强度评定（共10篇）
强度评定 篇1
管道作为一种常见的工业产品大量应用于民用和工业生产中,截至2008年年底,我国已建油气管道的总长度约为6. 4万千米[1]。对于管道的一些特殊使用场合,如炼油、化工、能源等企业,管道中往往输送着高温、高压、剧毒、腐蚀性化学介质,这就要求管道在役过程中要保证安全运行,不能发生安全事故。但近年来多次重大恶性管道事故的发生,时刻提醒着人们对于管道安全运行的重视。本文通过分析三种常用的腐蚀管道剩余强度评定标准,通过比较各种标准对同一腐蚀管道的评价,希望为以后腐蚀管道的评定提供指导。
1 ASME B31G - 1984
ASME B31G - 1984标准是ASME ( 美国机械 工程师协会)[2]在1984年颁布的基于断裂力学NG - 18表面缺陷计算公式[3],此标准对采用缺陷的两个参数来评定腐蚀管道的剩余强度,即管道腐蚀裂纹的深度d和长度l。ASME B31G - 1984标准对腐蚀管道剩余强度的评价主要针对管道上孤立的缺陷,如果管道上有若干相距很近且相互影响的缺陷,则在评定时要将这些缺陷合并为一个缺陷评定,该评定方法的主要步骤为[4]:
1当 z≤20 时:
2当 z > 20 时
对于最大安全压力Ps以及爆破失效压力Pburst的计算公式为:
1当 z≤20 时:
2当 z > 20 时:
式中: z = L2/ Dt
Sflow= 1. 1 × SMYS
L———腐蚀缺陷长度
SF———失效应力
d———腐蚀缺陷深度
Sflow———流变应力
t———管子壁厚
SMYS———材料最小屈服极限
M———膨胀系数
2 ASME B31G - 2009
ASME在1991年对B31G准则进行了一次修订即ASMEB31G - 1991,最近一次ASME对B31G准则的修订是2009年,即为后来的ASME B31G - 2009准则,该准则将腐蚀管道剩余强度的评定分为四个等级,评定方法由易到难,相应的评定精度也由低到高。ASME B31G - 2009的适用条件如下[5]:
该准则用于有外壁腐蚀或内壁腐蚀的位于地下、地上以及海洋中有壁厚金属损失的管道; 用于去除机械损伤、裂纹、埋弧焊、制造缺陷以及其他缺陷的管道; 适用于有弯头、弯管金属损失的管道; 当腐蚀深度超过80% 的实际壁厚时,还应考虑测量精度和管道腐蚀速率; 当有金属损失的管道工作环境温度高于标准所规定的温度时,还应考虑此温度下的材料强度特性。
其四级评价依次如下:
( 1) 零级评价———Level 0 Evaluation
在2009版的ASME B31G准则中,零级评价即为我们通常所用的查表法。ASME标准委员会已经将管道的直径、厚度、腐蚀深度通过评价公式,计算出了管道允许的最大腐蚀长度,工程人员只要将腐蚀管道的相应测量数据与所给的表格进行比对就行。零级评价的方法最为简单,但是其精度较低,评价最为保守。
( 2) 一级评价———Level 1 Evaluation
2009版的ASME B31G准则中的一级评价, 即为ASMEB31G - 1984中的评价方法,只是对相关参数进行了修订,将z的临界值由20变为50,还修正了膨胀系数M以及表征缺陷面积的数值,具体如下:
1当 z≤50 时:
2当 z > 50 时:
SF的计算公式为:
对于最大安全压力Ps以及爆破失效压力Pburst的计算公式为:
其中: z = L2/ Dt,Sflow= 1. 1×SMYS,其他参数与前述参数相同。
( 3) 二级评价———Level 2 Evaluation
二级评价被人们称之为有效面积法,二级评价方法与一级评价方法步骤相类似,只是在表示缺陷面积时更为精确,其具体表达式为:
有效面积法适用于所有可能的相互影响的腐蚀区域的金属损失。A为腐蚀区域的金属损失横截面积,A0为原始管壁横截面积。这种方法需要评估人员对腐蚀缺陷进行大量的数据测量,以尽可能的精确计算,评估工作的测量量及计算量比较庞大,可以考虑使用计算机程序进行。
( 4) 三级评价———Level 3 Evaluation
三级评价为精确计算分析,如使用有限元数值计算方法进行分析,对腐蚀管道的载荷、约束、外力、变形、边界条件等因素综合考虑。选取失效准则要考虑到材料的应变特性,以便精确确定管道的剩余强度,对管道的寿命进行预测。
3 RSTRENG准则
该准则为先进的腐蚀管道剩余强度评价方法,是美国运输部 ( US Department of Transportation) 对ASME B31G评定准则的进一步修订[6]。该准则最初于1989年提出,其宣称提供了比B31G更精确的腐蚀管道剩余强度计算方法,结果的保守性小于B31G准则,RSTRENG在提供了完整而安全的管道评估的同时,降低了管道的维护成本,这对长输管道企业是非常重要的。
RSTRENG准则分为RSTRENG 0. 85dl法和RSTRENG有效面积法,其分别对应于ASME B31G - 2009准则的一级评价和二级评价,只是RSTRENG准则将流变应力Sflow进行了修正,其z的临界取值与ASME B31G - 2009准则的一级评价一致。其具体方法如下[7]:
( 1) RSTRENG0. 85dl 法
1当 z≤50 时:
2当 z > 50 时:
SF的计算公式统一为:
相应的对于最大安全压力Ps以及爆破失效压力Pburst的计算公式为:
其中: z = L2/ Dt,Sflow= SMYS + 68. 95 MPa,其他参数与前述参数相同。
( 2) RSTRENG有效面积法
其中: Sflow= SMYS + 68. 95 MPa
有效面积计算方法与ASME B31G - 2009准则二级评价一致,只是流变应力变为Sflow= SMYS + 68. 95 MPa。读者可以参照SME B31G - 2009准则二级评价,这里不再赘述。
4三种评价准则计算对比分析
用以上三种方法对如下腐蚀管道进行计算比较: 管道尺寸为φ426×7的X52钢管,设计压力P为6. 4 MPa,表面腐蚀缺陷尺寸为46 mm×18 mm×1. 9 mm ( 长×宽× 深) 。通过分析取缺陷参数为: d = 1. 9 mm,D = 426 mm,L = 46 mm,t = 7mm,P = 6. 4 MPa,经过查表X52钢管的SMYS = 359 MPa。将以上数据代入三种评定准则公式,计算结果如表1。
ASME B31G - 1984准则计算该腐蚀 管道的失 效应力为378. 08 MPa,最大安全 压力为6. 74 MPa, 爆破失效 压力为12. 43 MPa; ASME B31G - 2009准则一级评价计算该腐蚀管道的失效应力为375. 99 MPa,最大安全压力为6. 7 MPa,爆破失效压力为12. 36 MPa,RSTRENG 0. 85dl准则计算该腐蚀管道的失效应力为407. 46 MPa,最大安全压力为7. 26 MPa,爆破失效压力为13. 39 MPa。
以上结果ASME B31G - 1984准则与ASME B31G - 2009准则一级评价计算结果较为接近,ASME B31G - 2009准则一级评价的计算结果最为保守,而RSTRENG 0. 85dl的失效应力计算结果与其他两个标准有较大差别,其计算的最大安全压力和爆破失效压力的数值保守性也低于其他两个标准。分析其原因为这三种标准对一些参数的修正上存在差异,例如ASME B31G 1984准则与ASME B31G - 2009准则在流变应力上的取值为Sflow=1. 1×SMYS + 68. 95 MPa,而RSTRENG准则为Sflow= SMYS +68. 95 MPa; 另外在对于金属损失面积的描述上,ASME B31G- 1984准则为,而ASME B31G - 2009准则与RSTRENG准则为; 对与膨胀系数的取值,这三种准则的规定也不尽相同,以上几点正是它们对评定结果产生差异的所在,希望评估人员根据要评估管道的实际情况进行选取。
5结论
本文介绍了腐蚀管道剩余强度评价的三种准则ASME B31G 1984准则、ASME B31G - 2009准则以及RSTRENG准则,它们在现实的管道评定中大量应用,其主体思想基本是相同的,不同之处在于三种标准对一些参数的修正上的差异。通过计算结果可以看出,ASME B31G - 2009准则的一级评价结果与ASMEB31G - 1984准则结果很接近,但ASME B31G - 2009准则一级评价的结果更为保守,而RSTRENG准则的计算结果在三种评价标准中保守性最低。
综上所述,ASME B31G - 1984准则与ASME B31G - 2009准则一级评价的保守性较高,评价较为安全; ASME B31G 2009准则将评定标准分为四级,评价的准确性逐级精确、复杂程度逐级提高,但保守性逐步降低,其一级评价的保守性与ASME B31G - 1984准则的保守性相似,使用时根据具体情况进行选取; RSTRENG准则的评价方法与ASME B31G - 2009准则的一级评价和二级评价相类似,但RSTRENG准则对流变应力的取值进行了修正,其宣称准确性更高,保守性进一步降低。评估人员在进行腐蚀管道剩余强度评估时,要充分考虑实际情况,以便采取适合的评估准则,做出更符合自身实际环境的评估结果。
摘要：为了分析对比三种腐蚀管道剩余强度计算准则,通过对ASME B31G-1984准则、ASME B31G-2009准则以及RSTRENG准则进行介绍,对比其计算管道剩余强度的异同点,并对一组腐蚀管道数据进行计算,对比计算结果。得出ASME B31G-2009准则一级评价最为保守,ASME B31G-1984准则保守性次之,RSTRENG准则保守性最低。
关键词：腐蚀管道,强度评定,剩余强度
参考文献
[1]蒲明.中国油气管道发展现状及展望[J].国际石油经济,2009(3):40.
