混凝土等級強度

1、滲透系數(shù)與抗?jié)B標(biāo)號的換算抗?jié)B性是混凝土的一項重要指標(biāo)，我們在抗?jié)B混凝土施工前需要對混凝土進(jìn)行抗?jié)B試驗?？?jié)B試驗就是對試件定時逐級加壓，即從0.1MPa開始，每隔8h增加0.1MPa，直至6個試件中有3個端面滲水為止。這樣，進(jìn)行一次試驗，需要連續(xù)進(jìn)行數(shù)十小時至上百小時。這么長時間的試驗，如果發(fā)生停電現(xiàn)象，會給試驗帶來影響，使試驗無法繼續(xù)進(jìn)行，影響對抗?jié)B性能的評估。研究表明，混凝土的滲水高度Dm與其所受壓力水頭H及施壓時間T的乘積(TH)的平方根成正比。式中：K混凝土滲透系數(shù)；m混凝土空隙率，通常取m=0.03。國內(nèi)科研單位還據(jù)此給出了混凝土抗?jié)B標(biāo)號與滲透系數(shù)的換算關(guān)系。根據(jù)以上成果，我們在長期試

2、驗實踐中，摸索出在停電狀況下，通過測試水壓衰減曲線，繼續(xù)進(jìn)行抗?jié)B試驗的新方法，有效地解決了停電或無電情況下的抗?jié)B試驗問題。1水壓衰減曲線所謂水壓衰減曲線，就是在加壓試驗過程中停止加壓，此時試驗水在已有壓力作用下，將會繼續(xù)向試件上部滲透，隨著時間的推移，水壓逐漸衰減。這種衰減是有規(guī)律的，如以時間為橫坐標(biāo)，水壓為縱坐標(biāo)，繪制兩者的關(guān)系圖，可得一條比較光滑的曲線，稱作水壓衰減曲線。根據(jù)試驗過程中的供電情況，水壓衰減曲線有以下幾種類型：(1)進(jìn)行抗?jié)B標(biāo)號試驗過程中，停電時間較長，未能恢復(fù)正常試驗的，為分級加壓衰減型(圖1a)。(2)進(jìn)行抗?jié)B標(biāo)號試驗過程中，停電時間較短，供電后又恢復(fù)正常試驗的，為分級加

3、壓衰減分級加壓型(圖1b)。(3)無電時，人工加壓衰減型(圖1c)。(4)無電時，人工數(shù)次加壓衰減型(圖1d)?？?jié)B混凝土試驗間斷的處理2水壓衰減曲線測繪及計算(1)停電時，立即記錄下停電時間及當(dāng)時水壓(P0)，并切斷電源，防止來電時人不在場，無法記錄繼續(xù)加壓情況。(2)停電2h內(nèi)，因水壓衰減較快，每隔10min左右觀測一次水壓衰減情況，做好記錄；2h后，水壓衰減變緩，可半小時或更長一些時間觀測一次，直至恢復(fù)正常試驗。(3)繪制水壓衰減曲線。根據(jù)測試結(jié)果，繪制水壓衰減曲線圖。(4)計算停電觀測期間水壓(P)與加壓時間(T)的乘積之和。TP=T1P1+T2P2+TnPn式中：T1，T2，Tn分別

4、為第1，2，n次觀測的時間間隔；P1，P2，Pn為與之對應(yīng)的觀測時間段內(nèi)的平均水壓。這里的平均水壓是個變量，但由于各個觀測段的時間比較短，每個觀測段內(nèi)的水壓變化可認(rèn)為近似一條直線，所以，該段的平均水壓近似等于其上、下兩個測點水壓的平均值。P1=(P0+P1)2P2=(P1+P2)2Pn=(P n-1+Pn)2當(dāng)n個觀測段的時間間隔相同時：ni=1TP=T(P02+P1+P2+Pn-1+Pn2)為換算方便，式中的水壓單位以取兆帕、時間單位以取小時為宜。3滲透系數(shù)的計算多數(shù)時間供電正常，偶爾出現(xiàn)短時間停電的，可在來電后繼續(xù)進(jìn)行逐級加壓試驗(如圖1-b)。但應(yīng)扣除停電期間已經(jīng)施加的水壓、時間乘積之和

5、。試驗結(jié)束后，立即將試件卸下，沿軸線方向從中間劈開，測得其平均滲水高度Dm，而后計算滲透系數(shù)K。K=(mD2m)2TH(cms)式中：m混凝土空隙率；Dm平均滲透高度(cm)；T滲水時間(S)；H壓力水頭，壓強為1MPa時的壓力水頭H104(cm)根據(jù)算得的滲透系數(shù)將其換算成抗?jié)B標(biāo)號。4滲透系數(shù)與抗?jié)B標(biāo)號的換算根據(jù)理論計算，滲透系數(shù)與抗?jié)B標(biāo)號的換算關(guān)系見表。表1混凝土抗?jié)B標(biāo)號與滲透系數(shù)的關(guān)系數(shù)抗?jié)B標(biāo)號滲透系數(shù)K(cm/s)抗?jié)B標(biāo)號滲透系數(shù)K(cm/s)S10.39110-7S100.17710-8S20.19610-7S120.12910-8S40.78310-8S160.76710-9S60

