水泥28天預(yù)測(cè)強(qiáng)度在普通混凝土臨時(shí)配合比設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探

1、    水泥28天預(yù)測(cè)強(qiáng)度在普通混凝土臨時(shí)配合比設(shè)計(jì)中的應(yīng)用初探    劉軍【摘 要】普通混凝土臨時(shí)配合比設(shè)計(jì)中，水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)，通常以水泥強(qiáng)度等級(jí)值與富余系數(shù)的乘積計(jì)算水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度。應(yīng)用水泥28天預(yù)測(cè)強(qiáng)度替代水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度計(jì)算值確定混凝土臨時(shí)配合比中的水膠比，從而確定各材料的用量，對(duì)工程質(zhì)量控制和節(jié)約成本具有重要的意義?！娟P(guān)鍵詞】預(yù)測(cè)強(qiáng)度；水膠比；普通混凝土臨時(shí)配合比設(shè)計(jì)0.前言水泥強(qiáng)度是混凝土強(qiáng)度的主要來(lái)源，也是混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)的依據(jù)，更是混凝土配合比中決定經(jīng)濟(jì)性的重要材料。近幾年來(lái)隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)和工藝的發(fā)展，同一

2、強(qiáng)度等級(jí)的水泥實(shí)測(cè)28天強(qiáng)度較多年前的平均強(qiáng)度有了很大的提高，較水泥強(qiáng)度等級(jí)值與相應(yīng)富余系數(shù)的乘積也要大得多。在這種情況下設(shè)計(jì)出的混凝土配合比比例，設(shè)計(jì)水泥用量偏高，從而原材料成本增加，造成不必要的浪費(fèi)。在普通混凝土臨時(shí)配合比設(shè)計(jì)中，確定水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度是進(jìn)行水膠比及其混凝土中所用材料用量計(jì)算的關(guān)鍵，且為工程質(zhì)量的控制和施工成本的節(jié)約提供一定的技術(shù)指導(dǎo)。1.混凝土臨時(shí)配合比中水膠比的確定1.1首先確定水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度（f）f=f式中： -水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富裕系數(shù)，按表1選用；f-水泥強(qiáng)度等級(jí)值（mpa）。表1水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)1.2計(jì)算膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度值（f）f=f

3、式中： 、-粉煤灰影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)，可查表選用。f-水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度（mpa），按1.1條確定。1.3計(jì)算混凝土臨時(shí)配合比中的水膠比依據(jù)jgj55-2011普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于c60時(shí)，混凝土水膠比w/b的確定是按照下式確定的：wb=式中： 、-回歸系數(shù)，為常數(shù)；f-混凝土配制強(qiáng)度；f-膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度。2.水泥28天預(yù)測(cè)強(qiáng)度的應(yīng)用技術(shù)關(guān)鍵水泥28天預(yù)測(cè)強(qiáng)度為采用jc/t738-2004水泥強(qiáng)度快速檢驗(yàn)方法，按照gb/t17671水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（iso）法有關(guān)要求制備40mm×40mm×160mm棱柱試體三條，

4、采用55濕熱養(yǎng)護(hù)加速水泥水化24h進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，獲得水泥快速抗壓強(qiáng)度值，代入預(yù)測(cè)公式得到28天抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)值。這要求檢測(cè)機(jī)構(gòu)需建立本單位使用的水泥28天抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)公式。預(yù)測(cè)結(jié)果的置信區(qū)間，可以表示為r-2s，r+2s（r為預(yù)測(cè)28d抗壓強(qiáng)度，s為實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差），即可預(yù)測(cè)到的強(qiáng)度值有95%的概率在此區(qū)間內(nèi)。將預(yù)測(cè)結(jié)果的下限值r-2s作為水泥28天抗壓強(qiáng)度值應(yīng)用于混凝土臨時(shí)配合比的設(shè)計(jì)中，將有利于工程的質(zhì)量以及水泥成本的控制。3.水泥28天預(yù)測(cè)強(qiáng)度的應(yīng)用驗(yàn)證為了更好地檢驗(yàn)水泥28天強(qiáng)度預(yù)測(cè)強(qiáng)度在混凝土配合比設(shè)計(jì)中的適用性和實(shí)用性，我們理論結(jié)合實(shí)際，在試驗(yàn)室進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。以某委托單位委托的混凝