[2]宋岢岢.压力管道设计及工程实例.2版[M].北京:化学工业出版社,2012:6.
[3]帅健,张春娥,陈福来.基于爆破试验数据对腐蚀管道剩余强度评定方法的验证[J].压力容器,2006,23:10.
[4]ANSI/ASME B31G-1984.Manual for determining the remaining strength of corroded pipelines[S].New York:1984.
[5]ASME B31G-2009.Manual for determining the remaining strength of corroded pipelines[S].American Society of Mechanical Enginees,2009.
[6]王禹钦,王维斌,冯庆善.腐蚀管道的剩余强度评价[J].腐蚀与防护,2008,29(1):28.
[7]马彬,帅健,李晓魁,等.新版ASME B31G-2009管道剩余强度评价标准先进性分析[J].天然气工业,2011,31(8):112-113.
强度评定 篇2
工程中我们都清楚制作混凝土试块的目的，也清楚如何阅读单份的混凝土试块试压报告，但往往忽略了混凝土强度检验评定工作及混凝土生产质量水平的评价工作。本次授课的目的即提示各监理人员：各土建工程都应进行混凝土强度检验评定工作及混凝土生产质量水平的评价工作，并帮助员工更好的掌握和运用相关知识。
一、混凝土强度检验评定
（一）关于混凝土强度检验评定的规范要求
在《混凝土强度检验评定标准》GBJ107－87中明确提出了对于施工现场采用集中搅拌方式生产混凝土的，应定期对混凝土强度进行统计分析，引用原文如下：
第2.0.4条 预拌混凝土厂、预制混凝土构件厂和采用现场集中搅拌混凝土的施工单位,应按本标准规定的统计方法评定混凝土强度。
（二）混凝土强度检验评定的方法
混凝土强度检验评定的方法包括：统计方法评定和非统计方法评定两种，分述如下：
1、统计方法评定
根据混凝土生产条件是否能在较长时间内保持一致，混凝土强度变异性能是否能保持稳定，将统计方法又分为“混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致，且同一品种混凝土的强度变异性能保持稳定”、“有同一品种混凝土多期、多批次（连续批次大于等于15批，或可利用正常生产连续 积累的强度资料进行统计）的强度数据的标准差”以及“混凝土的生产条件在较长时间内不能保持一致，且混凝土强度变异性不能保持稳定时，或在前一个检验期内的同一品种混凝土没有足够的数据用以确定验收批混凝土立方体抗压强度的标准差”三种。
在电网工程现场最常用的是第三种统计方法，下面将具体介绍如何计算：
对同一品种、同一强度的混凝土，应由不少于10组的试件组成一个验收批,其强度应同时满足下列公式的要求：
式中：
mfcu——同一品种、同一强度混凝土立方体抗压强度的平均值（N/mm2）； fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值（N/mm2）；
fcu,min——同一验收批混凝土立方体抗压强度的最小值（N/mm2）。
2Sfcu——同一验收批混凝土立方体抗压强度的标准差，（N/mm）。
当Sfcu的计算值小于0.06fcu,k时，取Sfcu＝0.06fcu,k；
λ1，λ2 ——混凝土强度的合格判定系数，按下表取用。混凝土立方体抗压强度的标准差Sfcu按下列公式计算：
式中：
fcu,i —— 第i组混凝土试件的立方体抗压强度值（N/mm2）； n —— 一个验收批混凝土试件的组数。
2、非统计方法评定
按非统计方法评定混凝土强度时，其所保留强度应同时满足下列要求：
3、计算方法的选用
当满足统计方法评定的条件时，应按统计方法进行评定，若不能满足统计方法评定的条件时，方可按非统计方法进行评定。
4、混凝土强度的合格性判断
当按上述方法计算后，其结果满足时，则该批混凝土强度判为合格；当不能满足时，该批混凝土强度判为不合格。
由不合格批混凝土制成的结构或构件，应进行鉴定。对不合格的结构或构件必须及时处理。
当对混凝土试件强度的代表性有怀疑时，可采用从结构或构件中钻取试件的方法或采用非破损检验方法,按有关标准的规定对结构或构件中混 凝土的强度进行推定。
二、混凝土生产质量评价
预拌混凝土厂、预制混凝土构件厂和采用现场集中搅拌混凝土的施工单位,应定期对混凝土强度进行统计分析，控制混凝土质量。可按下述办法，确定混凝土的生产质量水平。
混凝土的生产质量水平，可根据统计周期内混凝土强度标准差和试件强度不低于要求强度等级的百分率，按下表划分。
对预拌混凝土厂和预制混凝土构件厂,其统计周期可取一个月；对在现场集中搅拌混凝土的施工单位，其统计周期可根据实际情况确定。
混凝土生产质量水平在统计周期内混凝土强度标准差和强度不低于规定强度等级的百分率时，可按下列公式计算：
式中：
σ——混凝土强度标准差
P——强度不低于要求强度的百分率
N——统计周期内相同强度等级的混凝土试件组数，N≥25； μfcu——统计周期内
N组混凝土试件立方体抗压强度的平均值；
强度评定 篇3
关键词:混凝土;芯样;抗压强度
中图分类号:TU37文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)08-0166-02
1概述
①测量依据:CECS03:2007《钻芯法检测混凝土强度技术规程》。②评定依据:JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》。③环境条件:标准养护:温度20±2℃,湿度≥95%;试压环境:温度20±3℃,湿度50±5%。④测量设备:YA-2000型电液式压力试验机;150mm游标卡尺。⑤测量过程:从现场待检的某根C30混凝土灌注桩上连续钻取近10m试样上均匀截取15只Φ100×100mm混凝土芯样,用水泥净浆补平芯样端部,标准养护3d。各芯样试件经测量符合下列要求:一是高径比(H/D)在0.95至1.05之间;二是任一直径与平均直径D相差不大于1mm;三是端面的不平度在100mm长度内不大于0.1mm;四是端面与轴线的不垂度不大于1°;五是无裂缝或其它缺陷。将芯样试件置于压力机上试压,加荷速度为0.5MPa/s,直至芯样试件破坏,记录其破坏时的最大压力,计算混凝土芯样试件的抗压强度。测量数据见表1:
2建立测量模型
2.1理论依据
测量中,被测量Y(即输出量)由N个其他量(即输入量)X1,X2,…,XN,通过函数关系来确定,即:
Y=f (X1,X2,…XN)①
如被测量Y的估计值为y,输入量的估计值为xi,则有:y=f (x1,x2,…xN)②
当全部输入量Xi是彼此独立或不相关时,合成标准不确定度u2(y)为:u2(y)=[]u2(xi)③
相对合成标准不确定度为:
u2(yr)=[u(y)y]2=[u(xi)xi]2④
如果函数的形式表现为:
Y=f (X1,X2,…XN)=cX1P1X2P2…XNPN ⑤
则下列公式成立:
u2(yr)=[u(y)y]2=[piu(xi)xi]2 ⑥
标准不确定度u(xi)可按A类即统计分析方法评定,也可以按B类方法评定。
系数C一般为常数,指数pi可以是正数、负数或分数,且u(pi)忽略不计。
若A类实验标准差为S(xi)则标准不确定u(xi)为:
u(xi)=⑦
