CN110057716B - 基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法 - Google Patents

基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，采用密度自动测量桶，配置微型振捣器及自动分析***，现场5分钟内自动测定密度。通过设计水胶比(或实测水胶比)和测定的新拌混凝土密度计算水胶密度比，利用水胶密度比与28d抗压强度的经验回归公式来推测新拌混凝土28d抗压强度，实用性强。

Description

基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法
技术领域
本发明涉及混凝土现场测试技术领域，具体是基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法。
背景技术
水泥混凝土是世界范围内最大宗的人造工程材料，我国目前是水泥混凝土用量最大的国家，而且处于高速建设时期，对于水泥混凝土的需求稳定增长。2018年，全国水泥生产近21.8亿t，商品混凝土近16.3亿m3，十三五期间水泥混凝土需求预计会持续增长。混凝土不同于其他建筑材料，是一种半成品，需要在现场进行浇筑。新拌混凝土经过运输、振捣、成型、养护，硬化后达到设计性能指标。新拌混凝土质量是决定硬化混凝土质量的关键。
混凝土由水、水泥、砂、石、矿物掺合料、外加剂拌和而成，原材料组分多，成分复杂。原材料波动都会影响硬化混凝土性能，特别是关键设计指标，28d抗压强度。目前施工现场只对新拌混凝土进行工作性能检测，国内外没有其他性能指标检测规范。目前由于环保要求压力增加，商品混凝土生产商为减低成本，加快混凝土供应量以缩短工期，往往对原材料波动控制不足，或采用质量不合格的砂石骨料等，有时甚至采用增加用水量，减少水泥用量等严重影响混凝土28d抗压强度的违规方法。不合格的混凝土一旦进行浇筑振捣后，后期只能进行整体拆除或加固补强，会造成大量的资源和经济损失。更严重的是有可能导致混凝土拆模时强度不足，坍塌而引起安全事故。而且，由于商品混凝土供应商不负责浇筑施工，当事故出现时，无法判定是施工方责任还是供应商责任。
目前，国内外缺乏新拌混凝土28d抗压强度预先检测方法，无法判定新拌混凝土28d抗压强度是否符合设计要求，无法对混凝土施工方和供应方责任进行界定。由于新拌混凝土保持塑性阶段的时间较短，施工现场预先检测方法需要简便快速，能够对多批次新拌混凝土进行比较准确的快速测定。
本方法针对新拌混凝土28d抗压强度的不确定性提出了快速测定方法，该测试方法可填补国内外空白，可用于商品混凝土供应商产品出厂自检，施工单位新拌混凝土进场验收检测，监理咨询单位质量控制，应用范围广泛。
发明内容
本发明的目的在于提供基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，步骤1：输入水胶比设计值或实际测定值；
步骤2：将新拌混凝土装入用于测量体积和重量的密度桶，并通过微型振捣器自动震动密实；
步骤3：数据采集***完成密度测定，根据下式计算分析并输出28d抗压强度预测值：
Figure GDA0003299049660000021
式中：
fcu,28—新拌混凝土28d抗压强度(MPa)；
fc—水泥28d标准胶砂抗压强度(MPa)；
W—单位体积新拌混凝土用水量(kg/m3)；
B—单位体积新拌混凝土胶凝材料用量(kg/m3)；
D—新拌混凝土密度(吨/m3)；(混凝土密度相当于容重比)
W/(B·D)—水胶密度比；
α，β—回归常数，分别是0.37和49.3。
作为本发明进一步的方案：所述步骤2中密度桶底部设有称重器和用于检测混凝土体积的体积检测块以及利用体积和重量两个数据来计算混凝土密度的处理器。
作为本发明进一步的方案：所述步骤2中微型振捣器为振动电机。
作为本发明进一步的方案：所述步骤2中密度桶中还设有便于拆卸用于承载物料的内壳。
作为本发明进一步的方案：用于承载物料的内壳为透明材料制成。
作为本发明进一步的方案：所述步骤2中密度桶上还设有用于发出检测结果是否达标的音频模块。
作为本发明进一步的方案：所述步骤2中密度桶上端还设有便于手持的拉环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)首次将新拌混凝土密度与28d抗压强度联系起来，利用水胶密度比来推算混凝土28d抗压强度；
