混凝土强度检验评定基础知识步骤及实例说课讲解.docx

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混凝土强度检验评定基础知识步骤及实例说课讲解

混凝土强度检验评定基础知识、步骤及实例

混凝土强度检验评定

第1节混凝土强度检验评定基础知识

一、混凝土强度检验评定的重要性

混凝土是最常用最重要的结构材料，它的质量属主控项目，马虎不得，马虎了要垮房子。

二、混凝土强度检验评定的基本原则

1、混凝土质量评定的一项重要指标是抗压强度。

一般混凝土抗压强度高，混凝土的其它各项性能都好。

2、子样代表母样：

混凝土实体检验结构上需做承载力试验，太难，而且是破坏性的，不必要。

我们国家采用的方法是做标准立方体试件，进行标养，然后做强度试验。

通过对混凝土试件强度试验值分析，从而评定混凝土的抗压强度，评定实体混凝土结构承载力的真实性。

3、概率和数理统计：

确定性数据采用经典数学研究，有波动性数据的不确定数学现象采用概率和统计数学研究。

混凝土立方体抗压强度试件测试结果呈不确定性，但波动是有规律。

大量的统计分析和试验表明：

同一等级的混凝土在龄期相同、生产工艺和配合比基本一致的条件下，其强度的概率分布可用正态分布来描述。

正态分布曲线特点：

①曲线呈钟形，两边对称，对称轴在中间，最高点处，为平均强度；

②中间高两侧低，表明混凝土强度接近平均值概率大，而低于或高于平均值的混凝土强度概率小，愈来愈小，最后逐渐趋近于零；曲线和横坐标之间包围的面积为概率的总和，100%，对称轴两边面积相等，各为50%。

即若混凝土设计强度为C30，配制强度也为为C30的话，配制出来的混凝土强度仅有50%达到C30，保证率为50%。

③拐点是曲线凸凹变化点，决定曲线的胖瘦，反映了强度控制水平。

标准差的数学意义即是正态分布图中拐点到中心线的距离。

拐点到中心线的距离决定曲线的胖瘦，反映了强度控制水平。

越小，质量控制得越好。

一般不作图，只需三个特征值---强度平均值、标准差、强度保证率（面积）。

三、常用的统计量

1、符号

MFcu---同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值；

fcu,k---混凝土立方体抗压强度标准值（即结构设计中设计的混凝土强度等级）；

fcu,min---同一检验批混凝土立方体抗压强度的最小值；

Sfcu---方差未知评定方法中，检验批混凝土立方体抗压强度的标准差；

σ0---方差已知评定方法中，检验批混凝土立方体抗压强度的标准差；

λ1,λ2,λ3,λ4---合格性判定系数；

fcu，i---第i组混凝土试件的立方体抗压强度代表值；

n---样本容量。

混凝土强度保证率----安全组数/总组数。

2、平均值、标准差用计算器计算。

标准偏差简称标准差，或均方差，是个体数据与均值离差平方和的算术平均值的算术根，是大于0的正数。

标准差已知用σ表示，标准差未知用S表示。

标准差小说明分布集中程度高，离散程度小，质量控制水平高。

3、意义

混凝土强度分布必须有二个指标反映，一个是平均值，二是与平均值的偏差。

强度平均值反映混凝土总体强度的平均水平。

仅平均值不行。

以C20混凝土生产为例。

二个施工单位施工C20的混凝土，甲生产的混凝土强度为—19Mpa（或N/mm2）、21Mpa（或N/mm2）、20Mpa（或N/mm2）；乙为—12Mpa（或N/mm2）、26Mpa（或N/mm2）、22Mpa（或N/mm2）。

