混凝土配合比的选择文献翻译.docx
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混凝土配合比的选择文献翻译
规范
5.2－混凝土配合比的选择
5.2.1－混凝土配比的确定有以下规定：
（a）和易性和稠度使混凝土在浇筑时，易于成型和易于与钢筋粘结，不会离析或泌水。
（b）按第四章的要求，混凝土具有抵抗侵蚀的性能。
（c）符合5.6节中强度试验要求。
5.2.2－不同材料用在不同部分，起不同作用，要评测每一个组合。
5.2.3－混凝土配比要与5.3节或5.4节相一致，而且要满足适用性。
5.3－以现场试验和（或）试拌配料
注释
R5.2－混凝土配合比的选择
“普通混凝土，重混凝土，大体积混凝土配比选择标准”（ACI211.1）5.1给出了选择混凝土配比的细节规则。
（提供了两种选择和调整普通混凝土配比的方法：
估计重量和绝对体积方法。
给出了两种方法的计算实例。
按绝对体积方法配制的重混凝土的配比查看附录。
）“结构用轻骨料混凝土配比选择标准”（ACI211.1）5.2给出了轻质混凝土选料的方法。
（提供了选择和调整不同建筑等级轻骨料混凝土的配比方法。
）
R5.2.1－所用水灰比要足够低，或者轻骨料混凝土的抗压强度足够高,以满足强度标准（见5.3或5.4）和特殊环境（第四章）的要求。
该条规范不包括极恶劣暴露环境的要求，如：
酸性条件，高温条件，同时也没考虑美学效果，如表面装修。
这些方面超出了该规范的范围，应包含在工程技术要求中。
混凝土配比要满足该规范的最低要求，以及合同附加的条款。
R5.2.3－本规范强调混合物的现场试验或试验室试拌（见5.3）作为首选的混凝土配比方法。
R5.3－以现场试验和（或）试拌配料
在选择合适的混凝土混合料时，遵循以下三步。
第一，确定样品标准偏差。
第二，确定要求的混凝土平均抗压强度。
第三，根据传统配制试验或合理的经验记录，选择满足该平均强度要求的混凝土配合比。
Fig.R5.3是选择配料的流程图。
注释
是
是
否（无ss值）
或
或
是
否
是
否
否
否
是
否
混凝土生产单位有规定强度等级或在规定强度等级的1000psi内进行现场强度试验记录
连续试验次数≥30
两组连续试验次数
（总数≥30）
15至29次连续试验
计算ss
计算平均ss
计算ss并用表5.3.1增大
.2的增量
用表5.3.2.1所需的平均抗压强度
按表5.3.2.2得到的平均抗压强度
根据5.3.3.2，用至少三种不同的水灰比或水泥质材料含量，做三次混合试验
代表一种混合料的结果
结果代表两种或以上组合
平均值≥
所需平均值
为所需平均抗压强度计算对应比例和插值的平均强度
为所需平均抗压强度计算对应比例和插值的平均强度
根据5.4（特殊要求）确定配合比
交付批准
相同材料和条件下至少10次连续试验
是
是
否
图表R5.3:
混凝土配合比选择和文件编制流程图
规范注释
5.3.1－试样标准偏差
5.3.1.1－有了混凝土的试验记录，就可以得到样品标准偏差ss，计算ss试验记录：
（a）应代表相似的材料、质量控制过程、环境，在试验中材料和配比的改变不能实际工程的严格。
（b）应代表所配制的满足规定抗压强度的或者抗压强度相差不超过7MPa的混凝土。
（c）应至少由30次连续试验或者由5.6.2.4中规定的总数至少为30次的两组试验得到。
5.3.1.2—当混凝土生产单位没有满足5.3.1.1要求的记录，但有依据15至29次连续试验记录的试样标准偏差ss乘以表5.3.1.2的修正系数，作为产品的计算试样偏差。
试验记录满足5.3.1.1的（a）和（b）的要求方可采用，仅仅是代表不超过45天内的连续试验的单一记录。
表5.3.1.2－试验次数少于30时样品偏差的修正系数
试验次数
样品标准偏差的修正值
少于15
用表5.3.2.2
15
1.16
20
1.08
25
1.03
30及以上
1.00
*介于其间的试验次数用插值法求得。
†确定表5.3.2.1中要求的平均抗压强度fcr′应用修正的样品标准偏差，ss，
在选择混凝土配合比时，需使混凝土的配制强度高于设计强度等级。
