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關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應力混凝土橋涵設計規(guī)范》第10頁3.1.1條混凝土強度等級的定義,“混凝土強度等級應按邊長150mm立方體試件的抗壓強度標準值確定??箟簭姸葮藴手迪抵冈嚰脴藴史椒ㄖ谱?、養(yǎng)護至28d齡期,以標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度”。
2、根據(jù)交通部JTG F80/1-2004《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》第一冊附錄D“水泥混凝土抗壓強度評定”第D.0.1條的規(guī)定:“評定水泥混凝土的抗壓強度,應以標準養(yǎng)生28d齡期的試件為準”。第D.0.2條給出了水泥混凝土抗壓強度的合格標準。
Rn-K1Sn≥0.9R
Rmin≥K2R
R-混凝土設計強度等級;
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;
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,實際上是對相應水泥混凝土強度等級的抗壓強度標準值的評定。
二、橋梁混凝土設計強度值
1、交通部JTG D62-2004《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(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準值fck和混凝土軸心抗壓強度設計值fcd。
根據(jù)該規(guī)范條文說明,構(gòu)件混凝土棱柱體抗壓強度標準值為 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)一標準》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準值。
以C30級混凝土為例,C30級混凝土對應的軸心抗壓強度標準值
fck=0.88×0.76×30=20.1
設計驗算時采用的強度為混凝土軸心抗壓強度設計值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)件目標可靠指標的要求。
2、根據(jù)以上規(guī)定可知,設計驗算采用的強度為混凝土軸心抗壓強度設計值,由混凝土軸心抗壓強度標準值除以混凝土材料分項系數(shù)得到。如果軸心抗壓強度標準值≥ 20.1Mpa,則表明混凝土達到了設計C30強度等級的要求。
三、超聲回彈綜合法推定值的理解
1、中國工程建設標準化協(xié)會標準CECS02:2005《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(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)場取樣成型并標準養(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,應按現(xiàn)行國家標準執(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)。”
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,則應將超聲回彈綜合法檢測推定的強度值與設計實際采用的設計值進行對比,或者將超聲回彈綜合法檢測推定的強度值經(jīng)過換算后代入設計驗算,檢查是否能夠滿足設計要求。
4、以C30級混凝土為例,C30級混凝土對應的軸心抗壓強度標準值為20.1Mpa,換算成標準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于構(gòu)件的標準立方體強度值,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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