冬季施工砼強(qiáng)度曲線

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.22-5-4 混凝土強(qiáng)度估算1.在冬期施工中，需要及時(shí)了解混凝土強(qiáng)度的發(fā)展情況。例如當(dāng)采用蓄熱養(yǎng)護(hù)工藝時(shí)，混凝土冷卻至0前是否已達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度；當(dāng)采用人工加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，在停止加熱前混凝土是否已達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度；當(dāng)采用綜合養(yǎng)護(hù)時(shí)，混凝土的預(yù)養(yǎng)時(shí)間是否足夠等。在施工現(xiàn)場(chǎng)留置同條件養(yǎng)護(hù)試件做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，固然可以解決一部分問題，但所做試件很難與結(jié)構(gòu)物保持相同的溫度，因此代表性較差。又由于模板未拆，也不能使用任何非破損方法進(jìn)行測(cè)試。因此，運(yùn)用計(jì)算的方法對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行

2、估計(jì)或預(yù)測(cè)是很有實(shí)用價(jià)值的。2用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，在各種養(yǎng)護(hù)溫度下的強(qiáng)度增長(zhǎng)率分別如圖22-22和圖22-23。圖22-222 用用普通硅硅酸鹽水水泥拌制制的混凝凝土圖22-223 用用礦渣硅硅酸鹽水水泥拌制制的混凝凝土3.用普通通硅酸鹽鹽水泥和和礦渣硅硅酸鹽水水泥拌制制并摻有有早強(qiáng)減減水劑的的混凝土土，在各各種養(yǎng)護(hù)護(hù)溫度下下的強(qiáng)度度增長(zhǎng)率率分別如如圖222-244和圖222-225。圖22-224 用用普通水水泥拌制制并摻有有早強(qiáng)減減水劑的的混凝土土圖22-225 用用礦渣水水泥拌制制并摻有有早強(qiáng)減減水劑的的混凝土土4.采用負(fù)負(fù)溫混凝凝土工藝藝，用普普通硅酸酸鹽水泥

3、泥和礦渣渣硅酸鹽鹽水泥拌拌制，并并摻有適適量防凍凍劑的混混凝土，在在負(fù)溫條條件下的的強(qiáng)度增增長(zhǎng)率分分別如圖圖22-26和和圖222-277。圖22-226 用用普通硅硅酸鹽水水泥拌制制并摻有有防凍劑劑的混凝凝土圖22-227 用用礦渣硅硅酸鹽水水泥拌制制并摻有有防凍劑劑的混凝凝土5.當(dāng)混凝凝土的養(yǎng)養(yǎng)護(hù)溫度度為一變變量時(shí)，混混凝土的的強(qiáng)度可可用成熟熟度的方方法來估估算。其其原理是是：相同同配合比比的混凝凝土，在在不同的的溫度、時(shí)時(shí)間下養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，只只在成熟熟度相等等，其強(qiáng)強(qiáng)度大致致相同。計(jì)計(jì)算方法法如下：（1）適用用范圍本法適用于于不摻外外加劑在在50以下正正溫養(yǎng)護(hù)護(hù)和摻外外加劑在在30以下正正溫養(yǎng)

4、護(hù)護(hù)的混凝凝土，亦亦可用于于摻防凍凍劑的負(fù)負(fù)溫混凝凝土。本法適用于于估算混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值600以內(nèi)內(nèi)的強(qiáng)度度值。（2）前提提條件使用本法估估算混凝凝土強(qiáng)度度，需要要用實(shí)際際工程使使用的混混凝土原原材料和和配合比比，制作作不少于于5組混混凝土立立方體標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)試件件，在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)條件件下養(yǎng)護(hù)護(hù)，得出出1、22、3、77、288d的強(qiáng)強(qiáng)度值。使用本法同同時(shí)需取取得現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)混混凝土的的溫度實(shí)實(shí)測(cè)資料料（溫度度、時(shí)間間）。（3）用計(jì)計(jì)算法估估算混凝凝土強(qiáng)度度的步驟驟1）用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試試件17d齡齡期強(qiáng)度度數(shù)據(jù)，經(jīng)經(jīng)回歸分分析擬合合成下列列形式曲曲線方程程：（22-114）式中 ff混凝凝土立方方體抗壓