6、.41910-8S300.23610-9S80.26110-8實際工作中，會發(fā)現(xiàn)按表1換算出來的抗?jié)B標(biāo)號偏高。原因是，表中的K值是按平均滲水高度為15cm計算的，實際上，混凝土的滲水線是條不規(guī)則的曲線，按抗?jié)B標(biāo)號試驗要求，試件端部滲水，即行停止試驗，而此時最大滲水高度為15cm。通過大量試驗獲得，平均滲水高度與最大滲水高度關(guān)系： Dm=(Dmax-1.22)1.02 當(dāng)Dmax為15cm時，Dm13.5cm。按實測平均滲水高度計算所得的滲透系數(shù)，相對應(yīng)的抗?jié)B標(biāo)號約比表1低一個等級?？?jié)B等級P8，是表示所能承受的水壓力是0.8MPa，而C45，C35表示的是承受的抗壓強度是45MPa，35MPa

7、，我國現(xiàn)行抗?jié)B等級（抗?jié)B標(biāo)號）的確定。是以齡期為28d的圓柱體試件（高150mm、底端直徑155mm、頂端直徑145mm）來做抗?jié)B試驗，并定出抗?jié)B標(biāo)號。抗?jié)B圓柱體試件每組為六個，試驗時，當(dāng)試件只有兩個試件表面開始發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象時的水壓力值（以MPa計），就稱為該混凝土的抗?jié)B標(biāo)號，用符號Sn來表示?？?jié)B標(biāo)號一般不低于S6，因低于S6的防水混凝土常由于水泥用量較少、水灰比大、密實性差等原因，容易出現(xiàn)分層離析等施工質(zhì)量問題，抗?jié)B性能難以保證。重要工程的防水混凝土的抗?jié)B標(biāo)號宜定為S8S20。防水混凝土抗?jié)B標(biāo)號選用表水力梯度H/h1010252535設(shè)計抗?jié)B標(biāo)號S6S8S12S16S20P8指混凝土的抗?jié)B

8、等級為8級?？?jié)B等級有P6，P8，P10，P12，也就是膨脹劑摻量占總灰量的6%，8%，10%，12%，一般摻量8%，10%，12%，少于8%效果不佳，多于15%影響混凝土強度。P10一般為加強帶，P12為膨脹加強帶?，F(xiàn)在描述表達(dá)形式是S6，S8，S10，S12（代替原來的P6，P8，P10，P12）抗?jié)B測式需三天，8個小時記錄一次是否滲透，并加0.1MPa水壓，六個試塊中有三個滲透則不合格?；炷?標(biāo)號：混凝土標(biāo)號是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護的邊長為20 cm 的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在28 d 齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法所測得的抗壓極限強度，以kgf/ cm2 計。如500 號混凝土，其試件抗壓極限強度為5

9、00 kgf/ cm2 。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件時，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)試件的強度，換算系數(shù)分別是：邊長15 cm 的立方體試件為0. 95 ，邊長10 cm 的立方體試件為0. 90 。混凝土的標(biāo)號通常采用150、200、250、300、350、400、450、500、550、600。鐵路混凝土及砌石工程施工規(guī)范（TBJ210 86） （此標(biāo)準(zhǔn)于1997 年7 月1 日廢止） 和鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范（TBJ2 85） （此標(biāo)準(zhǔn)于2000 年2月1 日廢止） 均作如此規(guī)定。 強度等級：混凝土的強度等級按立方體試件抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。立方體試件抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值則是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護的邊長為150 mm的立

10、方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在28 d 齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法所測得的抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不得超過5 % ，亦即保證率為95 %?；炷恋膹姸鹊燃壊捎没炷粒╟oncrete）的代號C 與其立方體試件抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的兆帕數(shù)表示，如立方體試件抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為50 MPa 的混凝土，其強度等級以“C50”表示。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件時，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)試件的強度，換算系數(shù)分別是：邊長200 mm的立方體試件為1. 05 ，邊長100 mm的立方體試件為0. 95 。鐵路混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（TB10425 94） （此標(biāo)準(zhǔn)于1994 年4 月1 日起實施） 中關(guān)于強度分級的規(guī)定即如此，該標(biāo)準(zhǔn)與國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（GBJ107 87）和國際標(biāo)準(zhǔn)混凝土按強度的分級標(biāo)準(zhǔn)（ ISO3893）是一致的?；炷恋膹姸鹊燃壨ǔ２捎肅15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。強度等級為C60 及其以上的混凝土屬高強混凝土。 標(biāo)號與強度等級：兩者主要差別在兩個方面，一是所用標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸不同，標(biāo)號和強度等級所用立方體試件邊長分