2.2数学模型
fc=+△c+△f+△v⑧
式中:fc—混凝土芯样抗压强度(MPa)
F—混凝土芯样破坏荷载(kN)
D—混凝土芯样直径(mm)
△c—样品不平度和不垂直度修正因子
△f—样品不均匀性修正因子
△V—加荷速率修正因子
混凝土芯样抗压强度不确定度u(fc)主要由压力测量不确定度分量u(F)、芯样直径不确定度分量u(D)、样品不平度和不垂直度引起的不确定度分量u(△c)和样品不均匀性引起的不确定度分量u(△f)四大部组成。
因无法定量计算出加荷速率对测量结果的影响,现假设其不确定度分量u(△V)忽略不计。
3不确定度分量计算
3.1压力测量引起的不确定度分量u(F)
YA-2000型电液式压力试验机检定合格,其示值误差小于±1.0%;检定装置扩展不确定度为0.3%,置信因子为2;压力机检定重复性为0.1%;本例压力机选用量程为500kN,分度值为1kN;数显分辨力x=0.1kN。
①示值误差服从矩形分布,则相对不确定度u(F1r)为:
u(F1r)==0.58%
②校准源引起的相对不确定度u(F2r)为:
u(F2r)==0.15%
③重复性引起的相对不确定度u(F3r)为:
u(F3r)==0.04%
④分度值为1kN,可准确至0.5 kN,本例压力平均值为271.4kN,按均匀分布,其不确定度为u(F4),相对不确定度为u(F4r):
u(F4)==0.29kN,u(F4r)==0.11%
3.2直径测量引起的不确定度分量u(D)
150mm游标卡尺分度值为0.02mm,检定最大误差为±0.02mm;混凝土芯样直径测量修约间隔x=0.5mmN,任一直径与平均直径相差在1.0mm内。
①读数误差按均匀分布,其不确定度u(D1)为:
u(D1)==0.012mm
②检定误差属均匀分布,则不确定度u(D2)为:
u(D2)==0.012mm
③修约间隔引起的不确定度u(D3)为:
u(D3)=0.29x=0.29×0.5=0.145mm
④直径相差引起的不确定度u(D4)为:
u(D4)==0.577mm
由直径引起的合成不确定度u(D)为:
u(D)==0.60mm
相对合成不确定度u(Dr)为:u(Dr)==0.60%
由引起的相对合成不确度为:
u(FrDr)==1.35%
3.3样品不平度和不垂直度引起的不确定度分量u(△c)
按CECS03:2007要求,并经实际测量,芯样试样端面不平度在100mm长度内小于0.1mm,端面与轴线不垂直度小于1°,其均按矩形分布。
①不平度引起的不确定度u(△c1)和相对不确定度u(△c1r)为:u(△c1)==0.058mm,u(△c1r)==0.06%
②不垂直度引起的不确定度u(△c2)和相对不确定度u(△c2r)为:u(△c2)==0.58°,u(△c2r)==0.64%相对合成不确定度u(△cr)为:u(△cr)==0.64%
3.4样品不均匀性引起的不确定度分量u(△f)
标准不确定度u(△f)为:
u(△f)====0.45MPa
相对标准不确定度u(△fr)===1.29%
4测量结果表示
混凝土芯样抗压强度测试结果为:(34.9±1.4)MPa或fc=34.9MPa,U=1.4MPa,K=2
参考文献:
[1] CECS03:2007,钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].
强度评定 篇4
在城市建筑中, 需要保证建筑物的整体质量需求, 因而要对混凝土的质量和强度进行评定, 细致地分析影响混凝土强度的因素, 以便可以通过数据的提取和计算来改良评定方法, 最终提升检测结果的可靠性[1]。因此, 在城市建筑中, 探究混凝土检测试验与强度评定问题具有重要的价值。
2 混凝土检测方式及意义
混凝土的检测与强度评定是判定施工质量的重要依据, 在检测混凝土的过程中, 通常是通过物理实验来完成对强度的检测, 以此判断混凝土强度的临界值, 但是随着科技的不断发展, 该方式已经难以满足混凝土的检测需求, 因此, 需要不断地更新检测技术来提升检测效率。目前, 混凝土检测技术主要包括无破损检测法和轻微破损检测法。对混凝土进行检测, 可以鉴定混凝土的物理强度、颗粒均匀度以及持久性等特征;同时, 在建筑中, 混凝土检测是施工质量的判定标准, 可以反映建筑物的整体质量, 从而有利于保障建筑及人民的生命财产安全。
3 检测和评定方式
混凝土的检测与强度评定的方法相对较多, 本次城市建筑采用的方法主要包括非统计法、非破损检测法和轻微破损检测法, 现对几种检测方法进行分析。
3.1 非统计方法
在混凝土检测与强度评定过程中, 非统计法是重要的检测方式, 当试块组数<9组时, 其计算公式为:
在试块组数≥10时, 其计算公式为:
在式 (1) 和式 (2) 中, mfcu为试块的平均强度;fcu, k为强度的标准值;fcu, min为强度的最小值;sfcu为标准差。式中, 试块组数为10~14组时, λ1为1.7, λ2为0.9;试块组数为15~24组时, λ1为1.65, λ2为0.85;试块组数为24组以上时, λ1为1.6。通过非统计方式, 可以计算出混凝土强度的平均值。
3.2 非破损检测法
在混凝土强度的检测方法中, 非破损强度检测法是其中一个重要的检测方式, 主要是指在避免破坏建筑物的条件下, 采用推算的方式计算混凝土的硬度及质量。其检测方法相对较多, 在本次建筑设计中, 主要采用回弹法、成熟度法以及超声波法。
1) 回弹法是指利用回弹仪弹击混凝土表面的方式进行计算, 通过回弹高度来确定混凝土的强度。但是在计算过程中, 只能估算混凝土的大致强度范围, 而无法精确地测量准确值, 该方式具有操作简单, 成本低等优势, 可以应用于建筑现场, 具有较高的应用价值。
2) 超声波检测方式是通过超声波仪器应用声波的传播规律来检测混凝土的强度和密度, 具有成本低、检测便捷的特点。但是, 在实际检查过程中, 由于混凝土的成分存在一定的差异性, 导致检查结果存在较大的误差, 因此, 可以将其作为辅助手段进行检测。
3) 成熟度检测方式是根据相关计算公式, 通过水泥化学反应生成的热量来进行计算。在计算过程中, 首先计算混凝土的成熟度, 然后通过相关公式推算混凝土的强度, 其操作方式相对复杂, 但是精确度较高, 适用于精度较高的建筑物。
总之, 在混凝土检测中, 非破损检测法具有一定的检测价值。
3.3 轻微破损检测方式
在检查过程中, 部分建筑需要采用轻微破损的检测方式来完成, 这种方法需要对建筑结构进行轻度的破坏, 来获取样本进行检测。轻微破损检测法包括钻芯法、拔出法及综合分析法。
1) 钻芯法具有操作便利的特点。在使用过程中, 使用钻芯机在成品混凝土结构上取样, 并对样品进行分析和检测, 以此来确定混凝土的强度和硬度, 但是在实际使用过程中, 会对建筑物的主体造成一定的破坏, 因此, 需要根据实际情况来选择检测方式。
2) 拔出法即在施工过程中, 在混凝土构件中预埋锚件, 施工完成后, 取出锚件, 测算样本的强度。但是在使用过程中, 其离散性较强, 数据的波动相对较大, 并且准确度较低, 因此, 需要进行合理地选择。
4 注意事项
在混凝土的强度检测过程中, 有较为全面的检测方式, 但是在施工过程中, 由于受到外界因素及施工因素的影响, 导致检测结果存在一定的误差, 因此, 在实际检测过程中, 需要遵循相应的注意事项, 以提升检测精度, 进而保障建筑的整体质量。