5、壓強(qiáng)度（NN/mmm2）；D混凝凝土養(yǎng)護(hù)護(hù)齡期（dd）；a、b參數(shù)。2）根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)實(shí)測(cè)混凝凝土養(yǎng)護(hù)護(hù)溫度資資料，用用式（22-15）計(jì)算混混凝土已已達(dá)到的的等效齡齡期（相相當(dāng)于220標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)養(yǎng)護(hù)的時(shí)時(shí)間）。tTTtT （222-115）式中 tt等效效齡期（hh）；T溫溫度為TT的等效效系數(shù)，按按表222-300采用；tT溫溫度為TT的持續(xù)續(xù)時(shí)間（hh）。3）以等效效齡期tt代替D代入公公式（22-14）可算出出強(qiáng)度。（4）用圖圖解法估估算混凝凝土強(qiáng)度度的步驟驟等效系數(shù)T 表表22-30溫度T（）等效系數(shù)T溫度T（）等效系數(shù)T溫度T（）等效系數(shù)T503.16281.4560.43493.07

6、271.3950.40482.97261.3340.37472.88251.2730.35462.80241.2220.32452.71231.1610.30442.62221.1100.27432.54211.05-10.25422.46201.00-20.23412.38190.95-30.21402.30180.91-40.20392.22170.86-50.18382.14160.81-60.16372.07150.77-70.15361.99140.73-80.14351.92130.68-90.13341.85120.64-100.12331.78110.61-110.11321.

7、71100.57-120.11311.6590.53-130.10301.5880.50-140.10291.5270.46-150.091）根據(jù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)護(hù)試件各各齡期強(qiáng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)據(jù)，在坐坐標(biāo)紙上上畫出齡齡期-強(qiáng)強(qiáng)度曲線線；2）根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)測(cè)的混凝凝土養(yǎng)護(hù)護(hù)溫度資資料，計(jì)計(jì)算混凝凝土達(dá)到到的等效效齡期；3）根據(jù)等等效齡期期數(shù)值，在在齡期-強(qiáng)度曲曲線上查查出相應(yīng)應(yīng)強(qiáng)度值值，即為為所求值值。【例】某混混凝土在在試驗(yàn)室室測(cè)得220標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)養(yǎng)護(hù)條件件下的各各齡期強(qiáng)強(qiáng)度值如如表222-311?；炷翝仓鬁y(cè)得得構(gòu)件的的溫度如如表222-322。試估估算混凝凝土澆筑筑后388h時(shí)的的強(qiáng)度。標(biāo)養(yǎng)試件試試

8、驗(yàn)結(jié)果果 表表22-31標(biāo)養(yǎng)齡期（dd）1237抗壓強(qiáng)度（NN/mmm2）4.011.015.421.8測(cè)溫記錄 表222-332從澆筑起算算的時(shí)間間（h）02468101238溫度（）1420263032364040【解】（11）當(dāng)采用用計(jì)算法法時(shí)，根根據(jù)表222-331的數(shù)數(shù)據(jù)，通通過回歸歸分析求求得曲線線方程為為：（2）當(dāng)采采用圖解解法時(shí)，將將表222-311中的數(shù)數(shù)據(jù)在坐坐標(biāo)紙上上繪出齡齡期-強(qiáng)強(qiáng)度曲線線，如圖圖22-28。圖22-228 某某混凝土土的齡期期-強(qiáng)度度曲線（標(biāo)標(biāo)養(yǎng)）（3）根據(jù)據(jù)測(cè)溫記記錄，計(jì)計(jì)算出整整個(gè)養(yǎng)護(hù)護(hù)過程中中的時(shí)間間-溫度度關(guān)系如如表222-333。并計(jì)計(jì)算等效

9、效齡期。養(yǎng)護(hù)過程的的時(shí)間-溫度關(guān)關(guān)系 表222-333時(shí)間間隔（hh）22222226平均溫度（）17232831343840等效齡期：t200.86621.116221.445221.665221.88522.14262.330778h（33.255d）（4）根據(jù)據(jù)等效齡齡期估算算混凝土土強(qiáng)度。當(dāng)采用計(jì)算算法時(shí)，將將t值作作為齡期期D代入入曲線方方程，得得：16.00N/mmm2當(dāng)采用圖解解法時(shí)，在在圖222-288上找到到相應(yīng)的的點(diǎn)，查查得強(qiáng)度度值為116.00N/mmm2。6.當(dāng)采用用綜合蓄蓄熱法施施工時(shí)，混混凝土如如果在達(dá)達(dá)到抗凍凍臨界強(qiáng)強(qiáng)度值之之前就撤撤除保溫溫材料，混混凝土?xí)?huì)遭受

