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1 概述
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),隨著社會(huì)科學(xué)的不斷發(fā)展,混凝土的發(fā)展也日益進(jìn)步。當(dāng)今混凝土成為用途最廣、用量最大的人造材料,對(duì)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)及節(jié)約資源,能源,追求合理經(jīng)濟(jì)效益等方面起到了不可估量的作用。但是混凝土不可避免的會(huì)產(chǎn)生一系列質(zhì)量問(wèn)題,如何控制好混凝土也日益為人們重視。本文將結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)混凝土強(qiáng)度控制進(jìn)行歸納總結(jié),供同行們參考,歡迎指正。
2 混凝土強(qiáng)度的影響因素
對(duì)于混凝土來(lái)說(shuō),抗壓強(qiáng)度是衡量其質(zhì)量的重要的指標(biāo)之一,通過(guò)混凝土強(qiáng)度的表達(dá)式(fcu,0=fcu,k+1.645σ)我們可以看出,在數(shù)學(xué)關(guān)系方面,混凝土的抗壓強(qiáng)度與其原材料水泥的強(qiáng)度成正比關(guān)系。
通過(guò)混凝土強(qiáng)度的表達(dá)式(fcu,0=fcu,k+1.645σ)我們可以得出,對(duì)于按照固定水灰比配制的混凝土,通過(guò)采用高標(biāo)號(hào)、低標(biāo)號(hào)兩種水泥配制的混凝土,通過(guò)檢測(cè)我們發(fā)現(xiàn),高標(biāo)號(hào)水泥配制與低標(biāo)號(hào)配制的混凝土在強(qiáng)度方面,前者的強(qiáng)度要高出許多。所以,在混凝土施工過(guò)程中,使用水泥時(shí),一定注意標(biāo)號(hào),防止因而錯(cuò)用了水泥,在一定程度上影響了施工質(zhì)量。另外,水灰比與混凝土強(qiáng)度也符合數(shù)學(xué)的正比關(guān)系。通常情況下,如果混凝土的水灰比非常大,那么對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度也非常高,反之,混凝土的強(qiáng)度就比較低。因此,在水灰比固定的情況下,為了提高溫凝土的強(qiáng)度,通過(guò)增加水泥用量的方式是不科學(xué)、不正確的。這種方式通常情況下,只是增大了混凝土的和易性、收縮性和變形等。
通過(guò)對(duì)上述進(jìn)行分析,水泥強(qiáng)度和水灰比是影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素。所以,在混凝土施工過(guò)程中,為了提高施工質(zhì)量,需要選擇標(biāo)號(hào)較高的水泥,同時(shí)對(duì)混凝土的水灰比進(jìn)行嚴(yán)格控制。另外,影響混凝土強(qiáng)度的因素還包括:
2.1 控制混凝土配制強(qiáng)度設(shè)計(jì)
對(duì)于混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),其確定方式比較復(fù)雜,通常情況下,我們都是根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的平均值與1.645倍的標(biāo)準(zhǔn)值之和對(duì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。在一定程度上,通過(guò)這種方式進(jìn)行處理,混凝土的保證率達(dá)到95%以上,然而低于該標(biāo)準(zhǔn)值的概率小于5%。這就為建筑物的施工安全提供了準(zhǔn)備,奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式,施工人員一方面使得混凝土平均值大于標(biāo)號(hào),另一方面通過(guò)各種措施降低混凝土確定的變異性,也就是使混凝土標(biāo)準(zhǔn)差降到最低值。
2.2 混凝土配制強(qiáng)度原材料控制
2.2.1 水泥是混凝土的主要組成部分之一,其性能對(duì)混凝土有著重要影響。水泥在混凝土中填充砂石空隙、包裹砂石顆粒表面、在硬化前起作用和在硬化后起膠結(jié)作用。是一種較好膠凝材料,所謂膠凝材料就是能把砂石等粗骨料粘結(jié)在一起,固化并產(chǎn)生強(qiáng)度的材料。
2.2.2 粗骨料是混凝土的主要組成部分之一,其性能對(duì)混凝土有著重要影響。在混凝土中粗骨料起骨架作用,其中粒徑大于4.75mm的骨料稱(chēng)為粗骨料。普通混凝土常用的粗骨料有碎石及卵石兩種。碎石是天然巖石、卵石或礦山廢石經(jīng)機(jī)械破碎、篩分制成的粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。卵石是由自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選、堆積而成的、粒徑大于5mm的巖石顆粒。當(dāng)石質(zhì)強(qiáng)度一定時(shí),由于碎石的表面的粗糙程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)卵石表面的粗糙程度,在一定程度上,使得碎石與水泥砂漿之間的粘結(jié)力更強(qiáng),當(dāng)水灰比或配合比一定時(shí),利用碎石和卵石配制的混凝土,在強(qiáng)度方面碎石比卵石要大很多。當(dāng)粗骨料粒徑增大時(shí),其比表面積減小,混凝土的水泥用量也減少,故在滿足技術(shù)要求的前提下,粗骨料的最大粒徑應(yīng)盡量選大一些。綜上所述,在配制混凝土的過(guò)程中,粗骨料要優(yōu)先選擇碎石,同時(shí)粗骨料粒徑控制在2~3cm左右。
2.2.3 細(xì)骨料是混凝土的主要組成部分之一,其性能對(duì)混凝土有著重要影響。細(xì)骨料是指粒徑在0.075mm~
4.75mm之間的集料,與粗骨料相比,細(xì)骨料對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響程度要小很多,所以,在混凝土公式中,砂種柔效沒(méi)有得到充分的反映,但是,砂質(zhì)量影響混凝土的質(zhì)量是可以確定的。主要填充粗骨料之間的縫隙,增加混凝土的和易性和流動(dòng)性,從而增加混凝土的強(qiáng)度。
綜上所述,為了確?;炷恋呐渲茝?qiáng)度,通常情況下,按照混凝土各標(biāo)號(hào)用砂石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)而選擇合適的砂石。由于施工現(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜,進(jìn)而造成砂石之間的質(zhì)量差異比較大。因此,為了確保混泥土的質(zhì)量,現(xiàn)場(chǎng)施工人員要確保砂石的質(zhì)量。
2.2.4 混凝土外加劑是一種在混凝土攪拌之前或拌制過(guò)程中加入的,用以改善新拌或硬化混凝土性能的材料?;炷镣饧觿╅_(kāi)始是作為補(bǔ)充組分加入的,在實(shí)際使用中很快成為所有優(yōu)質(zhì)混凝土的必需組成,在現(xiàn)代混凝土材料和技術(shù)中起著重要作用,可以改善混凝土的多種性能,特別是耐久性和強(qiáng)度,優(yōu)質(zhì)的高效減水劑和礦物外加劑(亦稱(chēng)礦物摻和料)在高性能混凝土中扮演著重要角色,前者能降低混凝土的水灰比,增大坍落度和控制坍落度損失,賦予混凝土高密度和優(yōu)異施工性能。后者能填充膠凝材料的空隙,參與膠凝材料的水化,改變混凝土的界面結(jié)構(gòu),提高混凝土致密性,強(qiáng)度和耐性。外加劑促進(jìn)了混凝土新技術(shù)的發(fā)展,如自流平混凝土、水下混凝土、噴射混凝土、泵送混凝土等等。這些在以前是不可能實(shí)施的技術(shù),現(xiàn)如今加入外加劑后都可以施工了。同時(shí)還促進(jìn)了工業(yè)副產(chǎn)品(礦渣、粉煤灰等)在凝膠材料系統(tǒng)中的應(yīng)用,有助于節(jié)約資源和環(huán)保。