4.1 干扰因素分析
检测过程中, 干扰因素相对较多, 主要包括以下几个方面: (1) 施工方面, 施工单位对检测结果缺乏重视, 导致现场的工具和样品达不到检测需求, 继而降低了检测的准确度; (2) 检测过程中, 检测方法与实际情况不符, 降低了检测的准确度; (3) 检测人员的业务不熟练。总之, 相关部门应提升检测的重视程度, 通过相关手段加强对检测的全程监督和控制, 同时要提升检测人员的专业素质, 使其可以准确地完成检测。
4.2 改进方式
在检测的过程中, 需要遵循相应的注意事项, 以便对检测方式进行改进, 主要体现在以下几个方面。
1) 实验结果需要根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB 50204—2015) 标准进行设定, 选择最小值。其最小值选择方法如下:对于试块数量在15块以上的强度检测, fcu, min=0.85fcu;对于试块数量为10~14块的检测, fcu, min=0.90fcu。确定强度最小值后, 通过相关数据分析来确定混凝土的最终强度。
2) 在龄期的影响中, 混凝土检测通常是在28d之后, 因而需要对龄期的影响进行全面评估, 其公式为:
式中, t1、t2为龄期;RA为前一个早龄期的混凝土抗压强度;RB为后一个早龄期的混凝土强度;K为混凝土强度有关的系数。通常龄期与28d强度的对应值如表1所示。从表中可以看出, 不同龄期的混凝土强度值存在明显的差异, 因此, 需要选择合适的检测方式。
5 结语
在建筑工程中, 混凝土的检测对建筑的质量保证有重要的意义, 但是由于受到人为因素及外界因素的影响, 导致混凝土的检测存在一定的误差。希望通过对混凝土检测方式以及注意事项的探析, 可以为混凝土的检测提出可行性建议。
摘要：在混凝土的检测试验与强度评定过程中, 需要选择合适的检测方式来提升检测质量。论文主要对混凝土检测试验与强度评定问题进行探析, 主要介绍混凝土检测方式和注意事项, 以此来降低混凝土检测的误差, 提升建筑质量。
关键词：混凝土,检测试验,强度评定
参考文献
强度评定 篇5
据处理会议纪要
******楼钻孔灌注桩，于 2012 年 12 月 21 日开始施工，至 2013 年 4 月 30 日完成全部共 210 根桩的施工，至 2013年 5 月 25 日砼试块报告全部出具，其中8根砼试块检测不作评定依据，5根砼强度未达到设计值《详见附表》。
根据上述情况，经本工程五方主体协商一致，对该13根桩采取以下方式处理检测：
1、开挖后，凿除桩头、浮浆及松散的砼，如发现除超灌部位外砼仍松散、级配不良情况，应继续下凿，直至砼密实为止。
2、采用钻芯法对该13根桩桩身砼强度进行检测，钻芯深度为凿桩后桩顶标高下30cm，芯样每桩一组。
3、钻芯孔及超凿部位采用C35砼灌实或接桩。
2013年6月18日
强度评定 篇6
1 试块法
试块法是一种最基本、最常用的混凝土强度检测方法。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002),等效养护龄期时的试压结果经换算后可作为结构实体强度等级的复验依据,从而传统的试块检验法在大量的质量验收检验中就占据了主导地位,但有以下缺点:
(1)当混凝土试块强度出现偏差太大,或混凝土试块丢失时,则难以准确评判结构混凝土强度。
(2)在制作、振捣、养护方面构件与试块可能存在一定的差异,使得在某些情况下试块强度不能客观反映所代表构件的强度。
(3)如构件存在蜂窝、内部缺陷、漏振、受冻、裂缝等,试块也不能正确反映构件整体的混凝土强度。
2 回弹法
回弹法是国内进行现场检测使用较多的一种方法,是通过回弹仪测定混凝土表面硬度继而推断其抗压强度的方法。它具有简便、灵活等特点,但精度相对较差,且需借助一定的测强曲线。当混凝土表层与内部质量有明显差异,如遭受化学腐蚀或火灾、硬化期间遭受冻伤等,则不能用此法。
采用回弹法进行检测时,其检测面应为原状混凝土面,并应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、蜂窝、麻面,必要时可用砂轮清除疏松层和杂物,且不应有残留的粉末或碎屑。因此,应用回弹法时,要针对混凝土的现状注意以下几点:
(1)应建立地区长期测强曲线,以提供可靠的经验数据。
(2)不同的湿度环境下的混凝土强度问题,需要经过一系列试验获取不同湿度修正系数。
(3)碳化深度对回弹推定值影响很大,而实际中混凝土掺合料、脱模剂、粉刷层等因素会影响碳化深度的测定,要防止“假碳化”现象。
(4)对于龄期超过14d一1000d范围的混凝土,不能直接采用回弹法检测混凝土抗压强度时,应根据有关技术规程进行强度换算,回弹后,采用同条件试件或钻取混凝土芯件进行修正。
(5)技术规程指出,结构或构件的混凝土强度定值是指相应于强度换算值总体分布中保证率不低于95%的混凝土抗压值。实际检测中,不能直接将混凝土强度推定值与混凝土设计强度等级的数值做对比,应注意现场混凝土构件的回弹强度值往往低于混凝土设计强度等级这一事实,根据检测的目的和实际情况来综合判定结构或构件的强度情况。
3 钻芯法
钻芯法[4]是一种直接可靠,并能较好地反映混凝土实际状况的局部破损检测方法。对于无损检测法很难准确测定的各种强度等级的混凝土强度,钻芯法可以比较准确地测定其强度。它的工作原理是在有代表性的混凝土结构上钻取芯样,做必要的整理加工(如芯样两端锯切,磨平等)后进行抗压强度测定。凡龄期不少于14d、强度不低于1OMPa的混凝土都可采用钻芯法测验定其强度,但由于取芯后会对结构造成一定的损伤,因此,对于安全性本已不足或受损伤的结构和构件,应征得设计方同意,方可采用该方法。
另外,钻芯法可直接观察到局部混凝土的内部情况,如骨料的分布、裂缝大小等。该方法适用于龄期超过数年的长龄期混凝土或遭受冻害、火灾、化学腐蚀等受损构件的检测,但钻芯法测强的劳动强度大,对结构会造成一些局部损伤,检测费用高。
4 超声波法
混凝土强度的超声检测法是以强度与超声波在混凝土中的传播参数(声速、衰减系数等)之间的相关关系为基础的。从理论上讲,超声传播特性应是描述混凝土强度的理想参数,能够毫无损伤地探测到混凝土内部的实际状况。因而,可反映出结构混凝土内部的强度及密实度。
由于超声检测能对混凝土内部空洞、不密实区的位置和范围、裂缝深度、表面损伤层厚度、不同时间浇筑的混凝土结合的质量和混凝土匀质性做出比较准确的判定,而这正是其他检测方法所无法做到的,所以,该法在工程检测中得到了广泛的应用。当采用超声法测强时,由于影响声速的因素很多,如水泥品种、水泥用量、含砂率,粗骨料品种和最大粒径、含水率、龄期等,当所用材料、含水率和龄期工程质不同时,传播速度与混凝土的强度关系将有很大不同,因此用超声法很难准确地测定混凝土的强度,目前通常是将超声法和回弹法综合在一起来测定混凝土的强度,即所谓超声回弹综合法。
需要说明的是,由于混凝土本身结构复杂,人们目前对超声波在其中的传播特点了解仍然十分肤浅,尤其是许多传播规律往往随着超声波频率、骨料粒径、砂率等因素的变化而变化,因而在进行超声检测时,对现象的解释难免出现谬误,且会影响到测试结果的准确分析。
5 拔出法