配料的等级取决于试验的结果的变化情况。
R5.3.1－试样标准偏差
当混凝土生产单位有所预期的材料和条件下的连续30次试验的合理记录，根据这些结果按下式计算的试样标准偏差：
其中：
ss=试样标准偏差，MPa
xi=5.6.2.4定义的单个强度试验结果。
x=n次试验结果的平均值
n=连续强度试验次数
用试样标准偏差来确定满足5.3.2.1.要求的平均强度。
如果用两组不少于30次的试验记录计算，试样标准偏差由每个试验记录计算的统计平均值求得，按下式计算：
其中：
=两组试验的试样标准偏差的统计平均值。
ss1,ss2=分别根据两组试验记录计算的样品标准偏差。
n1,n2=分别为每组试验的记录次数。
如果试验次数少于30，但至少有15次可用的试验，计算的试样标准偏差根据表5.3.1.2中的系数增大。
这个流程导致过于保守的所需平均强度。
表5.3.1.2中的值是根据分布取样得到的，避免出现小样品低估了真实值或整体偏差。
用来计算平均强度的试样标准偏差要在“相似或所预期的条件”（见5.3.1.1（a））下得到。
这是保证混凝土验收的重要要求。
如果与实际应用的混凝土的配料及生产流程相当，以及如果指定混凝土的强度与规定的混凝土强度偏差小于7MPa,（见5.3.1.1（b）），测试混凝土标准偏差的环境要与
规范注释
5.3.2－所需平均强度
5.3.2.1－作为选择混凝土配比的所需平均抗压强度fcr′由表5.3.2.1确定，计算中使用了5.3.1.1或5.3.1.2中计算的样品标准偏差。
表5.3.2.1－当数据可以建立样品标准偏差时，所需的混凝土平均的抗压强度
规定抗压强度,MPa
所需平均抗压强度，MPa
fc′≤35
用式（5-1）和（5-2）计算的最大值：
fcr′=fc′+1.34ss（5-1）
fcr′=fc′+2.33ss–3.5（5-2）
fc′>35
用式（5-1）和（5-3）计算的最大值：
fcr′=fc′+1.34ss（5-1）
fcr′=0.90fc′+2.33ss（5-2）
5.3.2.2－当混凝土生产设备没有计算满足5.3.1.1或5.3.1.2要求的计算ss的现场试验记录时，fcr′由表5.3.2.2确定，平均强度应符合5.3.3的要求。
表5.3.2.2－当没有能建立试样标准偏差的资料时，所需的平均抗压强度
规定的平均抗压强度，MPa
所需平均抗压强度,MPa
fc′<21
fcr′=fc′+7
21≤fc′≤35
fcr′=fc′+8.3
fc′>35
fcr′=1.10fc′+5
所要求的一致。
混凝土类型的改变和强度的增长会加大试样偏差。
这种情况通常发生在骨料类型改变的情况，（例如由普通骨料变成轻骨料，反之亦然。
）或者从非加气混凝土到加气混凝土的改变。
试样标准偏差会随混凝土强度水平提高而提高，虽然提高的比例比强度提高的比例小。
当有理由怀疑时，用来计算混凝土所需强度时的试样标准偏差总是应该保守些。
本规范用每平方英尺多少磅的试样标准偏差来代替以百分比记的变异系数。
R5.3.2－所需平均强度
R5.3.2.1－当试样标准偏差确定以后，规定强度fc′小于等于35MPa时，所需强度fcr′选择式（5－1）和（5－2）的最大值。
规定强度fc′大于35MPa时，所需强度fcr′选择式（5－1）和（5－3）的最大值。
式（5－1）是根据三次连续试验的平均值从100个试件中抽取一个的值可能低于规定的混凝土抗压强度fc′。
式（5－2）式依据每个试验在规定的强度下超过3.5MPa的近似可能性。
式（5－3）是依据从100个试件中抽取1个试件，每个试验的强度小于0.9fc′的可能性。
计算试件标准偏差的公式相当于无限多次试验的整体值，因此使用从100次或更多次试验估计的试样标准偏差是可取的。
当可以做30次试验时，某种程度上比从100个试件中抽取1个试件测试的失效率要大。
采用附加的方法改进从100个中抽取1个的做法是不可取的，因为收集试验材料的过程和混凝土生产的过程类似，有很多不确定因素。
规范注释
5.3.3－平均抗压强度的证明文件
所配混凝土的平均抗压强度大于等于所要求的平均抗压强度fcr′的证明文件，由一次现场强度试验记录，几次强度试验，或者试验配合组成。