10、凍凍害；如如果在達(dá)達(dá)到抗凍凍臨界強(qiáng)強(qiáng)度值之之后繼續(xù)續(xù)保溫，則則勢(shì)必影影響工程程進(jìn)度。用用以下方方法可以以找到混混凝土澆澆筑后達(dá)達(dá)到抗凍凍臨界強(qiáng)強(qiáng)度的時(shí)時(shí)刻。（1）使用用與施工工混凝土土相同的的材料和和配合比比，配制制混凝土土并制備備抗壓試試件6塊塊，成型型后立即即放進(jìn)220標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)養(yǎng)護(hù)室，養(yǎng)養(yǎng)護(hù)至224h時(shí)時(shí)取出試試壓，從從試壓數(shù)數(shù)據(jù)中舍舍棄最大大和最小小值，取取中間44個(gè)數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)算其其平均值值，作為為該種混混凝土標(biāo)標(biāo)養(yǎng)244h的強(qiáng)強(qiáng)度（ff1）。（2）根據(jù)據(jù)f1與該種種混凝土土的設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度（f設(shè)）的比值，按表22-34查出該種混凝土強(qiáng)度0點(diǎn)的標(biāo)養(yǎng)時(shí)間。強(qiáng)度0點(diǎn)取取值表 表222-344f1/f

11、設(shè)設(shè)比值（）強(qiáng)度0點(diǎn)的的標(biāo)養(yǎng)時(shí)時(shí)間（hh）1012102009203007304005.5404（3）以標(biāo)標(biāo)養(yǎng)時(shí)間間（h）為為橫坐標(biāo)標(biāo)，以強(qiáng)強(qiáng)度（MMPa）為為縱坐標(biāo)標(biāo)，建立立坐標(biāo)系系。將強(qiáng)強(qiáng)度0點(diǎn)點(diǎn)的標(biāo)養(yǎng)養(yǎng)時(shí)間標(biāo)標(biāo)繪在橫橫坐標(biāo)上上，再將將f1標(biāo)繪在在24hh處，做做直線相相連，在在該直線線上查到到強(qiáng)度達(dá)達(dá)到4MMPa時(shí)時(shí)所需的的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間間t0（hh）。（4）計(jì)算算成熟度度的公式式如下：M （222-116）式中 MM混凝凝土成熟熟度（h）；T混凝凝土溫度度（）；t兩兩次測(cè)溫溫間隔時(shí)時(shí)間（hh）。（5）將tt0作為t，TT為200代入公公式（222-116）再再除以平平均差值值系數(shù)00.

12、8，所所得值即即為達(dá)到到抗凍臨臨界強(qiáng)度度的成熟熟度值。（6）工地地在實(shí)際際施工時(shí)時(shí)，應(yīng)做做好測(cè)溫溫記錄，根根據(jù)混凝凝土的實(shí)實(shí)際養(yǎng)護(hù)護(hù)溫度與與養(yǎng)護(hù)時(shí)時(shí)間，按按公式（222-116）計(jì)計(jì)算成熟熟度，當(dāng)當(dāng)達(dá)到抗抗凍臨界界強(qiáng)度的的成熟度度時(shí)，即即可停止止保溫。22-5-5 蓄蓄熱法養(yǎng)養(yǎng)護(hù)1工藝特特點(diǎn)將混凝土的的組成材材料進(jìn)行行加熱然然后攪拌拌，在經(jīng)經(jīng)過運(yùn)輸輸、振搗搗后仍具具有一定定溫度，澆澆筑后的的混凝土土周圍用用保溫材材料嚴(yán)密密覆蓋。利利用這種種預(yù)加的的熱量和和水泥的的水化熱熱量，使使混凝土土緩慢冷冷卻，并并在冷卻卻過程中中逐漸硬硬化，當(dāng)當(dāng)混凝土土溫度降降至0時(shí)可達(dá)達(dá)到抗凍凍臨界強(qiáng)強(qiáng)度或預(yù)預(yù)期的強(qiáng)強(qiáng)

