混凝土质量控制与强度评定1一、质量控制的原因：保证结构安全可靠的使用。二、混凝土生产的质量控制的内容 ：1、原材料的质量控制：水泥、砂、石要严格按技 术要求标准进行检验。2、配合比设计的质量控制：生产前应检验配合比设计资料、试件强度试验报告、骨料含水率测试结果和施工配合比通知单。3、施工工艺的质量控制：运输、浇筑及间歇的全 部时间不应超过初凝时间运输过程中防止离析、泌水、流浆等。2l1.1.混凝土强度的波动规律混凝土强度的波动规律正态分正态分布布在一定施工条件下，对同一种混凝土在一定施工条件下，对同一种混凝土进行随机取样，制作组试件（进行随机取样，制作组试件（），测得其），测得其 龄期的抗压龄期的抗压强度，然后以混凝土强度为横坐标，强度，然后以混凝土强度为横坐标，以混凝土强度出现的概率为纵坐标，以混凝土强度出现的概率为纵坐标，绘制出混凝土强度概率分布曲线。实绘制出混凝土强度概率分布曲线。实践证明，混凝土的强度分布曲线一般践证明，混凝土的强度分布曲线一般为正态分布曲线。为正态分布曲线。3l2 2混凝土质量评定的数理统计方法混凝土质量评定的数理统计方法l（）混凝土强度平均值（）混凝土强度平均值（ ）混凝土强度平均值可按下式计算：混凝土强度平均值可按下式计算：式中式中混凝土强度试件组数；混凝土强度试件组数； fcu，i 混凝土第组的抗压强度值。混凝土第组的抗压强度值。4l（）混凝土强度标准差（）混凝土强度标准差（）混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为l 标准差标准差是正态分布曲线上拐点至对称轴的是正态分布曲线上拐点至对称轴的垂直距离，可用以作为评定混凝土质量均匀性垂直距离，可用以作为评定混凝土质量均匀性的一种指标。的一种指标。56l（）变异系数（）变异系数（v v）变异系数又称离差系数，其计算式如下变异系数又称离差系数，其计算式如下 由于混凝土强度的标准差（由于混凝土强度的标准差（）随强度等级的提高）随强度等级的提高而增大，故可采用变异系数（而增大，故可采用变异系数（v）作为评定混凝土）作为评定混凝土质量均匀性的指标。质量均匀性的指标。v值愈小，表示混凝土质量愈值愈小，表示混凝土质量愈稳定；稳定；v值大，则表示混凝土质量稳定性差。值大，则表示混凝土质量稳定性差。7l（）混凝土的强度保证率（）（）混凝土的强度保证率（） 混凝土的强度保证率混凝土的强度保证率P P（）是指混凝土强度（）是指混凝土强度总体中，大于等于设计强度等级的概率，在混总体中，大于等于设计强度等级的概率，在混凝土强度正态分布曲线图中以阴影面积表示，凝土强度正态分布曲线图中以阴影面积表示，见图见图 4-64-6所示。低于设计强度等级（所示。低于设计强度等级（f fcucu，）的强度所出现的概率为不合格率。的强度所出现的概率为不合格率。8但实际上当已知值时，可从数理统计书但实际上当已知值时，可从数理统计书中的表内查到值。中的表内查到值。(P129 (P129 表表4-274-27）工程中（）值可根据统计周期内混凝工程中（）值可根据统计周期内混凝土试件强度不低于要求强度等级的组数土试件强度不低于要求强度等级的组数N N0 0与试件总组数（与试件总组数（）之比求得，）之比求得，即即9l混凝土强度保证率（）的计算方法为：混凝土强度保证率（）的计算方法为：首先根据混凝土设计等级（首先根据混凝土设计等级（f fcucu, ,）、混凝土）、混凝土强度平均值（强度平均值（ ）、标准差（）、标准差（）或变异系）或变异系数（数（v v），计算出概率度（），即），计算出概率度（），即l则强度保证率（）就可由正态分布曲线则强度保证率（）就可由正态分布曲线方程积分求得，即方程积分求得，即101112l3 3 混凝土配制强度混凝土配制强度 在施工中配制混凝土时，如果所配在施工中配制混凝土时，如果所配制混凝土的强度平均值（制混凝土的强度平均值（ ）等于设）等于设计强度计强度（f fcu,cu,），则由图），则由图4 46 6可知，这时混可知，这时混凝土强度保证率只有凝土强度保证率只有5050。因此，为。