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同样的配合比,为什么有的混凝土强度高而有的强度低?

来源:石家庄市海森化工有限公司  日期:2018-10-19 14:07:36  属于:行业动态
文章摘要:工程实践中,同样的配合比,同样的原材料,有的混凝土强度高,有的强度低,总会有些离散性。混凝土是由水泥、水、砂、石、外加剂以及掺合料等组成的一种多相非均质混合材料。搅拌时搅拌的再均匀也不可能达到理想上的匀质,使强度完全均衡一致,即使是同一盘混凝土成型的试件,强度也是有差异的。这种变现在混凝土一定范围内强度的差异和上下波动称之为混凝土强度的离散性。因此,混凝土强度是一个波动的范围而不是某一个固定资产。如果强度值偏离平均值较大,就表明离散较大,反之离散较小。

工程实践中,同样的配比,同样的原材料,有的混凝土强度高,有的强度低,总会有些离散性。

混凝土是由水泥、水、砂、石、外加剂以及掺合料等组成的一种多相非均质混合材料。搅拌时搅拌的再均匀也不可能达到理想上的匀质,使强度完全均衡一致,即使是同一盘混凝土成型的试件,强度也是有差异的。这种变现在混凝土一定范围内强度的差异和上下波动称之为混凝土强度的离散性。因此,混凝土强度是一个波动的范围而不是某一个固定资产。如果强度值偏离平均值较大,就表明离散较大,反之离散较小。
(一)混泥土强度的正太分布

     虽然混凝土强度高低不同,在一定范围内波动,有时也有个别试件的强度分布显得杂乱无章,但多数试件的强度大部分情况下符合随机变量的正态分布。正态分布曲线是一条类似钟状的左右对称单峰曲线,是理想化的理论数学模型,虽然混凝土强度分布不能与正态分布完全一致,但非常接近。因此,在一般情况下,可以用正态分布理论去处理混凝土强度的问题。平均强度和标准差是两个表示曲线特征的参数,它们的数值决定曲线的位置和形状,平均值只能给出强度分布在坐标图中的位置,是表示其“分散位置的量”,却不能表示出离散性的大小。混凝土强度分布尽管有些分散,但在一组数据中,总可以取接近分布中心的数值作为代表值,该组混凝土强度数据将分散分布在中心值附近。算术平均值是反映混凝土强度平均水平的一个量,是控制或评定混凝土质量优劣的重要指标,但不是唯一指标。平均强度相同的两批混凝土的强度正态分布可能完全不同,可能其中一批强度集中,而另一批强度分布可能比较分散,这种离散性的大小无法用平均强度来表达。离散性表示混凝土强度的分散程度大小,通常用标准差和变异系数来表达。在我国,通常用标准差来表示离散性的大小,标准差大则强度较分散,其正态分布曲线较平坦,标准差小则强度较集中,其正态分布曲线高耸。
(二)如何控制混泥土强度的离散型
    原材料的质量、配合比设计、计量、搅拌、运输、成型、养护及试验误差等诸多因素,每一道工序几乎都可能引起混凝土强度的随机波动。影响混凝土强度波动的因素可以分为三类,即原材料质量、施工质量及试验误差。其中试验误差在生产过程中不可避免的,在一定范围内可以看作是正常的随机误差,而原材料质量和施工质量是可以加以调整或消除的。
(1)控制混泥土原材料的质量
     对混凝土组成材料的质量控制是控制混凝土强度波动的重要因素,尤其要注意水泥的选择和质量性能的控制,外加剂和掺合料的使用,砂、石骨料的种类、级配质量波动。在生产中要关注水泥强度和砂、石含水率的波动,做到随时观察及时处理。
(2)混泥土施工过程中的质量控制

混凝土施工过程是造成混凝土强度离散性的主要因素,它包括从施工开始至施工结束的各道工序,每一个工序的质量好坏直接影响混凝土强度。因此,在生产过程中要严格控制混凝土配合比,并注意计量误差,混凝土搅拌要均匀;在运输过程中保持罐体匀速转动防止混凝土离析;混凝土浇筑后要充分振捣密实,养护要做到及时充分;注意拆模时间,防止结构变形和裂缝的产生;冬期施工时要防止在临界强度之前受冻。

施工中各种施工条件的波动都可能引起混凝土强度的离散性变化,这些变化并不能完全包括在由试件强度计算出的标准差之中,也就是说有些影响因素在混凝土试件强度中没有表现出来。混凝土试件与混凝土结构存在很多差异,如混凝土试件与混凝土结构的浇筑、成型、振捣及养护分别在不同条件下进行,混凝土构件振捣是否密实及养护条件不可能在试件强度中反映出来,而这些施工条件的波动又对结构构件混凝土强度影响很大,却没有反映在标准养护的试件强度之中。把混凝土质量控制贯穿到施工的全过程之中,是控制混凝土强度离散性的重要手段,采取相应的管理制度和技术措施提高施工水平。
(3)控制实验误差

试验过程中的仪器精度、试验条件、操作方法以及不同人员的操作等等因素都会影响混凝土强度的离散性,几乎每一试验步骤都会产生试验误差。为了减小试验误差真实可靠地反映混凝土的强度,毫无疑问是试验误差越小越好,这样才能使检测的混凝土试件具有代表性。有时试验误差被包括在施工误差之中而不被察觉和重视,却在某种程度上对混凝土强度的试测结果产生一定影响,造成混凝土原本合格而被判为不合格,导致混凝土强度的误判或错判。

综上所述,混凝土强度分布并完全符合正态分布,同一检验批的混凝土强度不但有高有低,有时还会相差很多,有时在很大范围内波动。仅仅依靠平均强度是不能准确表达这一波动情况,应采用混凝土的离散性指标来综合反映混凝土的强度,再利用数理统计方法来控制混凝土强度的波动,以生产出质地均匀的混凝土,保证工程质量。


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