第四章混凝土4.ppt

第四章混凝土CONCRETE
土木工程材料
三混凝土的质量控制与评定
混凝土在生产与施工中,由于原材料性能波动的影响,原材料质量的波动,施工操作的误差,试验条件的影响,混凝土的质量波动是客观存在的,因此一定要进行质量管理. 由于混凝土的抗压强度与混凝土其他性能有着紧密的相关性,能较好地反映混凝土的全面质量,因此工程中常以混凝土抗压强度作为重要的质量控制指标,并以此作为评定混凝土生产质量水平的依据。在正常的生产条件下,影响混凝土强度的因素都是随机变化的,因此混凝土的强度也应是随机变量。对于随机变量,可用数理统计方法进行评定。
混凝土生产质量水平评定
用数理统计方法可求出几个特征统计量:强度平均值( )、强度标准差(σ)以及变异系数(Cv)。强度标准差越大,说明强度的离散程度越大,混凝土质量愈不均匀。也可用变异系数来评定,值越小,混凝土质量愈均匀。我国《混凝土强度检验评定标准》根据强度标准差的大小,将混凝土生产单位的质量管理水平划分为“优良”、“一般”及“差”三等,
混凝土强度的波动规律——正态分布在一定施工条件下,对同一种混凝土进行随机取样,制作n组试件(n≥25),测得其28d龄期的抗压强度,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,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为正态分布曲线。
正态分布的三个特征值
(1)混凝土强度平均值( ) 混凝土强度平均值可按下式计算:
式中n——混凝土强度试件组数; fcu,i —混凝土第i组的抗压强度值。
(2)混凝土强度标准差(σ)混凝土强度标准差又称均方差,其计算式为
标准差σ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的一种指标。
(3)变异系数(Cv)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(σ)随强度等级的提高而增大,(例如平均强度分别为20MPa和50MPa的混凝土,当σ均等于5MPa时,对前者来说波动已很大,而对后者来说波动并不算大。)故可采用变异系数(Cv)作为评定混凝土质量均匀性的指标。Cv值愈小,表示混凝土质量愈稳定;Cv值大,则表示混凝土质量稳定性差。
混凝土强度的波动规律
图离散程度不同的两条强度分布曲线
请观察图中A、B两种混凝土的离散程度不同的强度分布曲线,讨论其生产管理水平及强度保率。
度保证率。
图4-27 离散程度不同的两条强度分布曲线
率。
图4-27 离散程度不同的两条强度分布曲线
σ值越大,强度分布曲线越矮而宽,说明强度的离散程度较大,反映了生产管理
水平低下,强度质量不稳定。故A混凝土的
强度质量比B混凝土的稳定,生产管理水平也更高。
在混凝土强度质量控制中,除了须考虑所生产的混凝土强度质量的稳定性之外,还必须考虑符合设计要求的强度等级的合格率,此即强度保证率。它是指在混凝土强度总体中,不小于设计要求的强度等级标准值(fcu,k)的概率P(%)。如图所示,强度正态分布曲线下的面积为概率的总和,等于100%。
所以,强度保证率可按如下方法计算:首先,计算出概率度t,即
                        
再根据t值,由表查得保证率P(%)。
混凝土强度保证率P(%)的计算方法为:首先根据混凝土设计等级(fcu,k)、混凝土强度平均值、标准差(σ)或变异系数(Cv),计算出概率度(t),即
当已知t值时,可从数理统计书中的表内查到P值。工程中P(%)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N0与试件总组数N(N≥25)之比求得,即