平均值均为20Mpa（或N/mm2），但显然，甲的质量要好些。

因此，必须要有一个与平均值的偏差值来反映。

偏差小的质量好——质量稳定，安全放心；节省材料。

这里，甲的标准差0.8Mpa（或N/mm2），乙的标准差5.89Mpa（或N/mm2）。

混凝土强度偏差大小，波动大小可用标准差、变异系数反映。

我国采用标准差σ。

第2节混凝土强度检验评定步骤

第一步：

检验批的划分与取样

一、检验批的划分

1、混凝土强度应分批进行检验评定。

一个检验批的混凝土应由强度等级相同、试验龄期相同、生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。

〖条文说明〗：

大量的统计分析和试验表明：

同一等级的混凝土在龄期相同、生产工艺和配合比基本一致的条件下，其强度的概率分布可用正态分布来描述。

因此，本条规定检验批应由试验强度等级和试验龄期相同、生产艺条件和配合比基本相的混凝土组成，以保证所评定的混凝土的强度基本符合正态分布。

本标准的抽样方案是基于试验数据服从正态分布制定的。

其中的生产工艺条件包括了养护条件。

二、取样频率

1、混凝土的取样

①用于检验结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土浇筑地点随机抽取。

〖条文说明〗：

搅拌机出料口的混凝土拌合物，经运输到达浇筑地点后，混凝土质量还可能会有变化，此时也更接近工程实际使用混凝土状态，因此，规定试样应在浇筑地点抽取。

每组三个试件应由同一盘或同一车的混凝土中取样制作。

混凝土取样应有监理见证。

②混凝土的取样，应根据本标准规定的检验评定方法要求，制定检验批的划分方案和相应的取样计划。

根据不同工程部位、不同混凝土品种、不同强度等级划分检验批方案。

以上通常由土建施工单位拟定。

③试件的取样频率和数量应符合下列规定：

每100盘，但不超过100m3的同配合比混凝土，取样次数不应少于一次。

每一工作班拌制的同配合比混凝土，不足100盘和100m3时，其取样次数不应少于一次。

当连续浇筑的同配合比混凝土超过1000m3时，每200m3取样不应少于一次。

对房屋建筑，每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不应少于一次。

每次取样至少要留一组标准试件，同条件养护试件的留置可根据实际需要而定。

〖条文说明〗：

搅拌盘数即搅拌罐数。

一盘指搅拌混凝土的搅拌机一次搅拌的混凝土。

一个工作班指8h。

每批混凝土试样应制作的试件总组数，除满足标准第5章规定的混凝土强度评定所必需的组数外，还应留置为检验结构或构件施工阶段混凝土强度所必需的试件。

〖条文说明〗：

标准养护用以评定混凝土强度合格与否。

同条件养护，只作为评定结构或构件能否继续施工的依据。

2、其他规定

1、对掺矿物掺合料的混凝土进行强度评定时，可根据设计规定，可采用大于28天龄期的混凝土强度。

〖条文说明〗：

试验表明，掺加矿物掺合料的混凝土的强度与纯水泥混凝土相比，早期强度较低，而后期强度发展较快，在温度较低的条件下更为明显。

为了充分利用掺矿物掺合料混凝土的后期强度，本标准以注的形式规定，其混凝土强度进行合格评定时的试验龄期可以大于28天，具体由设计部门规定。

2、当采用非标准尺寸试件时，应将其抗压强度乘以尺寸折算系数，折算成边长为150㎜标准尺寸试件抗压强度。

折算系数按下列规定采用：

当混凝土强度等级不低于C60时，宜采用标准尺寸试件；采用非标准尺寸试件时，尺寸折算系数应由试验确定，其试件数量不应少于30对组。

〖条文说明〗：

一个对组为二组试件，一组为标准尺寸试件，一组为非标准尺寸试件。

第二步：

选用评定方法

结构混凝土的强度必须符合设计要求

1、统计方法与大统计方法

对于大批量、连续生产混凝土的强度应按本标准第5.1条中规定的统计方法评定。

对于小批量或零星生产混凝土的强度应按本标准第5.2条中规定的非统计方法评定。

一般预拌混凝土厂、预制构件厂、采用现场集中搅拌的施工单位，应按统计方法评定混凝土强度。

2、统计方法评定分类

采用统计方法评定时，应按下列规定进行；

①、当连续生产的混凝土，生产条件在较长时间内保持一致，且同一品种、同一强度等级混凝土的强度变异性保持稳定时，应按标准差已知方案进行评定。

标准差已知方案：

指同一品种的混凝土生产，有可能在较长的时期内，通过质量管理，维持基本相同的生产条件，即维持原材料、设备、工艺以及人员配备的稳定性，即使有所变化，也能很快预以调整而恢复正常。

