%,保证率不低于合格质量标准且离差系数小于合格质量标准,否则判定为不合格。
二、30>n≥5时混凝土试块试验数据统计和质量标准判定
对同一标号(或强度等级)混凝土试块28d龄期抗压强度组数30>n≥5时,混凝土试块强度应同时满足下列要求:
Rn-0.7Sn>R标(1)
Rn-1.60Sn≥0.83R标(当R标≥20)(2)
或≥0.80R标(当R标<20)(3)
式中Sn—n组试件强度的标准差,MPa;
当R标≥20MPa时,统计得到的Sn≤2.0MPa时,Sn取值2.0MPa,当Sn>2.0MPa时,取实际标准差作为计算值;当R标<20MPa时,统计得到的Sn≤1.5MPa时,Sn取值1.5MPa,当Sn>1.5MPa时,取实际标准差作为计算值;Rn—n组试件强度平均值,MPa;R标—设计28d龄期抗压强度值,MPa;解析说明:上述中数据统计,当某建筑物同标号设计标准值R标≥20MPa时,该组试件强度应同时满足式1和式2。当某建筑物同标号设计标准值R标<20MPa时,该组试件强度应同时满足式1和式3。以某一建筑物C25混凝土强度值举例说明。
表2C25混凝土强度指标值
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
28d抗 | | |||||||
压强度(MPa) | 29.1 | 32.1 | 24.1 | 31.8 | 29.8 | 33.2 | 28.8 | 28.7 |
序号 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
28d抗 | 29.6 | 27.7 | 28.4 | 29.6 | 31.2 | 29.6 | 28.3 | 29.3 |
压强度(MPa) | |
表3C25混凝土强度设计指标值
设计强度R标 | 25.0 | 评定组数n | 16.0 | 标准差Sn | 2.08 |
最大值Rmax | 33.2 | 最小值Rmin | 24.1 | 平均值Rn | Rn29.5 |
依照上式R标=C25,该组试件强度应同时满足式1和式2;
Rn>R标+0.7Sn(4)
29.5>25-0.7×2.08=28.04Rn≥0.83R标+1.60Sn(当R标≥20)(5)
29.5≥20.75+1.60×2.08=24.082
项指标必须同时满足定为合格,任一项不满足则为不合格。公式4和公式5计算结果不能对该样本标准差进行合理限制,结合GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》中5.1统计方法评定,故该式5中的Rn应改为Rmin,公式改为;
Rmin(最小值)-1.60Sn≥0.83R标(当R标≥20)(6)
或≥0.80R标(当R标<20)(7)
改动后该样本计算结果为:Rn>R+0.7Sn(8)
29.5>28.04Rmin(最小值)-1.60Sn≥0.83R标(当R标≥20)(9)
24.1≥24.08改动后该公式1和式2,分别对平均值和最小值均有限制,也与GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》相匹配。
三、5>n≥2和n=1时混凝土试块试验数据统计和质量标准判定
(1)当5>n≥2时,混凝土试块强度应同时满足式10和式11
Rn≥1.15R标(10)
Rmin≥0.95R标(11)
(2)当n=1时,混凝土试块强度应满足式(12)
R≥1.15R标(13)
式中R—n改组试件强度实测值,MPa。
结论
该规范统计方法除样本数量n≥30组对试块进行合格优良标准判定外,其余<30组均为合格判定标准。(2)对样本数量30>n≥5之间的2公式将Rn平均值应改为Rmin最小值后,该判别标准更适用混凝土质量控制和工程实体质量判定。
参考文献
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