2.3 混凝土強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)控制
2.3.1 澆筑完混凝土后,保濕養(yǎng)護(hù)要及時(shí)到位。通常情況下,保濕養(yǎng)護(hù)的措施主要包括灑水、覆蓋、噴涂養(yǎng)護(hù)劑等。
2.3.2 混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間的規(guī)定。
①配制混凝土的過(guò)程中,根據(jù)水泥類(lèi)型確定養(yǎng)護(hù)時(shí)間。通常情況下,硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥,不應(yīng)少于7d。②在配制混凝土的過(guò)程中,如果使用了緩凝型外加劑、礦物摻合料,其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。③對(duì)于抗?jié)B以及強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)C60 以上的特殊混凝土,通常的養(yǎng)護(hù)時(shí)間要超過(guò)14d。④后澆帶混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不能低于14d。⑤對(duì)于地下室的底層墻、柱、上部結(jié)構(gòu)的首層墻、柱等需要適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。⑥根據(jù)施工方案確定基礎(chǔ)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
2.3.3 灑水養(yǎng)護(hù)的規(guī)定。
①在混凝土表面覆蓋麻袋或草簾后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。②根據(jù)本規(guī)范第7.2.8 條的規(guī)定確定灑水養(yǎng)護(hù)用水。③當(dāng)日溫度低于5℃時(shí),不應(yīng)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。
2.3.4 覆蓋養(yǎng)護(hù)的規(guī)定。
①通過(guò)在混凝土表面覆蓋塑料薄膜、塑料薄膜加麻袋、塑料薄膜加草簾進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。②在混凝土表面緊貼塑料薄膜,同時(shí)在塑料薄膜內(nèi)保持凝結(jié)水。③確保覆蓋物的嚴(yán)密,按施工方案確定覆蓋物的層數(shù)。
2.3.5 噴涂養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)的規(guī)定。
①將致密的養(yǎng)護(hù)劑噴涂在混凝土表面。②在結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面均勻噴涂養(yǎng)護(hù)劑,不得漏噴。③根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的有關(guān)要求使用養(yǎng)護(hù)劑。
2.3.6 通過(guò)覆蓋養(yǎng)護(hù)的方式對(duì)基礎(chǔ)大體積混凝土表面進(jìn)行覆蓋。
2.3.7 柱、墻混凝土養(yǎng)護(hù)方法的規(guī)定。
①對(duì)于地下室的底層和上部結(jié)構(gòu)的首層柱、墻等,混凝土帶模養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不少于3d。②通過(guò)灑水養(yǎng)護(hù)的方式對(duì)其他部位的柱、墻混凝土等進(jìn)行處理。
2.3.8 當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2之前,不得在混凝土的表面踩踏、堆放荷載等。
2.3.9 應(yīng)該按照相同的養(yǎng)護(hù)條件對(duì)試件與實(shí)體結(jié)構(gòu)相應(yīng)的部位進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
2.3.10 施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)具備混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件制作條件。
3 控制混凝土強(qiáng)度的環(huán)節(jié)
3.1 設(shè)計(jì)合理的混凝土配合比。材料達(dá)到合格要求,才能做出合理的混凝土配合比,達(dá)到設(shè)計(jì)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 按照施工配合比進(jìn)行施工,首先及時(shí)測(cè)定砂、石含水率;其次,使用質(zhì)量比;最后,及時(shí)檢查原材料與設(shè)計(jì)用原材料的匹配性。
3.3 加強(qiáng)原材料管理,混凝土材料的變異將影響混凝土強(qiáng)度。
3.4 在對(duì)混凝土強(qiáng)度測(cè)定的過(guò)程中,我們以28天為準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。
綜上所述,我們應(yīng)從各個(gè)方面控制混凝土質(zhì)量,以確保整個(gè)工程質(zhì)量,以保證企業(yè)信譽(yù)和發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】混凝土檢測(cè) ;試塊;測(cè)強(qiáng);
Strength analysis of concrete detection
Zhang Minggai
Fifteen Bureau of China Railway Group Xinjiang company
[ Abstract ] concrete quality indicators to the standard test block strength as the basis, and the concrete strength test and evaluation standards clearly defined standard test cube compressive strength of structure concrete strength.
[ Key words ] concrete test block strength; detection;
中圖分類(lèi)號(hào):TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
一、試塊法對(duì)混凝土強(qiáng)度值影響
試塊法是目前混凝土檢測(cè)方法中最基本、應(yīng)用最多的一種方法,試件在一定程度上直接反映了混凝土實(shí)體的強(qiáng)度,通常被拿來(lái)作為對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定的重要依據(jù)。從理論上說(shuō),如果試件的制作過(guò)程符合相關(guān)規(guī)范的要求,與構(gòu)件是在相同條件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的,那么試壓測(cè)定的結(jié)果與構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度應(yīng)該是相吻合的,那么試塊法測(cè)強(qiáng)的誤差影響因素有哪些呢?