拔出法是一种半破损检测方法,根据测试结构混凝土中锚固件被拔出时的拉力,来确定混凝土的拔出强度,并据以推算混凝土的立方体抗压强度。一般分为预埋拔出法与后装拔出法两种。预埋拔出法是在混凝土表层一定距离处预先埋人一个锚固件,混凝土硬化以后,通过锚固件施加拔出力以获得混凝土的推定强度。由于是要事先在混凝土表层埋人一个锚固件,因而在我国的应用尚不普及;后装拔出法在推定混凝土强度时,由于对混凝土被拔出时的破坏机理的研究尚存在一定的分歧,由于受到混凝土骨料、混凝土内部缺陷和钢筋间距以及现场操作过程中人为因素的影响等,因此要建立拉拔强度与混凝土抗压强度之间的稳定关系还是有一定困难的。该方法在结构混凝土强度现场检测中若要发挥更大作用.尚待理论与实践上的突破。
7 综合法
采用试块法、回弹法、钻芯法和超声波法对结构进行混凝土强度检测时,现行规程对相应方法的应用范围、检测方法、仪器设备、构件检测数量、测区数目等都有较为严格的规定,但实际检测时由于检测条件的出入,需要对检测数据和结果进行修正。比方说,混凝土是非均质性材料,各相物质随机交织在一起,形成复杂的内部结构,加上混凝土通常是在工地进行配料、搅拌、成型、养护,每个环节稍有不慎就影响其质量。随着加固行业的发展,现行单一方法对结构进行混凝土强度检测时,往往不能满足规程要求[5,6],袁群提出了综合的Bayes法[7],取得了良好的效果。
8 结语
本文系统地说明了几种混凝土强度检测方法及其特点,得出了各种方法的不同适用范围,各种检测方法均有优劣。由于施工检测现场情况复杂,因此,提高结构混凝土强度的检测精度,具有非常重要的现实意义,一方面应提高单一检测技术的精度,另一方面应发展更加可靠的综合测强方法,诸如回弹— 钻芯、综合测强法等,并建议着手解决以下几个方面的问题:
(1)如何用芯样的抗压强度值校正回弹值与结构实体强度的关系。
(2)如何按回弹值的离散程度确定钻取芯样的个数,优化钻芯位置,使其具有显著的代表性。
(3)在利用钻芯法对回弹强度换算值进行修正时,应考虑修正值的概率保证率,使其在数学意义上更加严密,减少检测错判率。
总之,随着检测技术的发展,已有相当多的方法用以检测混凝土强度,实际应用应根据有关标准,可选择非破损的检测方法,以减少检测工作量,必要时可辅以局部破损检测方法。
参考文献
[1]赵冬霞.混凝土强度检洲方法比较与应用.工程质量,2002(12):16-17.
[2]洪健涛.混凝土强度检测问题的探讨.山西建筑.2007,33(20):61-62.
[3]GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[4]张治泰,李乃平.关于钻芯法检验结构混凝土强度问题[J].工程质量,2003(1):77-78.
[5]杨迎春.结构实体混凝土强度检测技术的现状与趋势[J].科学之友,2005(8):19-20.
[6]王立平,夏树威.综合法在混凝土强度检测评定中的应用.山西建筑,2007,33(9):98-99.
关于混凝土的质量控制与强度评定 篇7
为了保证生产的混凝土按规定的保证率满足设计要求, 应加强混凝土的质量控制。混凝土的质量控制有初步控制、生产控制和合格控制。初步控制:混凝土生产前对人员配备、设备调试、组成材料的检验及混凝土配合比的确定与调整。生产控制:包括控制计量、搅拌、运输、浇筑、振掏和养护等项内容。合格控制:主要有批量划分、确定批量取样数、确定检测方法和验收界限等项内容。
混凝土的质量是由其性能检验结果来评定的。在施工中, 虽然力求做到既要保证混凝土所要求的性能, 又要保证其质量的稳定性。但实践中, 由于原材料、施工条件及试验条件等许多复杂因素的影响, 必然造成混凝土质量的波动。由于混凝土的质量波动将直接反映到其最终的强度上, 而混凝土的抗压强度与其他性能有较好的相关性, 因此, 在混凝土生产质量管理中, 常以混凝土的抗压强度作为评定和控制其质量的主要指标。
1 混凝土强度的质量控制
1.1 混凝土强度的波动规律
对某种混凝土经随机取样测定其强度, 其数据经过整理绘成强度概率分布曲线, 一般均接近正态分布曲线 (图1) 。曲线高峰为混凝土平均强度的概率。以平均强度为对称轴, 左右两边曲线是对称的。概率分布曲线窄而高, 说明强度测定值比较集中, 波动较小, 混凝土的均匀性好, 施工水平较高。如果曲线宽而矮, 则说明强度值离散程度大, 混凝土的均匀性差, 施工水平较低。在数理统计方法中, 常用强度平均值、标准差、变异系数和强度保证率等统计参数来评定混凝土质量。
(1) 强度平均值
式中:n--试件组数;fcu, i--第i组抗压强度, MPa。
强度平均值仅代表混凝土强度总体的平均水平, 但并不反映混凝土强度的波动情况。
(2) 标准差σ
标准差又称均方差, 它表明分布曲线的拐点距强度平均值的距离。σ越大, 说明其强度离散程度越大, 混凝土质量也越不稳定。
(3) 变异系数CV
变异系数又称离散系数, 是混凝土质量均匀性的指标。, σ越小, 说明混凝土质量越稳定, 混凝土生产的质量水平越高。
1.2 混凝土强度保证率
在混凝土强度质量控制中, 除了必须考虑到所生产的混凝土强度质量的稳定性之外, 还必须考虑符合设计要求的强度等级的合格率。它是指在混凝土总体中, 不小于设计要求的强度等级标准值 (fcu, k) 的概率P (%) 。
随机变量将强度概率分布曲线转换为标准正态分布曲线。如图2所示, 曲线下的总面积为概率的总和, 等于100%, 阴影部分即混凝土的强度保证率。所以, 强度保证率计算方法如下:
先计算概率度t, 即
由概率度t, 再根据标准正态分布曲线方程, 可求得概率度t与强度保证率P (%) 的关系, 如表1所示。
工程中P (%) 值可根据统计周期内混凝土试件强度不低于要求等级标准值的组数N0与试件总数N (N≥25) 之比求得, 即
我国在《混凝土强度检验评定标准》中规定, 根据统计周期内混凝土强度标准差σ值和保证率P (%) , 可将混凝土生产单位的生产管理水平划分为优良、一般及差三个等级。见表2。
1.3 混凝土配制强度
根据混凝土保证率概念可知, 如果按设计的强度等级 (fcu, k) 配制混凝土, 则其强度保证率只有50%。为使混凝土强度保证率满足规定的要求, 在设计混凝土配合比时, 必须使配制强度高于混凝土设计要求强度, 则有
可见, 设计要求的保证率越大, 配制强度就要求越高;强度质量稳定性差, 配制强度应越大。根据《普通混凝土配合比设计规程》 (JGJ55-2000) 规定, 工业与民用建筑及一般构筑物所采用的普通混凝土的强度保证率为95%, 由表1知t=-1.645, 即得
式中:fcu, o--混凝土配制强度, MPa;fcu, k--混凝土立方体抗压强度标准值, MPa;σ--混凝土强度标准差, MPa。
2 混凝土强度的评定
2.1 统计方法评定
混凝土强度进行分批检验评定。一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。
当混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致, 且同一品种混凝土的强度变异性能保持稳定时, 即标准差已知时, 应由连续的三组试件组成一个验收批。其强度应同时满足下列要求:
式中:--统一验收批混凝土立方体抗压强度的平均值, MPa;--混凝土立方体抗压强度标准值, MPa;fcu, min--统一验收批混凝土立方体抗压强度的最小值, MPa;σ0--验收批混凝土立方体抗压强度的标准差, MPa。
当混凝土强度等级不高于C20时, 其强度的最小值还应满足下式要求:
