關(guān)于橋梁混凝土強度的理解
一、橋梁混凝土強度等級
1、根據(jù)交通部JTG D62-2004《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》第10頁3.1.1條混凝土強度等級的定義,“混凝土強度等級應(yīng)按邊長150mm立方體試件的抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值確定??箟簭姸葮?biāo)準(zhǔn)值系指試件用標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護至28d齡期,以標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度(以Mpa計)”。
2、根據(jù)交通部JTG F80/1-2004《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》第一冊附錄D“水泥混凝土抗壓強度評定”第D.0.1條(148頁)的規(guī)定:“評定水泥混凝土的抗壓強度,應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生28d齡期的試件為準(zhǔn)”。第D.0.2條給出了水泥混凝土抗壓強度的合格標(biāo)準(zhǔn)。(以數(shù)理統(tǒng)計方法為例)
Rn-K1Sn≥0.9R
Rmin≥K2R
R-混凝土設(shè)計強度等級(Mpa);
n-同批混凝土試件組數(shù);
Rmin-n組試件中強度最低一組的值(Mpa);
K1、K2-合格判定系數(shù)。
由此可以理解,水泥混凝土抗壓強度的評定,實際上是對相應(yīng)水泥混凝土強度等級的抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值的評定。
二、橋梁混凝土設(shè)計強度值
1、交通部JTG D62-2004《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》第10頁3.1.3條和3.1.4條分別給出了混凝土軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值fck和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值fcd。
根據(jù)該規(guī)范條文說明(第135頁),構(gòu)件混凝土棱柱體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為 fck=0.88αfcu,k
1)、0.88為抗壓強度平均換算系數(shù)。主要考慮構(gòu)件中混凝土與試件混凝土因品質(zhì)、制作工藝、受荷情況和環(huán)境條件等不同,有一定的差異,故按《公路統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》條文說明建議取值。
2)、α為棱柱體強度與立方體強度的比值。
3)、fcu,k為混凝土強度等級標(biāo)準(zhǔn)值。
以C30級混凝土為例,C30級混凝土對應(yīng)的軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值
fck=0.88×0.76×30=20.1(Mpa)
設(shè)計驗算時采用的強度為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值fcd, fcd=fck/γfc
其中γfc=1.45,是混凝土材料的分項系數(shù)取值,接近于按二級安全等級結(jié)構(gòu)分析的脆性破壞構(gòu)件目標(biāo)可靠指標(biāo)的要求。
2、根據(jù)以上規(guī)定可知,設(shè)計驗算采用的強度為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值,由混凝土軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土材料分項系數(shù)得到。如果軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值≥ 20.1Mpa,則表明混凝土達到了設(shè)計C30強度等級的要求。
三、超聲回彈綜合法推定值的理解
1、中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)CECS02:2005《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》條文說明第6.0.7條表明,“按本規(guī)程檢測推定的混凝土抗壓強度不等于施工現(xiàn)場取樣成型并標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d所得的試件抗壓強度。因此,在正常情況下混凝土強度的驗收與評定,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。”
2、條文說明第1.0.2條指出,“由于種種原因?qū)е略嚰c結(jié)構(gòu)的混凝土質(zhì)量不一致,或混凝土試件強度評定不合格,以及對使用中的結(jié)構(gòu)需要檢測屆時的混凝土強度時,可按本規(guī)程的規(guī)定對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度進行檢測推定,并作為判斷結(jié)構(gòu)是否需要處理的一個依據(jù)?!?/FONT>
3、根據(jù)上述說明,按超聲回彈綜合法檢測推定的混凝土抗壓強度值,實際上是構(gòu)件的實體強度值。要判斷結(jié)構(gòu)物是否需要處理,則應(yīng)將超聲回彈綜合法檢測推定的強度值與設(shè)計實際采用的設(shè)計值進行對比,或者將超聲回彈綜合法檢測推定的強度值經(jīng)過換算后代入設(shè)計驗算,檢查是否能夠滿足設(shè)計要求。
4、以C30級混凝土為例,C30級混凝土對應(yīng)的軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為20.1Mpa(棱柱體試件),換算成標(biāo)準(zhǔn)立方體試件的抗壓強度值為20.1/0.76=26.4(Mpa)。即C30級混凝土構(gòu)件的立方體強度值為26.4Mpa。
5、超聲回彈綜合法檢測推定值相當(dāng)于構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)立方體強度值,如果超聲回彈綜合法檢測推定的強度值達到或大于26.4Mpa,則表明構(gòu)件的混凝土已達到設(shè)計強度等級C30的要求。
6、如果超聲回彈綜合法檢測推定的混凝土強度值小于26.4Mpa,則表明混凝土構(gòu)件沒有達到設(shè)計混凝土強度等級C30的要求,構(gòu)件是否還能夠繼續(xù)使用,則需要代入原設(shè)計的驗算公式重新進行驗算,以確定混凝土構(gòu)件的實際承受荷載的能力。
四、超聲回彈綜合法的應(yīng)用
超聲回彈綜合法在施工過程中采用,實際上是對構(gòu)件實際工作狀態(tài)的一種檢查。能夠更加準(zhǔn)確地掌握混凝土構(gòu)件的實體強度值,能夠清楚地了解混凝土構(gòu)件的實際受力能力,有利于及時在施工中發(fā)現(xiàn)問題。
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