13、度要求求。蓄熱法具有有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)簡(jiǎn)便、節(jié)節(jié)能等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，混混凝土在在較低溫溫度下硬硬化，其其最終強(qiáng)強(qiáng)度損失失小，耐耐久性較較高，可可獲得較較優(yōu)質(zhì)量量的制品品。但用用蓄熱法法施工，強(qiáng)強(qiáng)度增長(zhǎng)長(zhǎng)較慢，因因此宜選選用強(qiáng)度度等級(jí)較較高、水水化熱較較大的硅硅酸鹽水水泥、普普通硅酸酸鹽水泥泥或快硬硬硅酸鹽鹽水泥。同同時(shí)選用用導(dǎo)熱系系數(shù)小、價(jià)價(jià)廉耐用用的保溫溫材料。保保溫層敷敷設(shè)后要要注意防防潮和防防止透風(fēng)風(fēng)，對(duì)于于構(gòu)件的的邊棱、端端部和凸凸角要特特別加強(qiáng)強(qiáng)保溫，新新澆混凝凝土與已已硬化混混凝土連連接處，為為避免熱熱量的傳傳導(dǎo)損失失，必要要時(shí)應(yīng)采采取局部部加熱措措施。2適用范范圍當(dāng)結(jié)構(gòu)表面面系數(shù)較較小或氣氣溫不

14、太太低時(shí)，應(yīng)應(yīng)優(yōu)先采采用蓄熱熱法施工工。蓄熱法的適適用范圍圍大致如如表222-355所示。蓄熱法適用用范圍 表222-355室外平均氣氣溫（）結(jié)構(gòu)表面系系數(shù)57.557.511010122.512.5150蓄熱法蓄熱法蓄熱法蓄熱法-2蓄熱法蓄熱法蓄熱法綜合蓄熱法法-5蓄熱法蓄熱法綜合蓄熱法法綜合蓄熱法法-8蓄熱法綜合蓄熱法法綜合蓄熱法法-10綜合蓄熱法法綜合蓄熱法法 注：綜綜合蓄熱熱法即在在蓄熱法法工藝的的基礎(chǔ)上上，在混混凝土中中摻入防防凍劑，以以延長(zhǎng)硬硬化時(shí)間間和提高高抗凍害害能力。3熱工計(jì)計(jì)算蓄熱法熱工工計(jì)算的的依據(jù)是是熱量平平衡原理理，即每每立方米米混凝土土從澆筑筑完畢時(shí)時(shí)的溫度度下降到

15、到0的過程程中，透透過模板板和保溫溫層所放放出的熱熱量，等等于混凝凝土預(yù)加加熱量和和水泥在在此期間間所放出出的水化化熱之和和。當(dāng)施工條件件（結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸、材材料配比比、澆筑筑后的溫溫度和養(yǎng)養(yǎng)護(hù)期間間的預(yù)測(cè)測(cè)氣溫）確確定以后后，先初初步選定定保溫材材料的種種類、厚厚度和構(gòu)構(gòu)造，然然后計(jì)算算出混凝凝土冷卻卻到0的延續(xù)續(xù)時(shí)間和和混凝土土在此期期間的平平均溫度度。據(jù)此此再用成成熟度方方法估算算出混凝凝土可能能獲得的的強(qiáng)度。如如所得結(jié)結(jié)果達(dá)不不到抗凍凍臨界強(qiáng)強(qiáng)度值或或預(yù)期的的強(qiáng)度要要求，則則需調(diào)整整某些施施工條件件或修改改保溫層層設(shè)計(jì)，再再進(jìn)行計(jì)計(jì)算，直直至符合合要求為為止。蓄熱法的熱熱工計(jì)算算按以下下方

16、法進(jìn)進(jìn)行：（1）混凝凝土蓄熱熱養(yǎng)護(hù)開開始到任任一時(shí)刻刻t的溫溫度，可可按下式式計(jì)算： （22-17）（2）混凝凝土蓄熱熱養(yǎng)護(hù)開開始到任任一時(shí)刻刻t的平平均溫度度，可按按下式計(jì)計(jì)算： （222-188）其中、，為綜綜合參數(shù)數(shù)，按下下式計(jì)算算：式中 TT混凝凝土蓄熱熱養(yǎng)護(hù)開開始到任任一時(shí)刻刻t的溫溫度（）；Tm混混凝土蓄蓄熱養(yǎng)護(hù)護(hù)開始到到任一時(shí)時(shí)刻t的的平均溫溫度（）；t混凝凝土蓄熱熱養(yǎng)護(hù)開開始到任任一時(shí)刻刻的時(shí)間間（h）；Tm，a混凝凝土蓄熱熱養(yǎng)護(hù)開開始到任任一時(shí)刻刻t的平平均氣溫溫（）；c混混凝土的的質(zhì)量密密度（kkg/mm3）；mce每立方方米混凝凝土水泥泥用量（kkg/mm3）；Qce水泥