5、土配合比設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)c20為例（未摻加粉煤灰和粒化高爐礦渣粉），預(yù)施工工程部位：基礎(chǔ)、墊層，材料情況如下表2：表2 送檢混凝土配合比原材料基本情況按照標(biāo)準(zhǔn)jgj-2011設(shè)計(jì)要求，分別以水泥28天預(yù)測(cè)強(qiáng)度和無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)按公式計(jì)算的水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度兩種方法計(jì)算的設(shè)計(jì)方案?；炷猎嚺鋸?qiáng)度：f=20+1.645×4=26.6mpa3.1以水泥快速養(yǎng)護(hù)預(yù)測(cè)28天強(qiáng)度為膠凝膠砂強(qiáng)度對(duì)用于該混凝土中水泥進(jìn)行水泥強(qiáng)度快速檢測(cè)得出r=27.2mpa，代入本單位預(yù)測(cè)公式r28預(yù)=44.9mpa，剩余標(biāo)準(zhǔn)偏差s為3.19mpa。計(jì)算試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差如下：sx =s×=3.19×1.02

6、2=3.3mp則28d水泥強(qiáng)度預(yù)測(cè)結(jié)果有95%的概率在44.9-2×3.3，44.9+2×3.3內(nèi)。膠凝材料膠砂強(qiáng)度值f取下限值44.9-2×3.3=38.3mpa。3.2無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)按公式計(jì)算的水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度f(wàn)=1.12×32.5=36.4mpa兩種方法確定膠凝材料膠砂強(qiáng)度計(jì)算得出的配合比方案及試配后混凝土試件強(qiáng)度見(jiàn)下表3：表3 c20配合比設(shè)計(jì)方案從對(duì)c20的驗(yàn)證試驗(yàn)可以看出，以水泥快速養(yǎng)護(hù)預(yù)測(cè)28天強(qiáng)度為膠凝膠砂強(qiáng)度的方法確定的水泥用量較無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)按公式計(jì)算的水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度方法確定的每立方水泥用量節(jié)約14kg，混凝土試配強(qiáng)度同時(shí)滿(mǎn)足設(shè)

7、計(jì)要求。我們又在同原材料、同混凝土配合比設(shè)計(jì)等級(jí)、同設(shè)計(jì)表觀密度、同砂率的情況下，進(jìn)行混凝土強(qiáng)度等級(jí)c25、c30、c35的平行試驗(yàn)3組，以水泥快速養(yǎng)護(hù)預(yù)測(cè)28天強(qiáng)度為膠凝膠砂強(qiáng)度的方法確定的水泥用量較無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)按公式計(jì)算的水泥28d膠砂抗壓強(qiáng)度方法確定的每立方水泥用量均有不同程度的節(jié)約，且混凝土試配強(qiáng)度均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。由此可見(jiàn)，以水泥快速養(yǎng)護(hù)預(yù)測(cè)28天強(qiáng)度為膠凝膠砂強(qiáng)度的方法確定混凝土配合比水泥用量是可行的，在控制水泥用量方面是經(jīng)濟(jì)合理的，在施工過(guò)程中是完全適用的。4.結(jié)論在建設(shè)工程施工工程中，由于考慮進(jìn)度、投資等因素，水泥進(jìn)場(chǎng)后施工單位通常不等出具水泥28天抗壓強(qiáng)度結(jié)果，便依據(jù)混凝土臨時(shí)配

8、合比進(jìn)行混凝土工程的施工。以水泥強(qiáng)度等級(jí)與富余系數(shù)的乘積確定水泥用量，水泥28天實(shí)測(cè)強(qiáng)度合格的話(huà)，設(shè)計(jì)水泥用量偏高，造成不必要的浪費(fèi)；一旦水泥28天實(shí)測(cè)強(qiáng)度不合格，設(shè)計(jì)水泥用量偏少，可能產(chǎn)生已施工部位實(shí)體檢測(cè)費(fèi)用或加固甚至返工的成本追加和經(jīng)濟(jì)損失普通混凝土配合比設(shè)計(jì)方法應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和施工要求，保證混凝土工程質(zhì)量，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理。（1）當(dāng)水泥快速養(yǎng)護(hù)28天強(qiáng)度預(yù)測(cè)值高于水泥強(qiáng)度等級(jí)指標(biāo)值與富裕系數(shù)的乘積時(shí)，以水泥快速養(yǎng)護(hù)預(yù)測(cè)28天強(qiáng)度作為膠凝膠砂強(qiáng)度的方法替代無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)按公式計(jì)算法確定膠凝材料，將大大減少水泥用量，從而達(dá)到節(jié)約施工成本的節(jié)約。節(jié)約的成本=（公式法計(jì)算的單位水泥用量-以預(yù)測(cè)強(qiáng)度確定的單位水泥用量）×工程量×水泥單位價(jià)格（2）如果水泥快速養(yǎng)護(hù)28天強(qiáng)度預(yù)測(cè)值低于水泥強(qiáng)度等級(jí)指標(biāo)值與富裕系數(shù)的乘積，警示施工單位應(yīng)預(yù)先做好工程質(zhì)量的控制，適量增加水泥的用量，從而杜絕或減少加固或返工等施工成本增加情況的發(fā)生，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)濟(jì)損失包括