1、制作混凝土試塊時(shí)不認(rèn)真、馬虎了事,或是養(yǎng)護(hù)不是十分到位,容易出現(xiàn)實(shí)際上混凝土實(shí)體強(qiáng)度是滿足要求的,但是混凝土試塊不合格的情況,給工程具體施工制造不必要的麻煩;還有制作試件時(shí)為圖檢驗(yàn)合格而弄虛作假,導(dǎo)致試塊的測(cè)強(qiáng)誤差很大,不能準(zhǔn)確反應(yīng)混凝土實(shí)體質(zhì)量。
2、混凝土的取樣沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)定的數(shù)量實(shí)施隨機(jī)抽樣,而是僅僅是在攪拌質(zhì)量好的時(shí)侯才取樣,如此做法必然導(dǎo)致所取的試塊缺乏普適性和代表性,測(cè)強(qiáng)誤差也就較大,與反映真是的工程質(zhì)量有偏差。
3、試件本身質(zhì)量的因素的影響,如試件實(shí)際尺寸與公稱(chēng)尺寸的誤差;試件承壓面與相鄰面的垂直度;控制試驗(yàn)時(shí)的加荷速率情況等等都對(duì)測(cè)強(qiáng)結(jié)果有影響。
二、回彈法對(duì)混凝土強(qiáng)度值影響
回彈法借助回彈儀來(lái)測(cè)定混凝土的表面硬度,借此推斷混凝土的抗壓強(qiáng)度。在實(shí)踐中,人們發(fā)現(xiàn)應(yīng)用該種方法,有著簡(jiǎn)便,速度快和費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)取樣是檢測(cè)人員一線隨機(jī)取樣,可以直觀地看到混凝土的澆筑質(zhì)量,具有很強(qiáng)的真實(shí)性,技術(shù)指標(biāo)的獲得也比較全面,不過(guò)從實(shí)踐中的方法對(duì)比來(lái)看,我們發(fā)現(xiàn)其精度相比較而言較差些,這里影響其測(cè)強(qiáng)誤差的因素主要有以下幾個(gè)方面:
1、選擇回彈法測(cè)區(qū)的因素
實(shí)踐證明,回彈法測(cè)區(qū)的選擇對(duì)測(cè)強(qiáng)結(jié)果有較大的影響,相關(guān)規(guī)定要求在布置測(cè)構(gòu)件的測(cè)區(qū)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制相鄰兩個(gè)測(cè)區(qū)的間距小于2m;同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制測(cè)區(qū)與構(gòu)件端部或施工縫邊緣之間的距離(0.2m≤d≤ 0.5m);回彈儀最好布設(shè)于水平方向檢測(cè)混凝土澆筑面對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)可測(cè)面上,在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位必須布置測(cè)區(qū),注意有效地避開(kāi)預(yù)埋件。對(duì)于薄壁小構(gòu)件所在處,不要布置測(cè)區(qū),薄壁構(gòu)件受到彈擊作用會(huì)發(fā)生的振動(dòng),勢(shì)必導(dǎo)致回彈能量的耗散,帶來(lái)檢測(cè)結(jié)果偏低。
2、測(cè)試面因素的影響
實(shí)踐表明,檢測(cè)時(shí)如果遇到麻面或有浮漿的構(gòu)件,而且在實(shí)施回彈前沒(méi)有用砂輪將測(cè)試面磨平,會(huì)帶來(lái)測(cè)試結(jié)果偏低;如果我們?cè)跍y(cè)試時(shí),僅僅看到測(cè)試面達(dá)到清潔、平整是不夠的,還應(yīng)該看到混凝土在被水泡過(guò)之后其表面硬度會(huì)有所降低,潮濕或浸水的混凝土對(duì)回彈法檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性有較大的影響,遇到這種情況,如果采用熱火、電源對(duì)其強(qiáng)制干燥,容易導(dǎo)致防混凝土面層被灼傷,對(duì)檢測(cè)精確度的影響更大。
3、碳化深度的測(cè)試取值
從技術(shù)指標(biāo)來(lái)看,碳化深度值測(cè)量的準(zhǔn)確性與回彈值一樣,對(duì)推定混凝土強(qiáng)度的精度直接構(gòu)成影響。實(shí)踐中,孔洞內(nèi)的粉末和碎屑如果沒(méi)有清除干凈就實(shí)施了測(cè)量,導(dǎo)致已碳化和未碳化的界線難以區(qū)分,測(cè)試誤差較大。此外,采用目測(cè)方法沒(méi)有采用專(zhuān)用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行碳化深度值的測(cè)量也是導(dǎo)致誤差較大的重要原因。
4、混凝土回彈值的修正
從近年來(lái)的施工實(shí)際來(lái)看,城市泵送混凝土的使用已經(jīng)普及開(kāi)來(lái),因?yàn)楸盟突炷帘旧硭哂械纳奥试黾?,粗骨料粒徑較小,流動(dòng)性大,砂漿包裹層嫌厚,表面硬度較低等等特點(diǎn),導(dǎo)致使用回彈法來(lái)推定的測(cè)區(qū)結(jié)果明顯的低于其實(shí)際強(qiáng)度值。所以,回彈法在用來(lái)檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí),必須對(duì)施工單位澆注混凝土的方式有精確的了解, 并給予修正。此外,有時(shí)受到一定檢測(cè)條件的限制,還存在回彈儀為非水平方向且測(cè)試面為非混凝土側(cè)面的情況,也必須要先按非水平狀態(tài)檢測(cè)時(shí)的回彈值實(shí)施修正,接著再按角度修正后的回彈值實(shí)施不同澆筑面的回彈值進(jìn)行修正,在進(jìn)行修正時(shí),順序一定不能顛倒,更不能將分別修正后的值與原始值直接地進(jìn)行相加或相減,這些不正確的修正做法必然造成計(jì)算錯(cuò)誤,對(duì)混凝土強(qiáng)度的推定影響很大。
三、超聲回彈綜合法對(duì)混凝土強(qiáng)度值影響
該方法是將超聲法和回彈法相綜合的一種測(cè)強(qiáng)方法,其測(cè)量結(jié)果的精確度主要由它的幾個(gè)主要程序完成的具體情況決定:
1、聲速測(cè)量:對(duì)試塊實(shí)施聲速測(cè)量時(shí),測(cè)試面的選取應(yīng)取試塊澆筑方向的側(cè)面作為測(cè)試面,同時(shí)用黃油(鈣基脂)做耦合劑;選擇的聲速測(cè)量方法上,大多采用的是對(duì)測(cè)法,即在一個(gè)相對(duì)測(cè)試面上布設(shè)3個(gè)測(cè)點(diǎn),確保發(fā)射和接收探頭的軸線位于同一條直線上,以3個(gè)測(cè)點(diǎn)的平均值作為試塊最終的聲值,小數(shù)點(diǎn)后保留一位小數(shù)記錄下來(lái),試塊邊長(zhǎng)的測(cè)量精確到 1 mm。
2、回彈測(cè)試:在測(cè)試面的選擇上,回彈值測(cè)量選用與聲速測(cè)量不相同的另外一個(gè)相對(duì)側(cè)面作為測(cè)試面,具體的實(shí)施是在等聲速測(cè)量完畢后,將超聲測(cè)試面的耦合劑擦干凈,放置在壓力機(jī)上下承壓板之間,通過(guò)壓力試驗(yàn)機(jī)預(yù)加30 kN~60 kN的壓力,壓力下,在試塊相對(duì)測(cè)試面上各測(cè) 8 個(gè)回彈數(shù)值。