5.3.3.1－当试验记录用来证明提供的混凝土的比例将配制成强度为fcr′（见5.3.2）的混凝土时，这些记录应是代表实际的材料和条件。
在试验中材料、条件、配比的改变不要比实际情况更严格。
为说明混凝土潜在的平均强度，当记录时间大于等于45天时，大于10次少于30次的连续试验的记录是可用的。
所需混凝土配比可以用两次或多于两次试验的强度及配比进行插值得到，其中的强度和配比要满足本节的其他要求。
5.3.3.2：
当一现场的试验结果不可用时，可用满足下面要求的实验室配比：
（a）材料是用于实际工作的材料。
（b）配比和浓度与实际工作的混凝土一致的实验室试验要用至少3种不同的水灰比或水化胶结材料含量，配制一系列的强度趋于fcr′的混凝土。
（c）试验的混合物的塌落度最大允许值是±20mm，对于加气混凝土最大允许含气量在±0.5％以内。
（d）对于每种水灰比或水化胶结材料的含量，每个龄期至少要做3个圆柱体试验，以满足“制作混凝土实验室试验的试块的标准做法”（ASTMC192M）。
圆柱体试验在28天进行或在为确定fc′所指定的龄期进行。
（e）从圆柱体试验的结果的曲线图表中应看出水灰比或水化胶结材料含量与指定龄期的混凝土强度之间的关系。
（f）在实际应用的混凝土最大水灰比和水化胶结材料含量应在配制满足5.3.2要求的曲线表中反映出来，，除了第四章要求的较低的水灰比或较高的强度。
R5.3.3－平均抗压强度的证明文件
如果所需的平均抗压强度fcr′已知，下一步要选择配合比，要使配制的混凝土平均抗压强度大于等于所需的平均强度，同时也满足第四章的特殊环境要求。
这个说明包括一次强度测试记录，几次强度测试记录或合理的现场试验或实验室试验，一般的，用来测试强度的试验记录也是用来测试标准偏差。
然而，如果试验记录结果显示的平均抗压强度比所需的平均抗压强度低或者高，，需要调整配比。
这这种情况下可用少于10次试验的平均值，配比可以根据不同强度的插值和这样连续两组试验的配比来确定。
所有建立所需强度配比的试验记录应满足5.3.3.1的“同等材料和条件”的要求。
对于强度超过35MPa，平均强度说明是依据混合物实验室试验得到的，适当的提高提高表5.3.2.2计算的fcr′，从而可以混凝土实验室试验和实际生产的的强度降低。
规范注释
5.4－没有现场经验和实验室试验的条件下配制混凝土
5.4.1－如果没有5.3要求的资料数据，混凝土配比根据注册设计师认可的其他经验和信息。
用与以往实际应用的类似的材料配制的所需混凝土平均抗压强度要至少比fc′高8.3MPa。
当混凝土的fc′高于35MPa时，不能用这些方法。
5.4.2－按本节要求配制的混凝土要符合第四章耐久性的要求和5.6的混凝土抗压强度测试标准。
5.5－抗压强度平均值的折减
当在建造过程中，材料数据可用时，强度时可以折减的，根据折减量，所需混凝土平均抗压强度fcr′必须超过fc′。
如果：
（a）有30次或更多的试验结果可用，以及测试结果的平均值超过5.3.2.1的要求，用符合5.3.1.1计算的一个试样标准偏差，或
（b）有15至29次试验结果以及测试结果的平均值超过5.3.2.1的要求，用符合5.3.1.2计算的一个试样标准偏差，以及
（c）满足第四章的特殊环境要求。
5.6－混凝土的评估和验收
5.6.1－被测混凝土应符合5.6.2到5.6.5的要求。
在施工现场由有资格的技术人员对素混凝土进程测试，制作现场凝结固化的试样，制作试验室测试的试样，以及记录当制作强度试验的试样时的温度。
有资格的实验室技术人员要进行所有要求的实验室试验。
R5.4－没有现场经验和实验室试验的条件下配制混凝土
R5.4.1－当没有以前的经验（5.3.3.1）或实验室试验数据（5.3.3.2）能满足这几节规范的要求时，仅在专门允许的情况下，可以用其他的经验。
因为强度相当的混凝土的配料也可能不一样。
当fc′大于35MPa或所需平均抗压强度比fc′大8.3MPa时，不能用这种方法。
这个规定的目的是为了保证混凝土供应不足时施工仍能进行，以及没有足够的时间分析评测，或者对较小的建筑，这种试验的花费是不合理的。
