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混凝土标准养护强度与其结构实体强度的关系与区别

发布时间:2022-7-23 0:00:04浏览次数:10065文章出处:弧形幕墙

我国规范规定要以混凝土标准养护强度作为评定混凝土强度的依据,同时又要对涉及混凝土安全的有代表性的部位进行结构实体检验,两者之间有什么关系和区别呢?

1  标准养护强度

目前,世界各国无一例外的都是以标准养护强度作为判断混凝土强度的依据,但该标准养护强度是在特定规定下,在一定标准条件下测得的混凝土强度,与混凝土实体结构中的实体强度存在差别。虽然该差别早已为人们所发现和认识,但到底采用哪种检测方法可更接近实体而真实地反映结构混凝土的强度,是广大混凝土研究人员面临的重要研究任务之一。但在取得更为合适的方法和手段之前,标准养护强度仍为大家公认的检测与验收混凝土的通用手段。

速盈所官网下载 标准养护强度无法反映施工工艺的混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣及成型,也无法反映混凝土养护条件的温度、湿度及龄期对其强度发展的影响,其反映的只是混凝土拌合物的组成和搅拌质量,实际上只是一种“材料混凝土强度”,难以反映施工工艺和养护条件对结构混凝土强度的影响。但是,标准养护由于试件的制作、养护、试验、检测、评定有较好的操作性,且试验结果稳定而具有可比性,世界各国都以其作为混凝土设计和验收的依据。但标准养护强度与结构实体强度之间的差异,在设计和施工中皆以不同形式加以反映。我国的设计规范在确定混凝土的强度设计值时,考虑这种差异。根据以往经验,并结合试验数据分析,以及参考其他国家有关规定,对试件混凝土强度乘以小于1.0的修正系数0.88。

2  混凝土的结构实体强度

在实际工程中,结构混凝土的立方体抗压强度并无实际直接的应用意义。在结构设计时幕墙施工安装,真正可实际应用的混凝土强度是混凝土轴心抗压强度和轴心抗拉强度,然而在确定含有这两个参数的设计计算公式,并进行混凝土结构构件试验研究时,大多以同条件养护试件的抗压强度作为评价结构混凝土强度的依据。也就是说,虽然结构设计时提出的强度等级的要求是以标准养护强度而确定的,但实际进行结构计算中所反映的规律,则是由同条件养护试件所反映的结构混凝土强度为依据的。

对混凝土强度的检验,应以在混凝土浇筑地点制备并与结构实体同条件养护的试件强度为依据。与此同时又指出,对混凝土强度试验也可根据合同约定,采用非破损或局部破损的检测方法,这意味着除采用同条件养护试件作为检验实体结构混凝土强度的依据外,还可采用回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、后装拔出法等方法。

作为非破损检测的回弹及超声等手段,所测定的并不是混凝土强度本身,而只是混凝土表面强度或超声波在混凝土中的传播速度,其强度检测值是通过这些物理量与混凝土立方体抗压强度之间的对应关系间接推定的。由于受到各种条件的影响,这种推定关系波动颇大且十分离散,往往造成推定强度数值偏差较大,容易造成错判或漏判。半破损的局部破损法检测的钻芯强度是直接测定的混凝土抗压强度,但是钻芯取样同样会干扰芯样的混凝土强度,同时钻取的芯样在试验前要磨平端面或坐浆处理,操作误差也将影响试验结果,不熟练的操作往往降低检测强度。综上可见,非破损的回弹、超声检测尽管简易方便但不准确;半破损的钻芯检测有可能造成偏差且成本高,不但操作复杂又可能伤害结构,因此一般仅作复核核准用,难以作为普查手段。

试验研究和统计分析表明,在目前可能采用的各种检测混凝土强度的方法中,非破损法及局部破损法建行大厦,都难像同条件养护试件那样被人们普遍认同和接受,更重要的是,同条件养护强度与其他方法相比,其强度最接近混凝土结构的实体强度,其中也包括,同条件养护试件的强度比标准养护试件的强度更接近结构的实际强度。采用同条件试件的强度作为结构实体强度检验的依据,实际上是用施工强度用于工序控制的做法的延伸,并使检验方案更加完善。

3  标准养护强度与同条件养护强度的区别

由于长期形成的传统习惯和目前的工程实际需要,标准养护试件强度至今仍是混凝土强度检验验收的主要依据,但其难以反映施工操作及养护条件对结构中实际混凝土的强度影响幕墙设计方案速盈所官网下载,其强度基本上反映的是拌合物的质量,具有“材料强度”的含义,反映的是混凝土拌合物生产单位的管理水平。这种试件和结构所处分离状态导致缺乏和减弱监督力度,给弄虚作假造成可乘之机。而同条件养护强度比标准养护强度更真实地反映了结构的实际安全储备及实际抗力,因其与施工质量及养护条件有关,反映了施工单位的施工及管理状态,更接近地反映实体混凝土的实际状况。标准养护强度与同条件养护强度的异同见表1。


