成熟度法推算混凝土早期强度的应用
建
・664・
筑技术
2
第32卷第10期
成熟度差值系数法的应用与有关问用成熟度差值系数法推测混凝土现以JGJ104-97规程第72页算例
成熟度法推算混凝土早期强度的应用
郭志福郭杰朱胜明
MATURITYAPPLIEDTOPREDICTCONCRETE
EARLYSTRENGTH
GUOZhifu
GUOJie
ZHUShengming
题讨论
2.1
早期强度的比较
2,分别按北京89规程
[4]
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21.7%,关键0.8的应用,北京89规程(M20),;JGJ104-97规程M求混凝土强度,再乘以0.8计算混凝土推测强度。差值系数0.8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
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
(JG工规程》J104-97)推荐的等效龄期
析:
(1)
等效系数αT速率系数γa,
15~30℃,℃平均
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
[1]
%(2)(3)
γs直线同γa曲线相交于20℃
b直线差值系数法等效系数γ
的方法作过简要讨论JGJ
104-97规程中有关问题予以讨论。1
和-8℃,12~0℃平均误差-21%。同γa曲线相交于9℃和-3℃,12~0℃
b同γa极为接近,平均误差为之间γ
系数”。笔者认为JGJ104-97规程对差值系数有误解。
2.2
等效龄期法和成熟度差值系数法的应用公式[2][3][4]等效龄期法公式:等效龄期t=Σ(αT・tT)混凝土强度推算式
ef=a・
-b/D
特点和适用范围
1.1
关于差值系数的讨论差值系数0.8的意义
[5][6]
3.32%(最大值为+5%和-5%)。
(4)
(1)(2)
2.2.1
γb同αT比较,γb直线同αT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现作简要讨论。
一是水泥水化反应成熟度Ma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Ma有差值。这一观点同国内外研究资料
[7]
曲线相交于10℃和-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αT曲线同γa曲线极
T法)推算混为相近,宜用等效龄期法(α
进行了
研究分析。差值系数有三个基本观点,
成熟度差值系数法公式:等效标养成熟度
M20=Σ(T+15)・tT×0.8=M×0.8(3)
b・等效龄期t=Σ(γtT)
凝土强度;当综合蓄热法养护温度在
b同γa的平均误差比αT同12~0℃时,γ
(4)是
混凝土强度推算式
γa的误差要小,混凝土强度的推算用成熟度差值系数法较好。
(5)
αT法和γb法,t、T从表1看例1D(γb)几乎相等,两种方法都适用;例2则
b法。适用于γ
s直线同γa曲线一致的。从图1可见,γ
ef=a・
M20
在不同温度二者差值不同。在综合蓄热
)之间,差值系数法温度区段(12~0℃
(γ=γa/γs)变化幅度较小,按计算结果
式(1)~(5)中:
t———等效龄期(h);D———混凝土
统计[8]其平均差值系数:
养护龄期(d);M20———等效标养成熟度
(℃・);M—h);T———温度(℃——测温
成熟度(℃・h);tT———温度为T的持
b—续时间(h);αT、γ——等效系数;
0.8———成熟度差值系数;f———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,1930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,030600收稿日期:2001-08-15
图1
成熟度等效系数比较曲线图
表1实例比较表
αT・665・
表3等效系数(γb)表
例混凝土平均温度/Σt/h
2
-5~11
γb法γγγT
0.246
38.361.646.7
表2混凝土强度计算比较表
北京89规程
步骤计算测温成熟度计算等效标养成熟度
条款第2条
内
容
步骤计算测温成熟度计算混凝土强度
M=Σ(T+15)・tT=1370(℃・h)M20=M×0.8=
JGJ104-97规程
成熟度强度公式由式(5)变为式
-
条款
D.0.4.1
内容
M=Σ(T+15)・tT=1370(℃・h)
f=20.627exp
(2):840,则为
ef=a・
M20
,将b、M20各除以
-b′/D
第5条
1096(℃・h)
f=20.627exp
D.0.4.2(
)
1370ef=a・
97规程附录D算例2强
f=20.627ef=20.627e
-2310.668/1370-2.751/1.631
计算混凝土
推测强度
第5条(
)
1096=2.505(MPa)
计算混凝土推测强度
==×)
变为:
=3.818(MPa),
12~0℃,平均值为0.79,Cν=3.8%;
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)
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M20变换为概念明确的龄期(t),方法简便,结果准确且便于同等效龄期法比较。
3
15~0℃,平均值为,Cν=5.6%;
12~-5℃,平均值为0.794,离差北京97规程(DBJ/T01-36-
系数Cν=3.8%。
[4][8]
据此,北京89、97两本规程同
97)第3.2.2条和编制说明二“关于成熟
结论
(1)
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一个差值,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混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(M),乘以0.8的差值系数换算成标养成熟度值(M20),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.0.4.2和D.0.4.3条应加以讨论。2.3
1
混凝土养护温度在10℃以
取差值系数0.8。
二是成熟度相同时,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[5]分析,温度5~0~-5℃,W/C为0.4~
0.6,M=1080~2520(℃・h),掺低负温
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
12~0℃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。
(3)
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
ν为27.8%~32%,据差,波动幅度大,C
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规程相应条款应予以修正。
参考文献
郭志福.冬期施工中混凝土早期强度推算方法的探讨.低温建筑技术,1996(1)
2建筑工程冬期施工规程(JGJ104-97).北
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,要达到与标养混凝土相同的强度,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℃,当1d强度相等时,低温成熟度
M为标养成熟度的1.312倍,即M20/M
ν=4%。平均为0.762,离差系数C
京:中国建筑工业出版社,1998
3项翥行.成熟度研究.混凝土,1990(6)4
成熟度差值系数法变换为等效龄成熟度差值系数法,等效标养成熟
北京建筑工程总公司.冬期混凝土综合蓄热法施工应用成熟度推测混凝土早期强度规程.建筑技术,1989(10)
期法推测混凝土早期强度
度按式(3)计算,M20=Σ(T+15)・tT×
0.8,两边除以(T+15)=(20+15)=
・tT,即变为35,M20/35=35
675
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”[5]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
傅沛兴.冬期综合蓄热法施工中应用成熟度推测混凝土早期强度的研究.建筑技术,1989(12)
傅沛兴.早龄期混凝土温度与强度发展速度关系曲线.建筑技术,1992(10)
郭成举.混凝土成熟度的理论和应用.混凝土及加筋混凝土,1987(5)
冬期混凝土综合蓄热法施工成熟度控制养护规程(DBJ/T01-36-97).北京市标准,1997
式(4)b・t=Σ(γtT)
北京89规程
[4]
和97规程
[8]
的
式中γb即为等效龄期系数。
γb
=35
有关规定
(1)
(6)
8
北京89规程第5条规定b值列入综合蓄热法12~0℃时,γ
“……综合蓄热法施工的混凝土工程,表3。