混凝土等級(jí)強(qiáng)度

1、滲透系數(shù)與抗?jié)B標(biāo)號(hào)的換算抗?jié)B性是混凝土的一項(xiàng)重要指標(biāo)，我們?cè)诳節(jié)B混凝土施工前需要對(duì)混凝土進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)?？?jié)B試驗(yàn)就是對(duì)試件定時(shí)逐級(jí)加壓，即從0.1MPa開(kāi)始，每隔8h增加0.1MPa，直至6個(gè)試件中有3個(gè)端面滲水為止。這樣，進(jìn)行一次試驗(yàn)，需要連續(xù)進(jìn)行數(shù)十小時(shí)至上百小時(shí)。這么長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)，如果發(fā)生停電現(xiàn)象，會(huì)給試驗(yàn)帶來(lái)影響，使試驗(yàn)無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，影響對(duì)抗?jié)B性能的評(píng)估。研究表明，混凝土的滲水高度Dm與其所受壓力水頭H及施壓時(shí)間T的乘積(TH)的平方根成正比。式中：K混凝土滲透系數(shù)；m混凝土空隙率，通常取m=0.03。國(guó)內(nèi)科研單位還據(jù)此給出了混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)與滲透系數(shù)的換算關(guān)系。根據(jù)以上成果，我們?cè)陂L(zhǎng)期試

2、驗(yàn)實(shí)踐中，摸索出在停電狀況下，通過(guò)測(cè)試水壓衰減曲線，繼續(xù)進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)的新方法，有效地解決了停電或無(wú)電情況下的抗?jié)B試驗(yàn)問(wèn)題。1水壓衰減曲線所謂水壓衰減曲線，就是在加壓試驗(yàn)過(guò)程中停止加壓，此時(shí)試驗(yàn)水在已有壓力作用下，將會(huì)繼續(xù)向試件上部滲透，隨著時(shí)間的推移，水壓逐漸衰減。這種衰減是有規(guī)律的，如以時(shí)間為橫坐標(biāo)，水壓為縱坐標(biāo)，繪制兩者的關(guān)系圖，可得一條比較光滑的曲線，稱作水壓衰減曲線。根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程中的供電情況，水壓衰減曲線有以下幾種類型：(1)進(jìn)行抗?jié)B標(biāo)號(hào)試驗(yàn)過(guò)程中，停電時(shí)間較長(zhǎng)，未能恢復(fù)正常試驗(yàn)的，為分級(jí)加壓衰減型(圖1a)。(2)進(jìn)行抗?jié)B標(biāo)號(hào)試驗(yàn)過(guò)程中，停電時(shí)間較短，供電后又恢復(fù)正常試驗(yàn)的，為分級(jí)加

3、壓衰減分級(jí)加壓型(圖1b)。(3)無(wú)電時(shí)，人工加壓衰減型(圖1c)。(4)無(wú)電時(shí)，人工數(shù)次加壓衰減型(圖1d)。抗?jié)B混凝土試驗(yàn)間斷的處理2水壓衰減曲線測(cè)繪及計(jì)算(1)停電時(shí)，立即記錄下停電時(shí)間及當(dāng)時(shí)水壓(P0)，并切斷電源，防止來(lái)電時(shí)人不在場(chǎng)，無(wú)法記錄繼續(xù)加壓情況。(2)停電2h內(nèi)，因水壓衰減較快，每隔10min左右觀測(cè)一次水壓衰減情況，做好記錄；2h后，水壓衰減變緩，可半小時(shí)或更長(zhǎng)一些時(shí)間觀測(cè)一次，直至恢復(fù)正常試驗(yàn)。(3)繪制水壓衰減曲線。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，繪制水壓衰減曲線圖。(4)計(jì)算停電觀測(cè)期間水壓(P)與加壓時(shí)間(T)的乘積之和。TP=T1P1+T2P2+TnPn式中：T1，T2，Tn分別