4  结构实体检验中“有代表性部位”的正确确定

速盈所官网下载 GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》第10.1.1条规定,对涉及混凝土结构安全的有代表性的部位应进行结构实体检验。结构实体检验应由监理单位组织施工单位实施,并见证实施过程。

对于结构的重要部位,应根据结构知识、力学知识及工程施工经验综合判定和选择,应以结构受力较大、一旦破坏可能引起严重后果以及容易发生施工质量缺陷的部位为主要检测范围。当然,还应兼顾检测的全面性,对一般部位也应当适当抽检,以扩大检测的覆盖面。一般应以下述原则确定:

(1)在承受荷载传力过程中起关键抗力作用的构件或部位;

速盈所官网下载 (2)一旦失效则会引起严重后果的构件或部位;

速盈所官网下载 (3)有代表性的结构构件或部位;

速盈所官网下载 (4)施工过程难于控制可能造成安全隐患的构件或部位;

(5)检测手段可以实现,并便于检测操作的构件或部位。

具体来说,一般应着重检测柱、特别是底层柱、主梁、节点及剪力墙底部等。

5  同条件养护制度的实现

同条件养护试件应置于被检测构件或部位近处,覆盖及湿度应与被检测构件或部位相同,但不要苛求完全相同或完全相似,不能机械地理解并实施完全一致,不可强求其养护温度、湿度、龄期及养护形式和手段绝无二样。因为即使是实体结构本身,其内部的混凝土强度也并非相同,比如混凝土构件的表面及内部、向阳面及背阴面、表层的受风面及背风面、构件的上层及下层、不同构件及不同部位的温度、湿度条件等都存在着差异。

从概率统计的角度来讲,结构混凝土强度并不是一个固定的值,而是一个随机变量,由于混凝土搅拌、浇筑、养护等条件和环境条件的差异,实际上结构混凝土强度是一个范围,在一定置信度条件下、通过系统检测和统计分析确定实际混凝土强度的范围,是对结构混凝土强度的科学描述。

6  同条件养护试件检测过程中所遇实际问题的处理

同条件养护试件在强度检测中会遇到一些这样或那样的问题,现将常见的一些事例举例如下,以求能帮助大家合理解决,正确执行规范。

(1)标准养护强度与同条件养护,其中一个合格而另一个不合格的处理。

标准养护强度是按“检验批”验收的,如果检测不合格影响范围只限该检验批所代表的混凝土结构的工程范围,可针对这些部位的混凝土采用非破损、局部破损等方法检测,按非正常验收的方法解决。

速盈所官网下载 同条件养护强度是按“强度等级”验收的,如果检测不合格则影响范围只限于该强度等级所代表的混凝土结构的工程范围,同样可采用非破损、局部破损等方法检测,一般可只对同条件养护强度达不到强度标准值试件组所对应的结构部分进行再检测,无须将再检测范围过分扩大而引起检测工作量和检测成本增加。因此,由于标准养护强度与同条件养护强度的含义和代表性不同,完全不能互相代替。在发生某一强度不合格时而另一强度的检测还要进行。

(2)无同条件养护试件的处理。

当施工时没有留置同条件养护试件,或者丢失、破损而无法按正常方法检测验收实体强度时,则要根据规定委托具有相应资质等级的检测机构根据国家有关标准按非正常验收来检测验收。

(3)不因工程小而不留置同条件养护试件。

同条件养护试件是根据涉及混凝土结构是否处于安全的有代表性的部位而决定的,因此不管混凝土工程量如何小,只要是属于涉及安全的有代表性的部位就要留置。因为试件的留置数量与执行的检验方法有关,并且对其验收界限有很大影响,而统计验收方法要求试件数量较多,但验收界限相对较低,反之如果留置的试件太少,采取非统计方法,则要提高验收界限才能达到应有的强度保证概率,混凝土工程量再少,试件也不应少于3组。

(4)同条件养护试件不应按构件类型验收。

速盈所官网下载 同条件养护试件应以统一强度等级的混凝土为一个检验批,同一检验批的同一强度混凝土,应根据混凝土的工程量和重要性来确定,不应按构件的类别分别验收,而是应按混凝土强度等级验收。

(5)人工加热养护的同条件养护试件处理。

速盈所官网下载  人工加热养护常用于冬期施工中,其等效养护龄期可按结构构件的养护实际条件,由监理(建设)、施工等各方根据同条件养护试件强度与标准养护条件下28 d龄期试件强度相等的原则确定。因为人工加热养护的混凝土试件早期强度增长很快,而中后期强度增长减缓,故可参考人工加热标准养护试件养护时间的确定方法加以简化处理。试验研究表面,将人工加热养护温度作为第一天的平均温度计入等效养护龄期,累计达到600℃·d时再进行试验,是一种可行的方法。

速盈所官网下载 在以同条件养护强度作为混凝土实体强度的检验中,应在正确理解国家规范的基础上认真贯彻执行,以求不断提高混凝土的施工质量。

(图文来自网络,侵删)

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