(1)该方法简便快速，能够对大量多批次新拌混凝土28d抗压强度进行比较准确的快速测定；
(2)混凝土28抗压强度值由原材料及配合比决定。本发明方法采用水胶密度比来分析抗压强度，综合考虑了各原材料因素与配合比因素，分析过程合理，计算结果较准确。首次提出了新拌混凝土28d抗压强度现场快速预测方法。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提出了一个将新拌混凝土密度与28d抗压强度联系起来的数学模型，利用水胶密度比-抗压强度回归关系式来推测新拌混凝土的28d抗压强度。
具体的：
本发明采用密度自动测量桶，配置微型振捣器及自动分析***，在现场可实现5分钟内自动测定密度并分析结果。首先，输入水胶比设计值或实际测定值；然后将新拌混凝土装入密度桶，微型振捣器自动震动密实；数据采集***完成密度测定，根据下式计算分析并输出28d抗压强度预测值。
Figure GDA0003299049660000041
式中：
fcu,28—新拌混凝土28d抗压强度(MPa)；
fc—水泥28d标准胶砂抗压强度(MPa)；
W—单位体积新拌混凝土用水量(kg/m3)；
B—单位体积新拌混凝土胶凝材料用量(kg/m3)；
D—新拌混凝土密度(吨/m3)；
W/(B·D)—水胶密度比；
α，β—回归常数，分别是0.37和49.3。
下表中记录了实际操作中，新拌混凝土28d抗压强度现场快速预测方法的实际操作记录。
Figure GDA0003299049660000051
实施例2
与实施例1相区别的是：作为本发明进一步的方案：所述步骤2中密度桶底部设有称重器和用于检测混凝土体积的体积检测块以及利用体积和重量两个数据来计算混凝土密度的处理器。
实施例3
与实施例2相区别的是：所述步骤2中微型振捣器为振动电机。
实施例4
与实施例3相区别的是：所述步骤2中密度桶中还设有便于拆卸用于承载物料的内壳，用于承载物料的内壳为透明材料制成。
实施例5
与实施例4相区别的是：所述步骤2中密度桶上还设有用于发出检测结果是否达标的音频模块，这样在检测出不合格产生后可以快速通过语音播放给周围人听，显得更加公正。
实施例6
与实施例5相区别的是：所述步骤2中密度桶上端还设有便于手持的拉环，这样就便于实际中对装置的搬运。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：输入水胶比设计值或实际测定值；
步骤2：将新拌混凝土装入用于测量体积和重量的密度桶，并通过微型振捣器自动震动密实；
步骤3：数据采集***完成密度测定，根据下式计算分析并输出28d抗压强度预测值：
Figure FDA0003299049650000011
式中：
fcu,28—新拌混凝土28d抗压强度(MPa)；
fc—水泥28d标准胶砂抗压强度(MPa)；
W—单位体积新拌混凝土用水量(kg/m3)；
B—单位体积新拌混凝土胶凝材料用量(kg/m3)；
D—新拌混凝土密度(吨/m3)；
W/(B·D)—水胶密度比；
α，β—回归常数，分别是0.37和49.3。
2.根据权利要求1所述的基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，其特征在于，所述步骤2中密度桶底部设有称重器和用于检测混凝土体积的体积检测块以及利用体积和重量两个数据来计算混凝土密度的处理器。
3.根据权利要求1所述的基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，其特征在于，所述步骤2中微型振捣器为振动电机。
4.根据权利要求1所述的基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，其特征在于，所述步骤2中密度桶中还设有便于拆卸用于承载物料的内壳。
5.根据权利要求4所述的基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，其特征在于，用于承载物料的内壳为透明材料制成。
6.根据权利要求1所述的基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，其特征在于，所述步骤2中密度桶上还设有用于发出检测结果是否达标的音频模块。
7.根据权利要求1所述的基于水胶密度比测定的新拌混凝土28d抗压强度预测方法，其特征在于，所述步骤2中密度桶上端还设有便于手持的拉环。
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