3、試塊抗壓試驗(yàn):回彈數(shù)值測(cè)試完畢后卸荷,將回彈面放置在壓力承板間,以(6+4)kN/s的速度連續(xù)加荷至破壞,抗壓強(qiáng)度值精確到 0.1MPa,同時(shí)記錄抗壓試驗(yàn)結(jié)果。
4、碳化深度的測(cè)定:試塊的碳化深度采用抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)過(guò)后的斷面測(cè)定,用1%的酚酞酒精溶液立即滴于剛裂開(kāi)的斷面上,未變色(變?yōu)榧t色)的深度即為碳化深度。測(cè)試中發(fā)現(xiàn)早期高強(qiáng)混凝土抗碳化能力很強(qiáng),試塊幾乎未被碳化。從超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)的環(huán)節(jié)上看,涉及的程序較為繁瑣,每一個(gè)環(huán)節(jié)都要求做到精細(xì),都有可能對(duì)誤差構(gòu)成影響,不過(guò)從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,只要很好地控制每個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量其相對(duì)誤差在非破損測(cè)試方法之中是最低的。
結(jié)束語(yǔ)
隨著建筑事業(yè)的發(fā)展,對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求越來(lái)越高,從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看檢測(cè)混凝土強(qiáng)度值的方法有好多種,其中試塊法、回彈法和超聲回彈綜合法這三種非破損測(cè)試方法應(yīng)用較為頻繁,本文就這三種檢測(cè)方法的測(cè)強(qiáng)誤差影響因素進(jìn)行探討。
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關(guān)鍵詞:影響因素;養(yǎng)護(hù)溫度;早期強(qiáng)度;后期強(qiáng)度】
中圖分類(lèi)號(hào): TU528.45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
Abstract: Its curing temperature is the most important reason that influences the strength of concrete, but no much investigation has to be carried out. Actually curing temperature influences early strength of concrete. This research measured the strength of concrete under different curing temperature. The results show that, curing temperature is higher, early strength is higher below 60℃, and enhancement of curing temperature has no influence on early strength above 60℃. Otherwise, post strength of concrete is higher when the curing temperature is between 4 and 23℃.
Keywords: influence factors; curing temperature; early age strength; post strength.
前言
混凝土材料的應(yīng)用技術(shù)在1824年的波特蘭水泥發(fā)明后得到了迅速發(fā)展,在短短的不到200年間,混凝土已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)今建筑領(lǐng)域的最主要原材料。具不完全統(tǒng)計(jì),2003年我國(guó)混凝土的年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到20多億立方米,大量混凝土的使用對(duì)混凝土的質(zhì)量控制提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn),如何保證混凝土在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到強(qiáng)度使用要求,已經(jīng)成為當(dāng)前的重要研究課題。
1. 問(wèn)題的提出
在混凝土施工中,完成澆筑后的主要任務(wù)就是混凝土的養(yǎng)護(hù),在施工中往往混凝土澆筑振搗都沒(méi)有問(wèn)題,但是過(guò)了一段時(shí)間之后混凝土的表面出現(xiàn)各種裂縫。這些裂縫的出現(xiàn)大多數(shù)是因?yàn)榛炷恋酿B(yǎng)護(hù)出現(xiàn)了問(wèn)題。因此,對(duì)于如何進(jìn)行養(yǎng)護(hù),如何控制養(yǎng)護(hù)溫度以及溫度控制在多少最合適,就需要進(jìn)行試驗(yàn)研究了。
2. 實(shí)驗(yàn)研究的目的
通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,得出在不同的養(yǎng)護(hù)溫度下,混凝土試塊的強(qiáng)度變化曲線,通過(guò)分析曲線得出混凝土的最佳養(yǎng)護(hù)溫度,以及利用曲線指導(dǎo)混凝土施工中的工藝變化。
3.實(shí)驗(yàn)的方法與過(guò)程
3.1 實(shí)驗(yàn)的方法
因?yàn)樗嗄z砂試件的強(qiáng)度增長(zhǎng)與混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)類(lèi)似,而且水泥膠砂的制作過(guò)程容易控制,不會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的外界影響因素,因此在實(shí)驗(yàn)中利用水泥膠砂取代混凝土測(cè)定強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律。
在實(shí)驗(yàn)中,每次同時(shí)成型膠砂試件4組,然后將試件統(tǒng)一放置在水泥膠砂恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱中,調(diào)節(jié)養(yǎng)護(hù)溫度,當(dāng)試件齡期達(dá)到1d、3d、7d、28d時(shí),將試件取出一組進(jìn)行抗壓、抗折實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)。最后將各溫度下所測(cè)數(shù)據(jù)整理并繪出曲線。
3.2 實(shí)驗(yàn)儀器
水泥膠砂攪拌機(jī)、水泥膠砂振實(shí)臺(tái)、水泥膠砂試模、水泥膠砂恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱、電動(dòng)抗折試驗(yàn)機(jī)、抗壓試驗(yàn)機(jī)等。