当混凝土强度等级高于C20时, 其强度的最小值还应满足下式要求:
验收批混凝土立方体抗压强度的标准差σ0, 应根据前一个检验期内 (不超过3个月) 同一品种混凝土试件的强度数据, 按下式计算:
式中:Δfcu, i--第i批试件立方体抗压强度最大值与最小值之差, MPa;m--用以确定验收批混凝土立方体强度标准差的数据总组数 (m≥15) 。
注:上述检验期不应超过2个月, 且该期间内强度数据的总批数不得少于15。
当混凝土的生产条件在较长时间内不能保持一致且混凝土强度变异不能保持稳定时, 或在前一个检验期内的同一品种混凝土没有足够的数据用以确定验收批混凝土立方体抗压强度的标准差时, 应由不少于10组的试件组成一个验收批, 其强度应同时满足下列公式的要求:
式中:Sfcu--同一批验收混凝土立方体抗压强度的标准差 (当Sfcu的计算值小于0.06fcu, k, 取Sfcu=0.06fcu, k, MPa。) λ1, λ2--合格判定系数 (按表3取用) 。
混凝土立方体抗压强度的标准差Sfcu, 可按下列公式计算:
式中:fcu, i--第i组混凝土试件的立方体抗压强度值, MPa;n--验收批混凝土试件组数。
2.2 非统计方法评定
以上为按统计方法评定混凝土强度。若按非统计法评定混凝土强度时, 其强度应同时满足下列要求:
若按上述方法检验, 发现不满足合格条件时, 则该批混凝土强度判为不合格。对不合格批混凝土制成的结构或构件, 应进行鉴定, 对不合格的结构或构件必须及时处理。
当对混凝土试件强度的代表性有怀疑时, 可采用从结构或构件中钻取试样的方法或采用非破损检验方法, 按有关标准的规定对结构或构件中混凝土的强度进行推定。
3 结论
为了保证生产的混凝土按规定的保证率满足设计要求, 应加强混凝土的质量控制。混凝土的质量是由其性能检验结果来评定的。在混凝土生产质量管理中, 常以混凝土的抗压强度作为评定和控制其质量的主要指标。
参考文献
[1]陈宝璠.土木工程材料实用技术手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.
[2]陈宝璠.土木工程材料[M].北京:中国建材工业出版社, 2008.
强度评定 篇8
关键词：普通混凝土,高强混凝土,检验评定方法
0引言
GB J107- 87混凝土强度检验评定标准从1987年颁布以来, 在保证和控制混凝土质量方面确实起到了重要的作用, 随着混凝土技术的快速发展, 特别是高强混凝土 (以下简写HSC) 的应用越来越广泛, 由于HSC强度和质量要求的提高以及掺合料的大量使用, 使混凝土强度的检验评定越来越难以适应形势的要求。为适应新形势需要, 出台了GB/T 50107-2010混凝土强度检验评定标准, 该标准对试件龄期28 d有条件的放开进行了探讨。修订了评定方法中已知方案中的标准差计算公式, 修订了评定方法中未知方案中的标准差计算公式, 修订了评定方法中的非统计方法的评定等等。
1GB/T 50107-2010混凝土强度检验评定标准的变化
1) 增加了术语, 符号。龄期 (age of concrete) 指:自加水搅拌开始, 混凝土所经历的时间, 按天或小时计。按天计是指混凝土在自然养护状态下的龄期按天数计算。按小时计是指混凝土在蒸汽养护状态下的龄期按小时计算。检验期 (inspection period) :为确定检验批混凝土强度的标准差而规定的统计时段。即:为了计算标准差人为设定的统计时段, 例如60 d或90 d。
2) 补充了试件取样频率的规定。混凝土的强度应分批进行检验评定:一个检验批的混凝土应由强度等级相同, 试验龄期相同, 生产工艺条件基本相同, 配合比基本相同的混凝土组成。其中“试验龄期相同”指没有量的限制, 只有龄期的控制。“生产工艺基本相同”指混凝土在搅拌、运输、泵送、入模、振捣等过程中工艺基本相同。
3) 增加了对施工单位的规定, 明确了条文“混凝土强度试样应在混凝土的浇筑地点随机抽取”中“浇筑地点”的规定。
混凝土的取样, 施工单位宜制定检验批的划分方案和相应的取样计划。“浇筑地点”应为混凝土的入模处。混凝土的入模处的温度不是室外温度, 混凝土的入模温度=原材料温度+混凝土搅拌时的温度+混凝土运输中的温度。混凝土拌和物浇灌后之所以能逐渐凝结硬化, 直至获得最终强度, 是由于在一定的温度下, 水泥水化作用的结果。而水泥水化作用的速度除与混凝土本身组成材料和配合比有关外, 还与外界温度密切相关。当温度升高时水化作用加快, 强度增长加快。当入模温度低于5 ℃, 水泥的水化热将停止反应, 混凝土的强度将不会增加。而当温度降低到0 ℃时, 存在于混凝土中的水有一部分开始结冰, 这时参与水泥水化作用的水减少了, 水化作用减慢, 强度增长相应变慢。温度继续降低, 当存在于混凝土中的水完全变成冰, 也就是完全由液相变成固相时, 水泥水化作用基本停止, 此时混凝土的强度不会再增长。由于水变成冰后体积约增大9%, 同时产生膨胀应力, 这个应力往往大于混凝土的内部形成的初始强度值, 使混凝土受到不同程度的破坏 (即早期受冻破坏) 。此外, 当水变成冰后, 还会在骨料和钢筋表面产生颗粒较大的冰凌, 减弱水泥浆与骨料和钢筋的粘结力。当冰凌融化后, 还会在混凝土内部形成各种空隙, 而降低混凝土的耐久性。因此, 控制混凝土的入模温度非常必要。
4) 在混凝土强度检验评定中引入了概率的定义。概率 (probability) :其又称机会率或机率、可能性, 是数学概率论的基本概念, 表征随机事件发生可能性大小的量, 是事件本身所固有的不随人的主观意愿而改变的一种属性。
立方体抗压强度标准值应为按标准方法制作和养护的边长为150 mm的立方体试件, 用标准试验方法在28 d龄期测得的混凝土抗压强度总体分布中的一个值, 强度低于该值的概率应为5%, 强度高于该值的概率为95%。
5) 混凝土强度检验评定局部加严, 提高了验收评定的界限。87版《混凝土强度检验评定标准》中对于高强混凝土C60及以上强度没有提出具体要求, 2010版《混凝土强度检验评定标准》对高强混凝土C60及以上强度提出了具体的评定方法。同时局部提高了验收评定的界限。对于低强度等级的混凝土评定界线没有加严, 强度越高评定界限越严格。
当混凝土强度等级不低于C60 (≥C60) 时, 宜采用标准尺寸试件;使用非标准尺寸试件时, 尺寸折算系数应同试验确定, 其试件数量不应少于30对组。“对组”是指对应的2组, 一组标准尺寸试件, 一组非标准尺寸试件。“30对组”指30组标准尺寸的试件, 30组非标准尺寸的试件。
6) 对试件龄期28 d有条件的放开, 这是一个历史性的突破。GB/T 50107-2010混凝土强度检验评定标准中4.3.1条中第3款中“注:对掺矿物掺合料的混凝土进行强度评定时, 可根据设计规定采用大于28 d龄期的混凝土强度”。“注”与正文同等效力。
矿物掺合料主要有粉煤灰, 矿渣, 火山灰, 硅粉等。掺入矿物掺合料以后, 可以减少水泥使用量, 降低成本;改善提高混凝土的力学性能;提高混凝土耐久性:包括混凝土的抗冻性、抗渗性、抗蚀性及抗碳化能力等。
粉煤灰:替代部分水泥, 降低成本;降低混凝土水化热和早期强度, 降低渗透性和提高耐久性。
矿粉 (磨细高炉矿渣) , 天然火山灰 (磨细沸石、凝灰岩粉) :替代部分水泥, 降低成本;降低或提高混凝土强度, 降低渗透性和提高耐久性。
