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水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范( 二 )

小知識(shí)


新標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)度計(jì)量單位均采用MPa（兆帕）表達(dá) 。
4 配制強(qiáng)度計(jì)算公式的變更
原標(biāo)準(zhǔn)混凝土配制強(qiáng)度的計(jì)算公式為：
R配＝R標(biāo)/-t·Cv
新標(biāo)準(zhǔn)混凝土配制強(qiáng)度計(jì)算公式為：
fcu,o=fcu,k+t·σ
式中：fcu,o—混凝土配制強(qiáng)度MPa；
fcu,k—混凝土設(shè)計(jì)齡期的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa；
t —概率度系數(shù)
σ—混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差MPa 。
原標(biāo)準(zhǔn)的公式和變更后本標(biāo)準(zhǔn)采用的公式所設(shè)計(jì)的配制強(qiáng)度沒有實(shí)質(zhì)上的差別 。 主要引自美國混凝土學(xué)會(huì)的ACI214-77《混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定的推薦方法》（1989年重新批準(zhǔn)發(fā)布） 。 ACI214-77稱：對(duì)于任何設(shè)計(jì)，其需要的平均強(qiáng)度fcr，可根據(jù)使用的離差系數(shù)（CV）或標(biāo)準(zhǔn)離差（б）由公式（1）或（1a）計(jì)算求得 。
Fcr=Fc′/1-t·Cv
（1）
Fcr=Fc′+tσ
（1α）
式中：Fcr —需要的平均強(qiáng)度
Fc′—規(guī)定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度
t —概率度系數(shù)
Cv—以小數(shù)表示的離差系數(shù)預(yù)測(cè)值
σ—標(biāo)準(zhǔn)差的預(yù)測(cè)值
現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)強(qiáng)度計(jì)算和混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制，均采用以混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(σ)為主要參數(shù)的計(jì)算方法 。 國家標(biāo)準(zhǔn)GB50204-1992《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》和JGJ55-2000《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》,以及有關(guān)建工系統(tǒng)混凝土的強(qiáng)度保證率（P）均采用95%，相應(yīng)的概率度系數(shù)（t）為1.645，因而混凝土配制強(qiáng)度的計(jì)算公式均為：
fcu,o＝fcu,k＋1.645σ
新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)混凝土配制強(qiáng)度公式fcu,o＝fcu,k＋tσ中,以t值取代常數(shù)1.645，這是因?yàn)樗せ炷凉こ探Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同的混凝土壩型，不同部位分區(qū)混凝土對(duì)混凝土強(qiáng)度保證率（P）有不同的要求，如重力壩混凝土強(qiáng)度的保證率一般要求80%，有些輕型壩P值要求85%～90%，而部分廠房和其它工程結(jié)構(gòu)物混凝土P值要求為95% 。 對(duì)于不同混凝土對(duì)P值的要求，根據(jù)表1查得其相應(yīng)的概率度t值 。

水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范


表1 保證率和概率度系數(shù)關(guān)系
保證率
P（%） 65.5 69.2 72.5 75.8 78.8 80.0 82.9 85 90.0 93.3 95.0 97.7 99.9
概率度
系數(shù)t 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.84 0.95 1.04 1.28 1.50 1.65 2.0 3.0
5 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的選用
混凝土施工開工初始階段，缺少混凝土施工的實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)資料，標(biāo)準(zhǔn)差σ值可按新標(biāo)準(zhǔn)表2中的數(shù)值參考選用 。
表2 標(biāo)準(zhǔn)差σ值
混凝土強(qiáng)度等級(jí) ≤C9015 C9020～C9025 C9030～C9035 C9040～C9045 ≥C9050
σ（90d） 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
混凝土等級(jí)均以90天齡期為代表，如果其它齡期（如28天，180天）可相應(yīng)換算后選用 。
混凝土進(jìn)入正常施工階段，應(yīng)根據(jù)前一個(gè)月（如一個(gè)月內(nèi)還達(dá)不到統(tǒng)計(jì)所需試件組數(shù)n值要求時(shí)，可延遲至3個(gè)月內(nèi)）相同強(qiáng)度等級(jí)，相同混凝土配合比的混凝土強(qiáng)度資料，進(jìn)行混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ值的計(jì)算，其公式為：
式中：fcu,i —第i組的試件強(qiáng)度，MPa；
mfcu—n組試件強(qiáng)度平均值，MPa；
n — 試件組數(shù)，應(yīng)大于30 。
混凝土標(biāo)準(zhǔn)差的下限取值：通過施工實(shí)測(cè)強(qiáng)度值，計(jì)算的σ值，對(duì)于小于或等于C9025級(jí)混凝土，σ小于2.5MPa時(shí)，σ值用2.5 MPa；對(duì)于大于或等于C9030級(jí)混凝土，計(jì)算的σ小于3.0 MPa時(shí)，σ取用3.0 MPa 。
σ值是28天齡期的實(shí)測(cè)強(qiáng)度值計(jì)算的 。 90天齡期的σ值一般要略大一些，但28天的σ值已基本反映了混凝土的質(zhì)量波動(dòng)，這亦是結(jié)合了混凝土質(zhì)量控制的需要，90天的統(tǒng)計(jì)結(jié)果滯后了一些 。 28天的統(tǒng)計(jì)成果可有效的掌握施工質(zhì)量的波動(dòng)，并根據(jù)需要及時(shí)修正和調(diào)整配制混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)所采用的σ值 。 實(shí)際上是要求以28天的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（σ）進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，以保證混凝土質(zhì)量 。

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