由于这类生产状况，能使每批混凝土的强度的变异性基本稳定，每批的强度标准差σ0可根据前一时期生产累计的强度数据确定。

一般来说，预制构件生产可以采用标准差已知方案。

标准差已知方案σ0可由同类混凝土、生产周期不应少于60d且不宜起过90d、样本容量不少于45的强度数据计算确定。

假定其值延续在一个检验期内保持不变。

三个月后，重新按上一个检验期的强度数据计算σ0值。

②、其他情况应按标准差未知方案的规定进行评定。

标准差未知方案：

指生产连续性较差，即生产中无法维持基本相同的生产条件，或生产周期较短，无法积累强度数据以资计算可靠的标准差参数，此时检验评定只能直接根据每一检验批抽样的样本数据确定。

这是根据混凝土强度质量控制的稳定性，将评定混凝土强度的统计方法分为两种：

标准差已知方案和标准差未知方案。

第三步：

计算

一、统计法1----标准差已知的计算及评定公式

一个检验批的样本容量应为连续的三组试件，其强度应同时符合下列规定：

mfcu≧fcu,k＋0.7σ0

fcu,min≧fcu,k—0.7σ0

检验批混凝土立方体抗压强度的标准差应按下式计算：

σ0=

当混凝土强度等级不高于C20时，其强度的最小值尚应满足下式要求：

Fcu,min≧0.85fcu,k

当混凝土强度等级高于C20时，其强度的最小值尚应满足下式要求：

Fcu,min≧0.9fcu,k

①强度检验评定公式中涉及到到的符号：

mfcu---同一检验批混凝土立方体抗压强度的平均值（N/mm2）,精确到0.1（N/mm2）。

fcu,k---混凝土立方体抗压强度标准值（N/mm2）,精确到0.1（N/mm2）。

fcu,min---同一检验批混凝土立方体抗压强度最小值（N/mm2）,精确到0.1（N/mm2）。

σ0---检验批混凝土立方体抗压强度标准差（N/mm2），精确到0.01（N/mm2）；当检验批混凝土强度标准差σ0计算值小于2.5N/mm2时，应取2.5N/mm2。

②在σ0计算中涉及到的符号：

fcu,i---前一检验期内同一品种、同一强度等级的第i组混凝土试件的立方体抗压强度代表值（N/mm2）,精确到0.1（N/mm2）；该检验期不应少于60天，也不得大于90天。

mfcu---一前一检验期内同一品种、同一强度等级混凝土立方体抗压强度的平均值（N/mm2）,精确到0.1（N/mm2）。

n---前一检验期内的样本容量，在该期内样本容量不应少于45。

〖条文说明〗：

本标准规定了σ0不得小于2.5N/mm2，是因为在实际评定中会出现σ0过小的现象。

其原因往往上爬统计的混凝土检验期过短，对混凝土强度的影响因素反映不充分造成的。

虽然也有质量控制好的企业可以达到这样的水平，但对于全国平均水平来讲，是达不到的。

〖条文说明〗：

公式关于最小值fcu,min的限制条件，其作用旨在防止出现实际的标准差过大，或避免出现混凝土强度过低的情况。

二、统计法2---标准差未知方案的计算及评定公式

当样本容量不少于10组时，其强度应同时满足下列要求：

mfcu≧fcu,k＋λ1Sfcu

fcu,min≧λ2fcu,k

Sfcu---同一检验批混凝土立方体抗压强度的标准差，应按下式计算：

Sfcu=

Sfcu（N/mm2）,精确到0.01（N/mm2）；当检验批混凝土强度标准差Sfcu计算值小于2.5N/mm2时，应取2.5N/mm2。

λ1、λ2---合格评定系数，按下表取值：

试验组数

10～14

15～19

≧20

λ1

1.15

1.05

0.95

λ2

0.90

0.85

n---本检验期内的样本容量。

〖条文说明〗：

标准差未知方案。

为了提高检验的可靠性，本标准要求每批样本组数不少于10组。

〖条文说明〗：

本标准规定了σ0不得小于2.5N/mm2，是因为在实际评定中会出现σ0过小的现象。

其原因往往上爬统计的混凝土检验期过短，对混凝土强度的影响因素反映不充分造成的。

虽然也有质量控制好的企业可以达到这样的水平，但对于全国平均水平来讲，是达不到的。

〖条文说明〗：