硅灰:提高新拌混凝土粘聚性, 防止泌水, 大幅度提高混凝土早期和后期强度, 是高强和超高强混凝土必要成分, 显著降低渗透性和提高耐久性。
突破28 d龄期应以多少天龄期为评定标准, 具体龄期应根据工程的实际情况, 具体问题具体分析, 由设计单位, 施工单位, 监理单位等各方责任主体协商决定, 最后设计单位给予确认。
7) 明确了数据超差的问题。GB/T 50107-2010混凝土强度检验评定标准中4.3.1条中第3款规定:“当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%时, 该组试件的强度不应为评定的依据。”该组数据超差, 对于数据超差的情况, 该组数据不参加混凝土强度检验评定。虽然该组数据不参加混凝土强度检验评定, 但是并不表示该组数据代表的构件部位有问题, 以及实体混凝土强度不合格。
8) 修改了混凝土评定方法中的计算公式和判定系数。修订了评定方法中已知方案中的标准差计算公式, 修订了评定方法中未知方案中的标准差计算公式, 修订了评定方法中的非统计方法的评定。
a.修订了评定方法中已知标准差计算 (统计方法一) 。
该种评定方法主要适用于混凝土搅拌站, 一般不适用于施工现场, 除非特别重大的工程 (例如三峡工程) , 在现场可以积累大量数据资料, 足够提供混凝土评定所需要的实验数据。GB/T 50107-2010混凝土强度检验评定标准中5.1.2条中指出了标准差已知的判定方法及标准差的计算方法 (统计方法一) 。
一个检验批的样本容量应为连续的3组试件, 其强度应同时符合下列规定:
说明:一个检验批的样本容量:指一个检验批的试块组数。
连续是指连续取样。
mfcu≥fcu, k+0.7σ0 (1)
其中, mfcu为连续取样的3组试块的混凝土抗压强度平均值。
fcu, min≥fcu, k-0.7σ0 (2)
当混凝土强度等级不高于C20时, 其强度的最小值尚应满足下列要求:
fcu, min≥0.85fcu, k (3)
当混凝土强度等级高于C20时, 其强度的最小值尚应满足下列要求:
fcu, min≥0.90fcu, k (4)
检验批混凝土立方体抗压强度的标准差应按下式计算:
其中, mfcu为前一检验期内的样本容量, 该样本容量不应少于45组。即连续取样的45组及45组以上的试块的算术平均值;σ0为前一检验期内同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差。该检验期既不能少于60 d, 也不得大于90 d, 该样本容量不能小于45组 (≥45组) 。σ0是用前一检验期的数据计算得出的。对于商品混凝土搅拌站来讲, 计算一次σ0不能无限期的使用, 至少3个月需要计算一次标准差。
b.修订了标准差未知的判定方法 (统计方法二) 。
该统计方法是施工现场优先选用的混凝土强度评定方法。
当样本容量不少于10组时, 其强度应同时满足下列要求:
mfcu≥fcu, k+λ1·sfcu (6)
fcu, min≥λ2·fcu, k (7)
其中, n为样本容量 (试件组数) , 指10组以上45组以下;λ1, λ2均为合格评定系数, 用试件组数确定λ1, λ2的值, 随着试件组数的增加, λ1, λ2的取值减小。
式 (8) 中的mfcu指n组试件组数的算术平均值。
c.修订了评定方法中的非统计方法的评定。
当用于评定的样本容量小于10组时, 应采用非统计方法评定混凝土强度, 旧规范GB J107- 87混凝土强度检验评定标准非统计方法中样本容量指3组～9组, 给出了样本容量的下限3组。GB/T 50107-2010混凝土强度检验评定标准新规范删掉了样本容量下限的控制, 未设下限, 下限的规定具体问题具体分析, 通常在执行过程中协商确定。
按非统计方法评定混凝土强度时, 其强度应同时符合下列规定:
mfcu≥λ3·fcu, k (9)
fcu, min≥λ4·fcu, k (10)
其中, λ3, λ4均为合格评定系数, 用混凝土强度等级确定λ3, λ4的值, λ3随着混凝土强度等级的增加, λ3的取值减小, 当混凝土强度等级小于C60时, λ3取1.15;当混凝土强度等级不小于C60时, λ3取1.10;λ4的取值不受混凝土强度大小的影响, 无论是普通混凝土还是高强混凝土, λ4均取0.95。
2结语
混凝土强度评定是混凝土分项工程质量验收的主要组成部分, 因此制定适用的混凝土强度检验评定标准, 是提高工程质量控制水平的重要依据。在工程施工中, 无论是对混凝土试件的养护条件、混凝土检验批的划分、混凝土试件留置数量的控制, 还是进行混凝土强度的评定, 都要严格遵守现行规范, 才能保证工程质量。
参考文献
[1]GB/T 50107-2010, 混凝土强度检验评定标准[S].
[2]GB J107-87, 混凝土强度检验评定标准[S].
[3]混凝土强度检验评定标准的问题与对策[J].工程质量, 2009, 27 (11) :89-92.
强度评定 篇9
关键词：混凝土,实体强度,合格性,评定标准,应用
在建筑工程领域里, 有“实体混凝土强度可测而不可评”的说法, 这是长期以来建筑工程行业没有建立实体混凝土强度验收与合格性评定标准体系的缘故, 对实体混凝土质量验收的科学性、客观性带来严重影响。混凝土设计强度等级是实体混凝土强度合格性评定的唯一标准, 通过研究和探讨, 在混凝土设计强度等级与实体混凝土强度之间建立相互的联系, 为建立实体混凝土强度合格性评定的方法, 为同行提供可借鉴的实用技术。
1 混凝土抗压强度标准值fcu.k
指按照标准方法制作标准养护的边长为150mm的混凝土立方体试件在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。fcu.k是确定混凝土强度等级的依据, 也是结构设计有关混凝土性能力学指标的基本代表值, 这种方法也是世界各国所采用的方式。
2 实体混凝土抗压强fcu.e
实体抗压强度值是指采用检测仪器按现行技术规范要求在实体混凝土工程中进行测试和计算所获得的强度值。fcu.e是已有混凝土结构能否满足结构安全性的重要参数。
由于钻芯法检测具有直观、可靠等特点, 一般应从实体混凝土中钻取芯样并按技术规程要求进行试验和计算所得的强度值作为实体混凝土抗压强度值, 也可采用其他检测方法来推算实体混凝土强度值。
3 fcu.k与fcu.e二者的区别
二者都是混fcu.k与fcu.凝土抗压强度的力学性能指标, 主要用于强度等级的确定及结构设计的计算, fcu.e主要用于已有结构工程中实体混凝土强度测定及结构安全性的鉴定、评价与处理。
fcu.k与fcu.e在施工实施过程中, 配合比、环境条件、施工质量控制、龄期等方面有着很大的区别, 环境条件及龄期的影响尤为显著, 因此, fcu.k与fcu.e在数值上存在差异是客观存在的事实, 其差值要视具体情况而定 (如水泥品种、气温、湿度、龄期等之不同) 。
4 fcu.k与fcu.e二者的联系
4.1 fcu.k与fcu.e均为同一配合比指导下反映混凝土抗压强度的力学性能指标, 二者存在着密切关系。
4.2 根据国内外的研究, 当fcu.
e≥k0fcu.k就认为结构工程中实体混凝土强度满足设计强度等级和结构安全性能要求, 并将其编入相应的技术规范。
5 k0取值的探讨
5.1 由上可知, 各国各行业A取值虽有所不同, 但k0均在 (0.