3.3 實(shí)驗(yàn)步驟
首先,留取一定量三菱P.O42.4R水泥,使用標(biāo)準(zhǔn)砂,按照規(guī)范制作水泥膠砂試塊。然后將制作好的膠砂試塊放入恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)箱,設(shè)定養(yǎng)護(hù)溫度、濕度保持不變。一天后拆模,同時(shí)測(cè)定一天的抗壓、抗折強(qiáng)度值,剩余試塊繼續(xù)養(yǎng)護(hù),等到養(yǎng)護(hù)齡期到達(dá)3d、7d、28d時(shí),分別取出一組試塊進(jìn)行抗壓、抗折試驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)。28d的數(shù)據(jù)測(cè)定完成后,再次制作膠砂試塊,改變養(yǎng)護(hù)溫度繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。
3.4 注意事項(xiàng)
① 對(duì)留取的水泥試樣要進(jìn)行密封保存,防止因水泥受潮等因素而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;
② 使用標(biāo)準(zhǔn)砂做實(shí)驗(yàn),保證砂的質(zhì)量穩(wěn)定;
③ 養(yǎng)護(hù)期間注意保證養(yǎng)護(hù)條件除溫度外的一致性。
4.實(shí)驗(yàn)的結(jié)果
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的混凝土在0℃、5℃、10℃等各個(gè)溫度下1d、3d、7d、28d的強(qiáng)度結(jié)果見(jiàn)表1,為了對(duì)數(shù)據(jù)分析方便,我們采用對(duì)比折算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,即以混凝土在20℃標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28天的抗壓強(qiáng)度為基準(zhǔn),將各溫度、各齡期所測(cè)得的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行百分率換算,并且將其擬核成曲線(如圖1所示)。
表1. 混凝土各溫度檢測(cè)抗壓強(qiáng)度值
圖1.養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響
通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及擬核曲線圖,我們可以看出,養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)于混凝土的強(qiáng)度有著極大的影響。特別是對(duì)于混凝土的早期強(qiáng)度,從圖中可以直觀的看出,混凝土1d和3d的強(qiáng)度在測(cè)試范圍內(nèi)隨著溫度的上升而提高。在15℃與40℃之間,混凝土1d和3d的強(qiáng)度呈現(xiàn)出接近直線模式的提高。而在15℃以下與40℃以上,混凝土1d強(qiáng)度隨溫度的變化不太明顯,但三天強(qiáng)度的變化則較明顯。此外,混凝土的7d強(qiáng)度在20℃以下時(shí)出現(xiàn)隨溫度的提升而大幅提升的現(xiàn)象。針對(duì)測(cè)定的結(jié)果發(fā)現(xiàn),混凝土不管在何種溫度條件下養(yǎng)護(hù),其28天的強(qiáng)度沒(méi)有出現(xiàn)什么太大的差異,強(qiáng)度值較為集中。
圖2.前28天的養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土后期強(qiáng)度
通過(guò)查找文獻(xiàn),我們查到了圖2,圖2為混凝土在不同溫度的水中養(yǎng)護(hù)至28天,然后在溫度為23℃、相對(duì)濕度為100%的條件下繼續(xù)養(yǎng)護(hù),混凝土強(qiáng)度的發(fā)展規(guī)律。由圖可以看出,養(yǎng)護(hù)溫度高,可以增大初期水化速度,混凝土初期強(qiáng)度較高。但養(yǎng)護(hù)溫度在4-23℃之間的后期混凝土強(qiáng)度較養(yǎng)護(hù)溫度在32-49℃之間的高。
5.混凝土強(qiáng)度變化的分析
關(guān)鍵詞:綠色混凝土;強(qiáng)度;超細(xì)礦粉;礦物摻合料
Abstract:The influence of the superfine slag on the strength green concrete by action of polycarboxylic high-performance water-reducing are studied in the present paper. The results indicate as follows: When fly ash replace 50% cement ,the strength of fly ash concrete is equal to 70% of the reference concrete ,if add 10% superfine slag, the strength of fly ash concrete is elevated to 1.1-1.3 times; When slag replace 50% cement, the strength of slag ash concrete is equal to 90% of the reference concrete ,if add 10% superfine slag ,the strength of slag ash concrete is elevated to 1.1 times ;By large amount combined admixture of fly ash, slag and superfine slag ,the high-performance green concrete with good workability, high early strength and the well developed late strength is able to be attained. Both superfine slag and the general slag co-doped are able to significantly increase the strength of green concrete.
Key words: green concrete; strength; superfine slag; mineral admixture
中圖分類(lèi)號(hào):[TQ178]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
綠色混凝土是指利用大量的工業(yè)廢渣作為活性摻合料部分取代水泥,達(dá)到降低水泥用量,節(jié)約土地和石灰石資源,降低資源消耗,減少二氧化碳的排放,改善環(huán)境的目的[1]。大規(guī)模采用綠色混凝土可以降低水泥用量,是低碳生活的一項(xiàng)重要措施。但目前國(guó)內(nèi)混凝土綠色度普遍偏低,對(duì)綠色混凝土強(qiáng)度進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)研究對(duì)實(shí)現(xiàn)低碳生活,推廣綠色混凝土具有重要意義。