4、為第1，2，n次觀測(cè)的時(shí)間間隔；P1，P2，Pn為與之對(duì)應(yīng)的觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)的平均水壓。這里的平均水壓是個(gè)變量，但由于各個(gè)觀測(cè)段的時(shí)間比較短，每個(gè)觀測(cè)段內(nèi)的水壓變化可認(rèn)為近似一條直線，所以，該段的平均水壓近似等于其上、下兩個(gè)測(cè)點(diǎn)水壓的平均值。P1=(P0+P1)2P2=(P1+P2)2Pn=(P n-1+Pn)2當(dāng)n個(gè)觀測(cè)段的時(shí)間間隔相同時(shí)：ni=1TP=T(P02+P1+P2+Pn-1+Pn2)為換算方便，式中的水壓?jiǎn)挝灰匀≌着?、時(shí)間單位以取小時(shí)為宜。3滲透系數(shù)的計(jì)算多數(shù)時(shí)間供電正常，偶爾出現(xiàn)短時(shí)間停電的，可在來(lái)電后繼續(xù)進(jìn)行逐級(jí)加壓試驗(yàn)(如圖1-b)。但應(yīng)扣除停電期間已經(jīng)施加的水壓、時(shí)間乘積之和

5、。試驗(yàn)結(jié)束后，立即將試件卸下，沿軸線方向從中間劈開(kāi)，測(cè)得其平均滲水高度Dm，而后計(jì)算滲透系數(shù)K。K=(mD2m)2TH(cms)式中：m混凝土空隙率；Dm平均滲透高度(cm)；T滲水時(shí)間(S)；H壓力水頭，壓強(qiáng)為1MPa時(shí)的壓力水頭H104(cm)根據(jù)算得的滲透系數(shù)將其換算成抗?jié)B標(biāo)號(hào)。4滲透系數(shù)與抗?jié)B標(biāo)號(hào)的換算根據(jù)理論計(jì)算，滲透系數(shù)與抗?jié)B標(biāo)號(hào)的換算關(guān)系見(jiàn)表。表1混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)與滲透系數(shù)的關(guān)系數(shù)抗?jié)B標(biāo)號(hào)滲透系數(shù)K(cm/s)抗?jié)B標(biāo)號(hào)滲透系數(shù)K(cm/s)S10.39110-7S100.17710-8S20.19610-7S120.12910-8S40.78310-8S160.76710-9S60

6、.41910-8S300.23610-9S80.26110-8實(shí)際工作中，會(huì)發(fā)現(xiàn)按表1換算出來(lái)的抗?jié)B標(biāo)號(hào)偏高。原因是，表中的K值是按平均滲水高度為15cm計(jì)算的，實(shí)際上，混凝土的滲水線是條不規(guī)則的曲線，按抗?jié)B標(biāo)號(hào)試驗(yàn)要求，試件端部滲水，即行停止試驗(yàn)，而此時(shí)最大滲水高度為15cm。通過(guò)大量試驗(yàn)獲得，平均滲水高度與最大滲水高度關(guān)系： Dm=(Dmax-1.22)1.02 當(dāng)Dmax為15cm時(shí)，Dm13.5cm。按實(shí)測(cè)平均滲水高度計(jì)算所得的滲透系數(shù)，相對(duì)應(yīng)的抗?jié)B標(biāo)號(hào)約比表1低一個(gè)等級(jí)。抗?jié)B等級(jí)P8，是表示所能承受的水壓力是0.8MPa，而C45，C35表示的是承受的抗壓強(qiáng)度是45MPa，35MPa

