普通混凝土抗压强度与抗折强度相关分析

文摘   2024-10-11 07:04   河南  

0前言

随着社会经济的不断发展,城市防洪的标准也提出相应的提高,城市堤围作为其重要的一环,承担着防洪排涝,美化城市环境、畅通城市交通的任务。目前城市堤围建设中堤顶均设计为混凝土路面以满足防汛抢险和日常交通需要,随着交通负荷的日益增重,混凝土路面板出现断裂损坏较为普遍,这种损坏除与路基不均匀沉降、车辆超载等因素有关外,还与混凝土抗折强度和抗压强度相关。根据现行水利行业的规程、规范要求,堤顶混凝土路面应按水利行业的有关要求组织施工及验收,水利行业检验混凝土路面质量合格与否是以混凝土的抗压强度是否满足设计要求为标准,而交通行业则以混凝土的抗压强度和抗折强度来检验其质量。

为了探讨混凝土的抗压强度与抗折强度之间的相关关系,通过对惠州的30多宗大中型水利工程进行走访,收集普通混凝土抗压强度和抗折强度的室内试验数据,运用数理统计方法,总结出普通混凝土抗压强度和抗折强度之间关系的修正系数。

1混凝土原材料的选用
1.1水泥
水泥的选用,其质量的好坏在很大程度上决定了混凝土性能的优劣,应从混凝土试配强度、和易性、耐久性及经济性等方面考虑,选用早期强度高、耐磨性强的水泥。结合本地区的情况,根据经验,混凝土抗压强度等级为C30以下的,采用32.5R复合硅酸盐水泥;混凝土抗压强度等级为C30以上的,采用42.5R普通硅酸盐水泥。    
1.2粗骨料
混凝土所用的粗骨料为花岗岩碎石,碎石的最大粒径取31.5mm,采用连续级配。
1.3细骨料
细骨料采用东江河砂子,级配处于Ⅱ区的中砂,细度模数在2.33.0之间。优先采用连续级配的细骨料
1.4掺合料
掺合料主要选用粉煤灰。粉煤灰是混凝土中最常用的较廉价的掺合料,有改善混凝土拌合物和易性作用,其最大掺量应符合JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》规定。

1.5外加剂
在混凝土中常常掺外加剂,用以改善混凝土拌合物流动性,减小水泥用量。选用外加剂,应从混凝土耐久性、混凝土拌合物和易性、经济性等方面考虑,其掺量应经试验确定。
2试件规格、试验条件
在大量收集本地区的水利工程混凝土路面抗压强度和抗折强度试验数据的同时,通过试验室内进行普通混凝土配合比设计得出数据,即在混凝土配合比设计时同时成型一组试件尺寸为150mm×150mm×150mm抗压强度试件和一组试件尺寸为150mm×150mm×550mm抗折强度试件,标准养护至28天龄期后按SL352-2006(水工混凝土试验规程》进行强度试验,得出相对应的抗压强度值和抗折强度值作为一组试验数据。    
3混凝土抗压强度和抗折强度数据的统计分析
表1为本次收集的324组抗压强度在C25~C60之间的有关普通}昆凝土抗压强度和抗折强度试验数据统计成果。在统计试验数据前,先进行误差分析,在剔除掉不合理的数据后,再进行数据分析和统计;根据误差分析或概率的概念,以3倍标准差法作为舍弃标准,即在试验数据分析中将中心线控制在强度平均值上,以中心线为基准向上、向下各取3倍标准差作为控制上限和控制下限,舍弃那些超出控制界限X±3s的测定值,然后再进行统计分析。
4混凝土抗压强度与抗折强度的相关分析
从表1分析的结果可以看出,混凝土抗压强度(fce)与抗折强度(ff)存在着相关性,当fcc越高时,对应的ff也高。
混凝土抗压强度与抗折强度之间的修正系数(即折压比)范围值为0.094~0.156,其平均值:对于C25C35混凝土等级为0.122~0.124;对于C40~C60混凝土等级为0.116~0.119。总体(n=324)平均值为0.121,即:ff=0.121fce    
根据表1的C25C60等级的324组混凝土抗压强度值与抗折强度值试验成果,采用线性回归统计分析方法,建立混凝土抗压强度与抗折强度关系,见图1。
混凝土的抗压强度值与抗折强度值存在强相关关系,其线性回归相关关系式为:
ff=0.1097fcc+0.4235(n=324,r=0.909)
式中:fcc——混凝土抗折强度,MPa;ff——混凝土抗压强度,MPa。
上式的相关系数(r)=0.909,样品量(n)=324,当相关显著性水平(ɑ)=0.05时,相关系临界值为(rɑ)=0.116,lrl=0.909,lrl>rɑ,说明混凝土抗压强度(fcc)与抗折强度(ff)的线性关系显著,检验通过。
5结语
a)本地区(惠州)的普通混凝土抗压强度与抗折强度呈线性强相关关系,其关系式为:
ff=0.1O97fce+0.4235(n=324,r=0.909)
式中fcc——混凝土抗折强度,MPa;ff——混凝土抗压强度,MPa。    
b)抗压强度与抗折强度之间的修正系数(即折压比β):对于C25~C35混凝土等级,β为0.122~0.124;考虑工程安全,β采用0.122较为合适,即=0.122fcc。对于C40C60混凝土等级,β为0.116~0.119。考虑工程安全,β采用0.116较为合适,即ff=0.116fcc
c)在对混凝土实体质量分析时宜采用混凝土抗压强度与抗折强度呈线性强相关关系式进行分析;在对混凝土质量进行控制与评价时,宜采用抗压强度与抗折强度之间的修正系数(即折压比β)进行控制与评价。    

砼话
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