超細(xì)礦粉的高細(xì)度、高活性使其在混凝土中有較好的填充性和火山灰活性作用,使混凝土界面區(qū)的晶體數(shù)量和孔隙率減少,二次水化作用能使水泥石更加致密[2]。粉煤灰和礦粉作為常見(jiàn)的礦物摻合料廣泛應(yīng)用于制備混凝土,研究表明:礦物摻合料可以提高混凝土的后期強(qiáng)度,降低水化熱,提高混凝土的耐久性和體積穩(wěn)定性,還有改善混凝土拌合物的和易性,減少泌水和離析的作用 [3],所以現(xiàn)在的大規(guī)模工程建設(shè)離不開(kāi)粉煤灰和礦粉等各種礦物摻合料。
試驗(yàn)原材料
水泥:山東山水水泥集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的P.I 52.5水泥;
粉煤灰:青島四方電廠生產(chǎn)的Ⅰ級(jí)灰,45μm篩余量為10.5%,燒失量為1.2%,需水量比89%;
普通礦粉:S95級(jí)礦粉;
超細(xì)礦粉:分別采用濟(jì)南魯新公司產(chǎn)的P800型和P1000型2種超細(xì)礦粉,P800比表面積≥800m2/kg,P1000比表面積≥1000m2/kg;
粗骨料:5~25mm連續(xù)級(jí)配的花崗巖碎石,符合JGJ52–2006要求。
細(xì)骨料:符合JGJ52–2006要求的細(xì)度模數(shù)為2.4的中砂,含泥量為2.0%;
外加劑:聚羧酸減水劑,減水率達(dá)30%;
水:自來(lái)水;
粉煤灰和礦粉的XRF成分分析,見(jiàn)表1
表1粉煤灰和礦粉的XRF分析/%
試驗(yàn)方案和結(jié)果
膠凝材料用量分別為350kg/m3、390 kg/m3、430kg/m3和470kg/m3,其中礦物摻合料占膠凝材料總量的50%,膠凝材料體系包括:A、基準(zhǔn)混凝土(純水泥)系列;B、摻加50%粉煤灰系列;C、40%粉煤灰+10%P800超細(xì)礦粉復(fù)摻系列;D、40%粉煤灰+10%P1000超細(xì)礦粉復(fù)摻系列;E、摻加50%礦粉;F、40%礦粉+10%P800超細(xì)礦粉復(fù)摻系列;G、40%礦粉+10%P1000超細(xì)礦粉復(fù)摻系列;
試驗(yàn)統(tǒng)一采用40%的砂率,隨膠凝材料用量增加粗骨料用量依次為1167 kg/m3、1142 kg/m3、1116 kg/m3、1091 kg/m3,細(xì)骨料依次為:778 kg/m3、761 kg/m3、744 kg/m3、727 kg/m3;制備粉煤灰系列混凝土?xí)r,外加劑摻量占膠凝材料的總量的1.2%,礦粉系列混凝土外加劑占1.5%,考慮實(shí)際工程情況,通過(guò)控制坍落度在180+20mm來(lái)微調(diào)整用水量。
3. 試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1 超細(xì)礦粉對(duì)摻加粉煤灰系列混凝土強(qiáng)度影響
超細(xì)礦粉對(duì)摻加粉煤灰系列混凝土強(qiáng)度的影響圖,見(jiàn)圖1。
(a)3d強(qiáng)度 (b)7d強(qiáng)度
(c)28d強(qiáng)度 (d)56d強(qiáng)度
圖1 粉煤灰系列混凝土強(qiáng)度
由圖1可以得到:
1)當(dāng)Ⅰ級(jí)粉煤灰摻量50%時(shí),單摻粉煤灰系列混凝土強(qiáng)度與基準(zhǔn)系列相差較大,復(fù)摻10%的超細(xì)礦粉能夠有效提高粉煤灰混凝土的強(qiáng)度。同膠凝材料用量條件下,復(fù)摻10%的P1000超細(xì)礦粉,3d混凝土的強(qiáng)度達(dá)到單摻粉煤灰系列的1.2-1.4倍,28d強(qiáng)度達(dá)到1.1-1.3倍;超細(xì)礦粉對(duì)混凝土強(qiáng)度的改善作用隨著膠凝材料用量的增加而提高,3d強(qiáng)度最高可達(dá)到單摻粉煤灰系列的1.3倍,28d時(shí),可達(dá)1.2倍。
2)超細(xì)礦粉細(xì)度越大,對(duì)混凝土強(qiáng)度的增強(qiáng)效果越好,3d齡期時(shí),摻加P1000系列混凝土強(qiáng)度為摻加P800系列的1.1-1.3倍,隨著齡期的增長(zhǎng),強(qiáng)度差距逐漸減少。
粉煤灰的大量摻入,降低了水泥的用量,減少了水泥水化產(chǎn)生的Ca(OH)2數(shù)量,造成早期粉煤灰玻璃體界面的火山灰活性不能較好的發(fā)揮,因此早期單摻粉煤灰系列混凝土的強(qiáng)度較低。在摻合料中摻加一定量的超細(xì)礦粉能使水泥石中的膠凝物質(zhì)的量增加、質(zhì)改善、減弱界面過(guò)渡層Ca(OH)2結(jié)晶的定向排列,進(jìn)一步填充水泥石的孔隙,極大的改善混凝土的界面粘結(jié)強(qiáng)度,從而改善混凝土的力學(xué)性能。
3.2超細(xì)礦粉對(duì)摻加普通礦粉系列混凝土強(qiáng)度的影響
與粉煤灰相比,礦粉中的CaO含量較高,具有較高的活性,同時(shí)具有較小顆粒形態(tài),在混凝土中膠凝材料體系中起到復(fù)合膠凝效應(yīng)和微集料效應(yīng),能有效改善界面粘結(jié)強(qiáng)度,提高混凝土強(qiáng)度 [5]。礦粉系列混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù),見(jiàn)圖2。
(a)3d強(qiáng)度 (b)7d強(qiáng)度
(c)28d強(qiáng)度 (d)56d強(qiáng)度
圖2 礦粉系列混凝土強(qiáng)度
由圖2可以得到:
1)單摻50%礦粉時(shí),3d強(qiáng)度增長(zhǎng)趨勢(shì)與單摻粉煤系列相差不大,后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快,28、56d其強(qiáng)度已接近于基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度;復(fù)摻10%超細(xì)礦粉,后期強(qiáng)度能達(dá)到甚至超過(guò)基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度;
2)礦粉和P1000超細(xì)礦粉復(fù)摻系列,3d時(shí),可以達(dá)到單摻礦粉系列混凝土強(qiáng)度的1.1-1.3倍,28、56d達(dá)到1.15倍左右;復(fù)摻P800超細(xì)礦粉與復(fù)摻P1000系列相比,早期對(duì)混凝土強(qiáng)度改善作用相差不大,后期復(fù)摻P1000混凝土強(qiáng)度約達(dá)到復(fù)摻P800系列的1.1倍。礦粉和P1000超細(xì)礦粉復(fù)摻,56d強(qiáng)度可達(dá)到81MPa,適合制備高強(qiáng)度綠色混凝土。
可以看出,由于礦粉的較高活性以及微集料效應(yīng),所以50%礦粉等量取代水泥時(shí),其強(qiáng)度不會(huì)顯著降低,同時(shí)還會(huì)降低水化熱,增加混凝土拌合物的和易性,提高混凝土的耐久性能;利用普通礦粉和超細(xì)礦粉復(fù)摻可以制備較高強(qiáng)度等級(jí)的綠色混凝土。
3.3不同礦物摻合料對(duì)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速度的影響