7、，我國(guó)現(xiàn)行抗?jié)B等級(jí)（抗?jié)B標(biāo)號(hào)）的確定。是以齡期為28d的圓柱體試件（高150mm、底端直徑155mm、頂端直徑145mm）來(lái)做抗?jié)B試驗(yàn)，并定出抗?jié)B標(biāo)號(hào)?？?jié)B圓柱體試件每組為六個(gè)，試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)試件只有兩個(gè)試件表面開(kāi)始發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象時(shí)的水壓力值（以MPa計(jì)），就稱為該混凝土的抗?jié)B標(biāo)號(hào)，用符號(hào)Sn來(lái)表示?？?jié)B標(biāo)號(hào)一般不低于S6，因低于S6的防水混凝土常由于水泥用量較少、水灰比大、密實(shí)性差等原因，容易出現(xiàn)分層離析等施工質(zhì)量問(wèn)題，抗?jié)B性能難以保證。重要工程的防水混凝土的抗?jié)B標(biāo)號(hào)宜定為S8S20。防水混凝土抗?jié)B標(biāo)號(hào)選用表水力梯度H/h1010252535設(shè)計(jì)抗?jié)B標(biāo)號(hào)S6S8S12S16S20P8指混凝土的抗?jié)B

8、等級(jí)為8級(jí)。抗?jié)B等級(jí)有P6，P8，P10，P12，也就是膨脹劑摻量占總灰量的6%，8%，10%，12%，一般摻量8%，10%，12%，少于8%效果不佳，多于15%影響混凝土強(qiáng)度。P10一般為加強(qiáng)帶，P12為膨脹加強(qiáng)帶?，F(xiàn)在描述表達(dá)形式是S6，S8，S10，S12（代替原來(lái)的P6，P8，P10，P12）抗?jié)B測(cè)式需三天，8個(gè)小時(shí)記錄一次是否滲透，并加0.1MPa水壓，六個(gè)試塊中有三個(gè)滲透則不合格?；炷?標(biāo)號(hào)：混凝土標(biāo)號(hào)是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為20 cm 的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在28 d 齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所測(cè)得的抗壓極限強(qiáng)度，以kgf/ cm2 計(jì)。如500 號(hào)混凝土，其試件抗壓極限強(qiáng)度為5

9、00 kgf/ cm2 。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件時(shí)，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度，換算系數(shù)分別是：邊長(zhǎng)15 cm 的立方體試件為0. 95 ，邊長(zhǎng)10 cm 的立方體試件為0. 90 。混凝土的標(biāo)號(hào)通常采用150、200、250、300、350、400、450、500、550、600。鐵路混凝土及砌石工程施工規(guī)范（TBJ210 86） （此標(biāo)準(zhǔn)于1997 年7 月1 日廢止） 和鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（TBJ2 85） （此標(biāo)準(zhǔn)于2000 年2月1 日廢止） 均作如此規(guī)定。 強(qiáng)度等級(jí)：混凝土的強(qiáng)度等級(jí)按立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分。立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值則是指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150 mm的立

10、方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在28 d 齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所測(cè)得的抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值的百分率不得超過(guò)5 % ，亦即保證率為95 %?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)采用混凝土（concrete）的代號(hào)C 與其立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的兆帕數(shù)表示，如立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為50 MPa 的混凝土，其強(qiáng)度等級(jí)以“C50”表示。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件時(shí)，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度，換算系數(shù)分別是：邊長(zhǎng)200 mm的立方體試件為1. 05 ，邊長(zhǎng)100 mm的立方體試件為0. 95 。鐵路混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（TB10425 94） （此標(biāo)準(zhǔn)于1994 年4 月1 日起實(shí)施） 中關(guān)于強(qiáng)度分級(jí)的規(guī)定即如此，該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（GBJ107 87）和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)混凝土按強(qiáng)度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（ ISO3893）是一致的。混凝土的強(qiáng)度等級(jí)通常采用C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。強(qiáng)度等級(jí)為C60 及其以上的混凝土屬高強(qiáng)混凝土。 標(biāo)號(hào)與強(qiáng)度等級(jí)：兩者主要差別在兩個(gè)方面，一是所用標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸不同，標(biāo)號(hào)和強(qiáng)度等級(jí)所用立方體試件邊長(zhǎng)分