R5.6－混凝土的评估和验收
选择了混合物的配比，开始工作，评测和验收混凝土的标准依据5.6
本规范努力提供验收混凝土的清楚直接的依据，同时能够说明当混凝土强度测试不满足要求时应采取的措施。
R5.6.1－实验室和现场技术人员通过培训被认可。
现场技术人员负责制作混凝土试件；检测塌落度，溶重，流动性，含气量以及温度，和制作和养护的被鉴定的试件要符合ACI混凝土现场试验技术－1级认证规程，或ASTMC10775.3的要求，或者相当的程序。
混凝土实验室测试人员要符合ACI混凝土实验室测试技术员，混凝土强度测试技术员的要求，或者符合ASTMC1007的要求。
规范注释
5.6.2—试验的次数
5.6.2.1—每天每种强度等级的混凝土至少取一次强度试验的试样，每110m3混凝土至少取一次试样，楼板或墙面表面每460m2至少取一次试样。
5.6.2.2—对于某一工程，如果其中某种等级的混凝土总量按5.6.2.1条要求测试其测试的次数少于5次，应至少随机选择5批试样得出测试结果，如果少于5批，则由每批试样得出试验结果。
5.6.2.3当某种等级的混凝土总量少于38m3,如果能够提供有足够强度的证明或得到建筑官员的批准，可不进行强度试验。
5.6.2.4—强度试验值应为由同一混凝土试样制作的两个圆柱体强度的平均值，在混凝土28天龄期或者在指定的确定fc’的龄期测试。
5.6.3—试验室养护的试件
5.6.3.1—强度试验的试样应按《新拌混凝土标准取样方法》（ASTMC172）取用。
5.6.3.2—强度试验的圆柱体应按《场地制作和养护混凝土试件标准方法》（ASTMC39M）进行浇筑和试验室养护。
5.6.3.3—如果以下两个要求都能够满足的话，某一等级的混凝土可认为达到强度等级：
（a）三次连续强度测试每组的算术平均值大于或等于fc’；
测试报告要尽快发给业主，负责该设计的注册工程师，承的要求，或者相当的程序承包人，分包人，材料的供应者，建筑的官方人员，以便即使的确定是否要更改方案。
R5.6.2—试验的次数
R5.6.2.1—以下三项标准确定了对每种等级混凝土取样的最少次数:
（a）每天每种等级的混凝土不少于一次,
（b）每天每种等级的110m3的混凝土不少于一次,
（c）每天楼板或墙表面每460m2一次。
在计算表面积时，只考虑板或墙的一面，如果板或墙的平均厚度小于245mm,则标准（c）每110m3的混凝土取样要多于一次。
R5.6.2.2如果要准确的测量混凝土的可接受性，必须严格按照随机选取强度测试试样。
在混凝土浇筑期间，选择试样的时间和从哪几批混凝土中选样都应具有代表性并且是随机的。
不能根据外观、方便或其他可能不准确的标准选样，否则统计分析就失去其有效性。
一批试样只能做一次试验（一个试样中作两个圆柱体得到一个平均值—5.6.1.4），取样之后不可以把水加入混凝土。
ASTMD36655.4介绍了试验随机取样的方法。
R5.6.3—试验室养护的试件
R5.6.3.3—给出的一组混凝土强度可接受性标准，适用于所有用于本规范设计中混凝土，而不管用何种设计方法。
只要任意三次连续强度测试的平均值保持高于给定的fc’,并且当fc’的值为35MPa或更小时，单个强度测量值
规范注释
（b）当fc’的值为35MPa或更小时，单个强度测量值（两个圆柱体平均值）比fc’不低于3.5MPa;当fc’的值大于35MPa时,不低于0.10fc’。
5.6.3.4—如果5.6.3.3中任一条要求不能够满足，应采取措施提高随后强度测试结果的平均值。
如5.6.3.3（b）的要求不能够满足，则要遵守5.6.5的要求。
R5.6.3.4—如果5.6.3.3中任一条要求不能够满足，应采取措施提高随后强度测试结果的平均值。
假如已经生产混凝土累积足够作15次试验，应该如5.3所述建立一个新的目标平均强度。
如果需要考虑的某种等级的混凝土已作少于15次的试验，则新的目标强度水平至少等于初始配合比时用的强度平均水平。
如果对工程所作的试验平均值等于或大于初始配合比的水平，则需进一步提高平均水平。
提高测试平均水平的措施取决于具体的情况，但总会包括以下一种或几种：
（a）增加水泥质材料的含量；