為了研究不同礦物摻合料對(duì)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速度的影響,把同種膠凝材料體系下,不同膠凝材料用量的同齡期混凝土強(qiáng)度進(jìn)行平均,研究強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律,見(jiàn)圖3。
圖3粉煤灰和礦粉系列混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)趨勢(shì)圖
由圖3可以得到:
1)摻量50%時(shí),單摻礦粉系列混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)速度要高于粉煤灰系列,摻加P1000超細(xì)礦粉可以有效的提高早期混凝土的強(qiáng)度增長(zhǎng)速度。7d時(shí),單摻粉煤灰、礦粉系列分別可以達(dá)到基準(zhǔn)混凝土7d強(qiáng)度的66%和79%,復(fù)摻超細(xì)礦粉時(shí)均能達(dá)到基準(zhǔn)強(qiáng)度的80%以上;28d時(shí),單摻粉煤灰、礦粉系列分別達(dá)到基準(zhǔn)強(qiáng)度的71%、90%,粉煤灰、礦粉分別和P1000復(fù)摻時(shí),強(qiáng)度達(dá)到基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度的84%、103%;隨著齡期的增長(zhǎng),粉煤灰和礦粉系列混凝土強(qiáng)度與基準(zhǔn)混凝土相比較差距逐漸減少。
2)基準(zhǔn)混凝土3d強(qiáng)度可達(dá)28d強(qiáng)度的63%,7d達(dá)到84%,單摻50%粉煤灰時(shí),3d達(dá)到28d強(qiáng)度的55%,7d達(dá)到79%;單摻礦粉時(shí),3d可達(dá)到49%,7d時(shí)達(dá)到75%;粉煤灰、礦粉分別和P800復(fù)摻,3d時(shí)達(dá)到57%,7d可達(dá)到78%;粉煤灰和礦粉分別與P1000復(fù)摻時(shí),3d可達(dá)到61%、50%,7d可達(dá)到81%、70%;基準(zhǔn)混凝土28-56d強(qiáng)度增幅僅為2.9%,單摻粉煤灰混凝土強(qiáng)度增幅達(dá)9.2%,單摻礦粉混凝土增幅達(dá)6.4%,粉煤灰、礦粉和超細(xì)礦粉復(fù)摻時(shí)增幅可以達(dá)到8%;
4. 結(jié)論
(1) I級(jí)粉煤灰摻量50%時(shí),28d混凝土強(qiáng)度只能達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的71%,摻加10%的P1000超細(xì)礦粉能較好的彌補(bǔ)強(qiáng)度損失,28d強(qiáng)度達(dá)到基準(zhǔn)混凝土的84%,復(fù)摻10%的超細(xì)礦粉與單摻粉煤灰相比強(qiáng)度可提高1.1-1.3倍。
(2) 礦粉摻量在50%時(shí),28d強(qiáng)度可以達(dá)到基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度的90%左右;復(fù)摻10%的超細(xì)礦粉與單摻礦粉相比,強(qiáng)度提高1.1倍;二者復(fù)摻可以制備高強(qiáng)度等級(jí)的綠色混凝土,后期強(qiáng)度已達(dá)到甚至超過(guò)基準(zhǔn)混凝土水平,膠凝材料470kg/m3,40%礦粉和10%P1000超細(xì)礦粉復(fù)摻,7d強(qiáng)度超過(guò)50MPa,56d強(qiáng)度超過(guò)80MPa;
(3) 大摻量單摻粉煤灰和礦粉會(huì)導(dǎo)致混凝土早期強(qiáng)度的發(fā)展較慢,3d約能為到28d強(qiáng)度的52%,復(fù)摻超細(xì)礦粉能有效提高混凝土的早期強(qiáng)度。大摻量礦物摻合料條件下,后期強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度約是基準(zhǔn)混凝土的2-3倍。
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關(guān)鍵詞:超聲波檢測(cè);混凝土;強(qiáng)度
自從1949年西方研究人員在混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)中首次使用超聲脈沖檢測(cè)技術(shù)以來(lái),這種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。超聲波技術(shù)能夠?qū)炷恋膹?qiáng)度、彈性、內(nèi)部缺陷等進(jìn)行檢測(cè),但是,由于強(qiáng)度檢測(cè)中的多種不確定性因素,導(dǎo)致了超聲測(cè)強(qiáng)技術(shù)發(fā)展緩慢。但是,隨著科技研究與理論研究的深入發(fā)展,超聲測(cè)強(qiáng)的應(yīng)用深度與廣度會(huì)進(jìn)一步增大。
1 混凝土中超聲波特點(diǎn)以及超聲測(cè)強(qiáng)的基本原理
由于混凝土獨(dú)特的內(nèi)部構(gòu)造方式,使得超聲波的傳輸也具有獨(dú)特性質(zhì)。在混凝土中,超聲波的傳播衰減比較大,指向性比較差。由于折射與反射作用的影響,使其在混凝土內(nèi)部傳輸時(shí)并非直線進(jìn)行。同樣原理,在任何一點(diǎn)的聲場(chǎng)所空間中,都存在著入射聲波、反射波、折射波以及轉(zhuǎn)換后的橫波。因而,檢測(cè)儀探頭所接受的信號(hào),也是上述聲波的疊加。
超聲波指的是超聲儀器發(fā)射轉(zhuǎn)換器,以一定的重復(fù)性頻率所間斷性的發(fā)出的超聲脈沖。超聲測(cè)強(qiáng),指的是通過(guò)混凝土中超聲脈沖的傳播規(guī)律以及與混凝土強(qiáng)度之間存在的某種關(guān)系,通過(guò)對(duì)脈沖參數(shù)的具體分析,最終得出混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)方式。超聲儀器所產(chǎn)生的脈沖,會(huì)進(jìn)一步促使電壓晶體獲取高頻脈沖。產(chǎn)生的脈沖會(huì)進(jìn)一步傳輸?shù)交炷林校鄳?yīng)的接收轉(zhuǎn)換器會(huì)接受混凝土中的信號(hào)數(shù)據(jù),進(jìn)而將超聲波在混凝土中的傳播距離與傳播時(shí)間測(cè)量出來(lái),進(jìn)而計(jì)算出混凝土中超聲波的傳播速度?;炷林新暡ǖ膫鞑ニ俣?,能夠詳細(xì)的反應(yīng)混凝土密實(shí)度。混凝土強(qiáng)度與混凝土密實(shí)度存在直接聯(lián)系,所以說(shuō),混凝土中的超聲波聲速與混凝土強(qiáng)度之間有密切關(guān)系。簡(jiǎn)言之,混凝土越密實(shí),其強(qiáng)度就越高,混凝土中聲波的傳輸時(shí)間就越短,聲速越大。混凝土越稀疏,其強(qiáng)度就越低,混凝土中聲波傳輸時(shí)間就越長(zhǎng),聲速越低。
2 混凝土超聲檢測(cè)的主要影響因素分析