因此，为了保证工程混凝土具有设计所要求的了保证工程混凝土具有设计所要求的9595强度保证率，在进行混凝土配合强度保证率，在进行混凝土配合比设计时，必须使混凝土的配制强度比设计时，必须使混凝土的配制强度大于设计强度（大于设计强度（f fcu,cu,）。）。13l混凝土配制强度可按下式计算（混凝土配制强度可按下式计算（JGJ55-JGJ55-20002000）：）： l式中式中f fcu,0cu,0混凝土配制强度（混凝土配制强度（MPaMPa）；）； f fcu,kcu,k设计的混凝土强度标准值设计的混凝土强度标准值（MPaMPa）；）； 混凝土强度标准差（混凝土强度标准差（MPaMPa）14l当施工单位不具有近期的同一品种混凝土当施工单位不具有近期的同一品种混凝土的强度资料时，的强度资料时，值可按下表值可按下表4 4取值。取值。15l例题：现场质量检测取样一组边长为例题：现场质量检测取样一组边长为的的混混凝凝土土立立方方体体试试件件，将将它它们们在在标标准准养养护护条条件件下下养养护护至至天天，测测得得混混凝凝土土试试件件的的破破坏坏荷荷载载分分别别为为 306306、 286286、 270270。试试确确定定该该组组混混凝凝土土的的标标准准立立方方体体抗抗压压强强度度、立立方方体体抗抗压压强强度度标标准准值值，并并确确定定其其强强度度等等级级（假假定定抗抗压压强强度度的的标标准准差差为为3.03.0a a）。）。16混凝土立方体抗压强度与强度等级混凝土立方体抗压强度与强度等级普通混凝土力学性能试验方法(GB/T 500812002) 规定，制作150mm150mm150 mm的标准立方体试件(在特殊情况下，可采用150mm300mm的圆柱体标准试件)，在标准条件(温度202，相对湿度95%以上)下或在温度为202的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护到28d，所 得的抗压强度值为混凝土立方体抗压强度，以fcu表示。 17 当采用非标准尺寸的试件时，应换算成标准试件的强度。换算方法是将所测得的强度乘以相应的换算系数(见表6.19)。 混凝土强度等级采用符号C与立方体抗压强度标准值表示。普通混凝土通常划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等12个强度等级(C60以上的混凝土称为高强混凝土)。 18表表6.19 强度换算系数强度换算系数(GB/T 500812002) 试件尺寸(mm )骨料最大粒径(mm)强度换算系数 100100100150150150200200200 31.54063 0.9511.0519l混凝土配制强度可按下式计算（混凝土配制强度可按下式计算（JGJ55-JGJ55-20002000）：）： l式中式中f fcu,0cu,0混凝土配制强度（混凝土配制强度（MPaMPa）；）； f fcu,kcu,k设计的混凝土强度标准值设计的混凝土强度标准值（MPaMPa）；）； 混凝土强度标准差（混凝土强度标准差（MPaMPa）20 评注评注 边长为边长为100mm100mm混凝土立方体试件的强度换混凝土立方体试件的强度换算系数为算系数为0.950.95；混凝土立方体抗压强度标准值；混凝土立方体抗压强度标准值为具有为具有95%95%强度保证率的混凝土抗压强度值。强度保证率的混凝土抗压强度值。95%95%强度保证率的概率度强度保证率的概率度t t为为1.6451.645。 21例题例题2 2：配制混凝土时，制作配制混凝土时，制作10cm10cm10cm10cm10cm10cm立方体试件立方体试件 块，在标准条件下养护块，在标准条件下养护7d7d后，测得后，测得破坏荷载分别为破坏荷载分别为140kN140kN、135kN135kN、 140kN, 140kN, 试估算该混凝土试估算该混凝土28d28d的标准的标准立方体抗压强度。立方体抗压强度。22 混凝土在正常养护条件下，其强度随龄期增长而提高。在最初37d内，强度增长较快，28d后强度增长缓慢(见图6.10)。 混凝土强度的发展大致与龄期的对数成正比关系： 龄期23解解l 7 7龄期时：龄期时：l 混凝土立方体的平均混凝土立方体的平均强度为：强度为：2425