17、水水化累積積最終放放熱量（kkJ/kkg）；vce水泥水水化速度度系數(shù)（hh-1）；透風(fēng)風(fēng)系數(shù)；M結(jié)構(gòu)構(gòu)表面系系數(shù)（mm-1）；K結(jié)構(gòu)構(gòu)圍護(hù)層層的總傳傳熱系數(shù)數(shù)kJJ/（mm2hK）；e自然然對(duì)數(shù)底底，可取取e=22.722。注：結(jié)構(gòu)構(gòu)表面系系數(shù)M值值可按下下式計(jì)算算：MA/VV式中 AA混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)表面積積（m22）；v混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的體積積（m33）。結(jié)構(gòu)圍護(hù)護(hù)層總傳傳熱系數(shù)數(shù)可按下下式計(jì)算算：di第第i層圍圍護(hù)層厚厚度（mm）；i第第i層圍圍護(hù)層的的導(dǎo)熱系系數(shù)WW/（mmK）。平均氣溫溫Tm,aa取法，可可采用蓄蓄熱養(yǎng)護(hù)護(hù)開始至至t時(shí)氣氣象預(yù)報(bào)報(bào)的平均均氣溫，亦亦可按每每時(shí)或每每日平均

18、均氣溫計(jì)計(jì)算。水泥水化化累積最最終放熱熱量Qce、水水泥水化化速度系系數(shù)vce及透透風(fēng)系數(shù)數(shù)取值見見表222-366和表222-337。水泥水化累累積最終終放熱量量Qce和水水化速度度系數(shù)vvce 表表22-36水泥品種及及強(qiáng)度等等級(jí)Qce（kkJ/kkg）vce（hh-1）52.5號(hào)號(hào)硅酸鹽鹽水泥40052.5號(hào)號(hào)普通硅硅酸鹽水水泥36042.5號(hào)號(hào)普通硅硅酸鹽水水泥3300.013342.5號(hào)號(hào)礦渣、火火山灰、粉粉煤灰硅硅酸鹽水水泥240透風(fēng)系數(shù) 表222-337圍護(hù)層種類類透風(fēng)系數(shù)小風(fēng)中風(fēng)大風(fēng)圍護(hù)層由易易透風(fēng)材材料組成成2.02.53.0易透風(fēng)保溫溫材料外外包不易易透風(fēng)材材料1.51.8

19、2.0圍護(hù)層由不不易透風(fēng)風(fēng)材料組組成1.31.451.6 注：小小風(fēng)風(fēng)速vw3mm/s；中風(fēng)風(fēng)速33vw5m/s；大大風(fēng)風(fēng)速vw5mm/s。（3）當(dāng)需需要計(jì)算算混凝土土蓄熱養(yǎng)養(yǎng)護(hù)冷卻卻至0的時(shí)間間時(shí)，、可可根據(jù)公公式（222-117）采采用逐次次逼近的的方法進(jìn)進(jìn)行計(jì)算算。如果果蓄熱養(yǎng)養(yǎng)護(hù)條件件滿足，且且KM50時(shí)時(shí)，也可可按下式式直接計(jì)計(jì)算： （222-119）式中 tt0混凝凝土蓄熱熱養(yǎng)護(hù)冷冷卻至00的時(shí)間間（h）?；炷晾鋮s卻至0的時(shí)間間內(nèi)，其其平均溫溫度可根根據(jù)公式式（222-188）取ttt0進(jìn)行計(jì)計(jì)算。（4）混凝凝土蓄熱熱養(yǎng)護(hù)的的有關(guān)參參數(shù)，也也可用圖圖22-29和和表222-388查得。各種保溫模模板的傳傳熱系數(shù)數(shù) 表222-338保溫模板構(gòu)構(gòu)造傳熱系數(shù)KK WW/（mm2K）鋼模板，區(qū)區(qū)格間填填以聚苯苯乙烯板板50mmm厚3.0鋼模板，區(qū)區(qū)格間填填以聚苯苯乙烯板板50mmm厚，外外包巖棉棉氈300mm厚厚0.9鋼模板，外外包毛氈氈三層220mmm厚3.5木模板255mm厚厚，外包包巖棉氈氈30mmm厚1.1木模板255mm厚厚，外包包草簾550mmm厚1.0圖22-229 用用普通442.55級(jí)水泥泥拌制的的混凝土土蓄熱計(jì)計(jì)算圖（入模溫度度：200）【例】一批批鋼筋混混凝土柱柱，斷面面為3000mmm4000mm，用用普通442.55號(hào)水泥