（b）改善配合比；
（c）减少或更好的控制塌落度；
（d）减少运送时间；
（e）严格控制空气的含量；
（f）改进测试的水平；包括严格的遵循标准测试程序。
这些操作或测试程序的改变，或水泥质材料含量或塌落度的改变，不需要再按5.3的程序正式重新做，但如混凝土、骨料的来源，外加剂的重要改变都应由相关的证据证明其平均强度水平将会改进。
对符合这些要求的试验室测试的圆柱体或样芯，应由美国试验室鉴定协会（A2LA）、AASHTO材料标准试验室（AMRL）、国家义务试验室鉴定组织（NVLAP）、水泥和混凝土标准试验室（CCRL）等公认的机构或同等的机构对是否符合ASTMC10775.3的要求进行鉴定或检查。
规范注释
5.6.4－现场养护的构件
5.6.4.1－如果建设方要求，应该提供现场养护的（混凝土）圆柱体的强度试验的结果。
5.6.4.2－现场养护的（混凝土）圆柱体应在现场条件下，根据“现场混凝土试样的制备和养护实施规程”（ASTMC31M）进行养护。
5.6.4.3－现场养护的（混凝土）圆柱体试块应同时浇注成形，同实验室养护的（混凝土）圆柱体试块一样。
5.6.4.4－当试验期被命名为单向轴压时的抗压强度fc′现场养护的（混凝土）圆柱体的强度低于实验室养护的混凝土的强度的85%时，保护和养护混凝土的相关规程应被改善。
如果现场养护强度超出fc′3.5MPa时，将没有此85%的限制。
5.6.5－低强度（混凝土）试验结果的研究
5.6.5.1－如果实验室养护的任何（混凝土）圆柱体的强度试验（如5.6.4.2）降低到fc′以下多于6.5.3.3（b）中强度的程度或如果现场养护的（混凝土）圆柱体的强度试验表明保护和养护的不足（如5.6.4.4），将采取措施来确保不破坏结构的承载能力。
5.6.5.2－如果低强度混凝土的可能性被肯定及计算表明承载能力有显著的降低，有问题的钻孔岩芯试验应根据“获取和测试有孔混凝土和锯切成的混凝土梁的标准试验方法”（ASTMC42M）应被承认。
在这种情况下，应采取三个钻孔岩心作为每个强度试块，这些试块都应降低到如5.6.3.3（b）中所给出的价值以下的程度。
R5.6.4－现场养护的构件
R5.6.4.1－现场养护的（混凝土）圆柱体强度试验去核实结构的混凝土的养护和保护的可靠性。
R5.6.4.4－正确的指南在关于现场养护的（混凝土）圆柱体试验的规范中提及。
研究表明被保护和养护来模拟好现场情况的（混凝土）圆柱体的强度应该检测不低于标准的试验室湿养护的（混凝土）圆柱体的85%。
这个百分比已经设置作为判断现场养护的可靠性的合理的基础。
这个对比是关于现场养护和实验室养护的（混凝土）圆柱体的实测强度，而不是关于现场养护的（混凝土）圆柱体和给定的fc′之间的。
然而，如果无法满足现场养护的（混凝土）圆柱体的强度的85%时，现场养护的（混凝土）圆柱体的结果也被认为是合理的。
R5.6.5－低强度（混凝土）试验结果的研究
指示提供了关于当强度试验已经无法满足规定承受规范的进程。
由于明显的原因，这些指示不可能是教条化的。
建设方应该应用关于低强度试验结果和它们是否会显示关注的需要的重要性的判断。
如果长远的研究被看成有必要的话，这种研究可能包括非破坏性的试验，或在极限的情况下，从结构中取出岩芯的强度试验。
现场浇筑的混凝土非破坏性试验（包括通过探测器贯入法、冲击锤、超声波脉冲速度或拔拉），可能在决定结构的一定部位，是否包含低强度混凝土具有一定的作用。
在关于相同的工作性质上的对比而不是在强度数量的措施上的试验是有价值的。
如果要求的话，安全验收的标准的岩芯被要求保证任意形状的结构可靠度。
当然低强度在许多环境下可能是容许的，但是这再一次变成了建设方和设计工程师之间的评判。
当岩芯试验无法提供来保证结构可靠性时，建设方要求一个荷载试验（第20章）应该是可行的，特别是在楼板或屋顶系统中，。
如果时间和条件允许的话，短期荷载试验的影响可以通过附加湿养护的方法来改善现场混凝土的强度。
这种试验的效率应该通过之前讨论过的进程的长远强度评论的方法进行检验。
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