水泥品種是影響混凝土強(qiáng)度的重要方式,對(duì)于早期的混凝土質(zhì)量在早期并無(wú)規(guī)律性可研究。部分水泥早期的強(qiáng)度較高,部分后期強(qiáng)度較高。礦物細(xì)摻料,現(xiàn)階段的混凝土主要向著高性能、高前度方向邁進(jìn),摻加礦物細(xì)料或硅灰,能夠大幅度提高混凝土強(qiáng)度。由于硅灰的顆粒比較小,具有高度分散特性,提高了超聲的聲速值。粗骨料含量,石子對(duì)于超聲測(cè)強(qiáng)的影響不顯著,可忽略。但是碎石與卵石的石質(zhì)相同,對(duì)聲速的影響也不大。但是,粗糙的碎石能夠提高骨料與水泥的粘結(jié),比卵石的強(qiáng)度高很多。砂率,科學(xué)合理的砂率,能夠有效提升混凝土的密實(shí)度,增強(qiáng)其粘聚性能。砂率變化,也會(huì)導(dǎo)致粗骨料含量發(fā)生變化。砂率對(duì)強(qiáng)度影響較小,但是,對(duì)聲速影響較大。配合比,不同的配合比,其超聲的聲速也存在較大區(qū)別。對(duì)于材料相同的混凝土中,不同的配合比導(dǎo)致不同原材料的體積并不相同。例如,含粗骨料較多的混凝土,其超聲傳播速度就比較快。水灰比較大的混凝土,孔隙多、易蒸發(fā),聲速比較低。而水灰比較小的混凝土,空隙較小、內(nèi)部比較密實(shí)。
3 在混凝土檢測(cè)中超聲波檢測(cè)的具體應(yīng)用分析
3.1 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中超聲回彈綜合法的應(yīng)用
混凝土強(qiáng)度是混凝土質(zhì)量的非常重要的指標(biāo)之一,所以說(shuō),檢測(cè)混凝土強(qiáng)度成為了超聲波檢檢測(cè)的重要方面?,F(xiàn)階段,超聲回彈綜合檢測(cè)方式因測(cè)試精確度強(qiáng)等特點(diǎn),在實(shí)際檢測(cè)中被廣泛應(yīng)用。這種檢測(cè)方式,是綜合利用回彈法與超聲法而設(shè)計(jì)出來(lái)的檢測(cè)新方式。兩種檢測(cè)方式都是以強(qiáng)度、應(yīng)變行為以及材料應(yīng)力作為重要依據(jù)。在超聲法運(yùn)用該過(guò)程中,超聲速度能夠精確、全面的反映被測(cè)試材料的內(nèi)部信息和材料屬性。回彈法,一方面能夠準(zhǔn)確反映材料的彈性特點(diǎn),一方面還能夠有效反映材料的可塑屬性。但需注意,其對(duì)材料可塑屬性的反應(yīng)比較淺,只能進(jìn)行表面屬性方面的檢測(cè),無(wú)法有效反映更深層次屬性。因此,綜合利用回彈法與超聲法,能夠綜合兩種方式的優(yōu)點(diǎn),在對(duì)混凝土內(nèi)部材料、情況進(jìn)行綜合檢測(cè)的基礎(chǔ)上,展現(xiàn)混凝土表層情況。通過(guò)兩種方式,綜合檢測(cè)混凝土內(nèi)外部整體情況。這種綜合性的檢測(cè)方式,其結(jié)果是建立在對(duì)測(cè)強(qiáng)曲線綜合分析基礎(chǔ)上得來(lái)的。對(duì)檢測(cè)過(guò)程中的超聲聲速值、抗壓強(qiáng)度以及表面回彈值等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)分析,并與抗壓強(qiáng)度、非破損檢測(cè)參數(shù)之間建立測(cè)強(qiáng)曲線。通過(guò)f-v-r之間的曲線關(guān)系,分析混凝土強(qiáng)度值。在使用超聲儀檢測(cè)過(guò)程中,混凝土中聲波的傳輸時(shí)延用t來(lái)表示,混凝土中的聲波傳輸速度用v來(lái)表示,回彈值也就是混凝土表面硬度用r來(lái)表示。綜合聲速值v與回彈值r,計(jì)算出混凝土的f強(qiáng)度。在實(shí)際的強(qiáng)度檢測(cè)過(guò)程中,會(huì)涉及多個(gè)參數(shù),且不同參數(shù)之間會(huì)產(chǎn)生對(duì)比。因而大大降低了單一檢測(cè)指標(biāo)的影響,大幅度提升了檢測(cè)結(jié)果的精確性。
3.2 超聲波檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的內(nèi)部缺陷與損傷
在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,除了使用超聲波對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)之外,還廣泛應(yīng)用在混凝土內(nèi)部缺陷與損傷的檢測(cè)中去。隨著檢測(cè)方式的不斷進(jìn)步以及研究的深入發(fā)展,超聲檢測(cè)的結(jié)果更加準(zhǔn)確。主要通過(guò)PSD判據(jù)法、CBV判據(jù)、NFP法以及概率判斷方法,檢測(cè)混凝土的缺陷。運(yùn)用超聲檢測(cè)方式,對(duì)于斷面的升學(xué)參數(shù)進(jìn)行信號(hào)處理與超聲檢驗(yàn)。對(duì)收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析之后得出結(jié)論。因?yàn)闇y(cè)試過(guò)程中所選擇的方法本身存在一定缺陷,只能在大體上估計(jì)缺陷的位置,無(wú)法對(duì)缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確定位。也就是說(shuō),超聲檢測(cè)方式能夠在缺陷定位與判斷上得出一定結(jié)論,但是,卻無(wú)法對(duì)缺陷的范圍、大小、形狀、分部等屬性參數(shù)進(jìn)行精確量化。通常情況下,在檢測(cè)混凝土內(nèi)部缺陷與損傷過(guò)程中,超聲檢測(cè)技術(shù)存在兩方面不足:第一,利用超聲波異常數(shù)據(jù),能夠檢測(cè)其內(nèi)部的缺陷與損傷情況,但是無(wú)法給出確定性的參數(shù)描述。第二,通過(guò)超聲波參數(shù)值只能夠大體的反應(yīng)測(cè)試部位的平均狀況,但是,無(wú)法對(duì)具體的缺陷進(jìn)行定量分析。為了更好的解決上述問(wèn)題,層析成像技術(shù)得到了廣泛發(fā)展。通過(guò)層析成像技術(shù),能夠?qū)炷羶?nèi)部進(jìn)行交叉射線穿透,進(jìn)一步對(duì)測(cè)區(qū)缺陷進(jìn)行定性、定量的分析,得出完成的混凝土斷面情況,全面、完整的對(duì)混凝土缺陷進(jìn)行定量分析。這種新興技術(shù),能夠通過(guò)特定的圖像數(shù)字處理技術(shù),全面、完成的將混凝土內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行展示,更方便進(jìn)行缺陷檢測(cè)與損傷檢測(cè)。隨著我國(guó)超聲儀器的廣泛使用與發(fā)展,層析成像技術(shù)的的應(yīng)用場(chǎng)所得到了大幅度拓寬。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,本文針對(duì)混凝土中超聲波特點(diǎn)、超聲測(cè)強(qiáng)的基本原理以及混凝土超聲檢測(cè)影響因素開(kāi)始入手分析,從兩個(gè)方面:混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中超聲回彈綜合法的應(yīng)用,超聲波檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的內(nèi)部缺陷與損傷,詳細(xì)論述了在混凝土檢測(cè)中超聲波檢測(cè)的具體應(yīng)用分析。
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