70~0.91) 之间, 均小于1.0, k0取值之大小取决于各行业及各个国家对结构安全度及实际施工质量控制水平的要求的程度。
5.2 国内有学者认为, 由于实体混凝土强度有随龄期增长而增
加的特性, 对同一强度等级的混凝土, 在同一配合比施工时, 不同龄期测得的fcu.e是不同的, fcu.k与fcu.e在不同龄期可能会出现小于1有时又会大于1的情况 (即后期强度问题) , 因此认为A确定为0
6 实体混凝土强度的检测
无损检测技术的发展为实体混凝土强度的合格评定奠定了基础。对结构工程中的实体混凝土强度已有成熟的无损 (或微破损) 检测技术, 我国也建立了相应的技术标准体系, 如《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T 23-2001) 、《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》 (CECS02:2005) 、《后装拨出法检测混凝土强度技术规程》 (CECS69:1994) 、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CECS03:2007) 。就这些检测方法的实用性和测试精度而言, 由于回弹法检测相对方便、快捷、无损, 检测费用相对较低, 因此在实体混凝土质量抽样检测中被广泛应用, 但受回弹法的限制, 其测试精度受混凝土材料组成、表面状态 (如潮湿、平整等) 因素影响较大, 其测试精度相对要低些;钻芯法 (仅限于标准芯样) 是国际上公认的检测混凝土强度的标准方法, 也是其他无损检测方法的参照标准 (一般情况下其他检测方法建立数学模型后, 其检测结果均与钻芯法检测结果进行比较, 以验证其准确性) , 但由于钻芯法操作麻烦, 检测周期长, 对结构有一定的损伤, 且检测费用相对较高, 在实际工程检测中一般不优先选用。
6.1 就检测技术而言, 当今的无损 (或微破损) 检测技术已经能够满足实体混凝土强度合格性评定的技术要求。
6.2 根据不同结构工程验收或鉴定的需要, 应合理地选择检测
方法, 兼顾现场检测的方便性、检测周期及检测费用等因素, 对于新建工程或者混凝土表面比较乎整、干燥的结构工程的质量验收宜优先选用回弹法, 且应采用数字化回弹仪以提高检测的公正性和效率;对于各方有争议或需获取比较准确的混凝土强度者宜优先选用钻取标准芯样的检测方法。
7 实体混凝土强度合格评定标准的建立
针对实体混凝土的客观实际及实际工程中对实体混凝土强度验收与合格性评定的迫切需要, 并结合实体混凝土现场检测特点, 建议采用如下方法来建立实体混凝土强度合格性评定标准:
对于同一检验批 (相同设计等级、同一配合比、相同施工工艺、相同龄期) 的实体混凝土强度、在具备检测条件时可以采用回弹法、超声回弹综合法、拨出法、钻芯法等无损 (微破损) 检测方法进行检测, 回弹仪应采用数字化回弹仪。地下工程、桩基工程及其他不具备无损或微破损方法进行实体混凝土强度检测时应采用同条件养护试件进行检验与合格性评定, 但应在工程施工合同中给予规定。
结束语
引入实体混凝土强度的抽样检测及合格性评定机制是提高混凝土工程质量的有效途径, 也是整治“偷工减料”、“豆腐渣工程”的有力手段, 它不仅能实实在在地发现一些混凝土质量缺陷, 更重要的是使工程质量控制及验收评价更加科学有效, 具有工程质量的真实性。
参考文献
[1]混凝土结构与施工规程[S].中国工程建筑标准化协会标准.
[2]混凝土试验方法[M].北京:中国建筑工业出版社.
强度评定 篇10
1.1 高强度高性能混凝土的发展和应用。
从混凝土的强度来说,近年来有了较明显的提高。以由二十世纪五六十年代的R10MPa~R20MPa发展为R80MPa以上的混凝土在建筑工程中的应用屡见不鲜。此外,由于施工的要求,近年来,不仅在提高混凝土的强度方面进行了大量的研究,而且在改善混凝土工作性能、耐久性等方面也开展了大量的研究。对于以上诸多方面,不仅仅停留在研究上,而且在实际混凝土的设计中也已经加以考虑。
1.2 大量外加剂和混合材的掺用。
通过大量的研究工作,人们对混合材的认识产生了质的飞跃。现在,人们将混合材看成是混凝土性能的调节剂,混合材已经成为高性能混凝土中不可缺少的一个组分,而且对于混合材的掺用更加趋于科学化。
2 混凝土的检测试验
2.1 混凝土检测试验常用标准。
(1)GB/T 18684-2001建筑用砂;(2)GB/T 14685-2001建筑用卵石、碎石;(3)GB/T 8076-1997混凝土外加剂;(4)GB/T 8077-2000混凝土外加剂匀质性能试验方法;(5)GB/T 8076-1999混凝土外加剂质量标准和试验方法;(6)GB/T 1596-91用于水泥和混凝土中的粉煤灰;(7)GB/T 18046-2000用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣粉;(8)GB/T 50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法;(9)GBJ 81-85普通混凝土力学性能试验方法。
2.2 复检项目、取样频次、取样数量(见表1)。
2.3 试件制作、养护。
(1)试验室拌制混凝土。(1)称量精度:水泥、水、外加剂均为±0.5%,骨料为±1%。(2)机械搅拌,其搅拌量不应小于搅拌机额定搅拌量的1/4,且最少搅拌量宜大于15L(Dmax≤31.5mm)和25L(Dmax≤37.5mm),人工搅合也不宜小于上述体积要求。(2)施工现场。从同一盘搅拌或同一车运送的混凝土中取样,且在浇筑地点取样。(3)试模选择及成型。Dmax≤31.5mm时,宜选用边长不小于100mm的试模。Dmax≤37.5mm时,宜选用边长不小于150mm的试模。Dmax≤63.0mm时,宜选用边长等于200mm的试模。确定混凝土设计特征值、强度等级或进行材料性能研究时,成型方法根据混凝土的工作性来选择,坍落度不大于70mm,宜用振动台振实;坍落度大于70mm,宜用捣棒人工捣实。检验现浇混凝土工程和预制构件质量的混凝土,试件成型方法与实际施工采用的方法相同。棱柱体试件宜采用卧式成型。振动台成型时,应将混凝土拌合物一次装入试模,且高出试模口,振动时防止试模在台上自由跳动。人工捣实时,分两层入模,捣棒直径为16mm,插捣次数不少于12次100cm2,振捣应持续到混凝土表面出浆为止。(4)养护。标准养护:20℃±3℃,温度大于90%或水中,避免试件直接用水淋刷,水的pH≥7。同条件养护:试件拆模时间可以与实际构件的拆模时间相同,拆模后,仍保持同条件养护。当同条件养护试件的强度作为拆模、吊装依据时,养护时间在现场确定。
3 混凝土强度评定应注意的问题
3.1 统计方法评定。
GB 50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范中所规定的对混凝土强度的验评与GBJ 107-87混凝土强度检验评定标准是完全一致的,但在实际操作中,即使使用的是商品混凝土,由于缺少历史数据来计算标准差“S”,因此也就无法采用方差已知的“第一统计方法”来对混凝土强度进行评定。混凝土强度变化太大,其标准值也必然很大,这就不可避免地会出现混凝土批不合格。要改变这种情况,唯一的办法就是加强对混凝土配合比中投料准确性的管理。
3.2 非统计方法。
当混凝土试块数量小于10组时采用该方法,该方法多用于混凝土批量不大的基础中。采用该方法值得注意的是,混凝土试块平均值必须达到设计值的1.1倍才行。
摘要：混凝土施工的质量程度是建筑工程的重点,是建筑主体结构安全的关键所在。建筑工程混凝土施工的质量标准是衡量整个建筑工程质量标准的决定因素。所以,混凝土检测以及强度评定的注意事项必须引起我们足够的重视。这是一个值得深入探讨和研究的问题。我们若想使我们的工程达到优质结构的标准,就必须去认真分析混凝土检测试验和强度评定应注意的问题。
关键词：混凝土,检测试验,强度评定
参考文献
[1]傅沛兴,张全贵,黄艳平.自密实混凝土检测方法探讨[J].混凝土,2006(9).
[2]刘振江,王琳贤.结构混凝土强度检测技术的现状与展望[J].山西建筑,2002(12).