CN110567808B - 超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法，该方法通过去除实验室浇筑方向或者流向造成钢纤维的取向排列对混凝土的抗拉强度和抗折强度的影响，修正实验室测定的混凝土抗拉强度和抗折强度以降低实验室浇筑混凝土与施工现场浇筑混凝土之间的抗拉强度及抗折强度的误差。本发明解决了实验室环境下与现场浇筑的超高性能混凝土的抗拉强度、抗折强度的差异大的问题。

Description

超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法
技术领域
本发明涉及土建材料技术领域，具体涉及一种超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法。
背景技术
超高性能混凝土具有优良的力学性能，近些年来，被运用到各种工程领域中。超高性能混凝土相比较普通高性能混凝土具有优异的抗拉和抗折等韧性，而起到抗拉和抗折等韧性功能的主要原因是超高性能混凝土中添加了大量的钢纤维。
在实际混凝土施工中，钢纤维在超高性能混凝土中的排列是随机的、乱向的，而在实验室测试该种超高性能混凝土的抗拉或抗折韧性试验时，由于浇筑方向或者流向可能导致超高性能混凝土中的钢纤维呈一定程度的取向排列，进而导致的该种超高性能混凝土的抗拉强度测试结果，即测得的抗拉或抗折强度与该种超高性能混凝土的实际抗拉或抗折强度的差别很大，不利于超高性能混凝土强度的评定和工程验收。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法，以解决实验室环境下所测得的超高性能混凝土的测试抗拉强度与实际抗拉强度之间差异大的问题。
为实现上述目的，提供一种超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法，包括以下步骤：
提供一混凝土及所述混凝土去钢纤维后的空白混凝土，以同一浇筑方法将所述提供一混凝土及所述混凝土去钢纤维后的空白混凝土，以同一浇筑方法将所述混凝土浇筑形成第一试块、将所述空白混凝土浇筑形成第二试块；
以同一测定方法测定得到所述第一试块的第一抗拉强度及第一抗折强度、所述第二试块的第二抗拉强度及第二抗折强度；
基于实际施工混凝土中的随机分布钢纤维的轴向角，计算得到所述随机分布钢纤维的轴向角的第一影响系数；
截断所述第一试块，测量截断的所述第一试块的断面上的钢纤维的轴向角；
基于所述断面上的钢纤维的轴向角，计算得到所述第一试块的钢纤维的轴向角的第二影响系数；
计算得到所述第一试块的实际抗拉强度和实际抗折强度，其中，
Figure BDA0002199410430000021
Figure BDA0002199410430000022
进一步的，所述基于实际施工混凝土中的随机分布钢纤维的轴向角，计算得到所述随机分布钢纤维的轴向角的第一影响系数的步骤包括：
将混凝土中的钢纤维划分为轴向钢纤维、斜向钢纤维及垂直钢纤维，其中，所述轴向钢纤维的轴向角大于等于0°且小于30°、所述斜向钢纤维的轴向角大于等于30°且小于60°、所述垂直钢纤维的轴向角大于等于60°且小于等于90°，并且所述轴向钢纤维的轴向角以15°为代表值、所述斜向钢纤维的轴向角以45°为代表值、所述垂直钢纤维的轴向角以75°为代表值；
基于所述随机分布钢纤维中的所述轴向钢纤维、所述斜向钢纤维及所述垂直钢纤维的占比，计算得到所述第一影响系数，其中，
Figure BDA0002199410430000023
进一步的，所述基于所述断面上的钢纤维的轴向角，计算得到所述第一试块的钢纤维的轴向角的第二影响系数的步骤包括：
基于所述断面中的所述轴向钢纤维的第一百分比、所述斜向钢纤维的第二百分比及所述垂直钢纤维的第三百分比，计算得到所述第二影响系数，其中，
Figure BDA0002199410430000024
本发明的有益效果在于，本发明的超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法基于钢纤维在实际浇筑的混凝土中的断裂面上每一个取向角都是随机均匀分布的这一基准内容，通过修正进而能快速测定超高性能混凝土的实际的抗拉强度和抗折强度，缩小了超高性能混凝土的抗拉强度、抗折强度的差别，有利于混凝土强度的评定和工程验收。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在本实施例中，钢纤维是有一定刚度的线性材料。
钢纤维的取向角为钢纤维在硬化混凝土试件(试块)中成型的方向。
钢纤维的轴向角为钢纤维相对于对硬化混凝土试件(试块)拉伸方向(直拉/弯拉)取向夹角。
在本实施例中，超高性能混凝土的抗拉强度的测定方法参见《T/CBMF37超高性能混凝土基本性能与试验方法》，超高性能混凝土抗折强度的测定方法参见《GB/T 31387活性粉末混凝土》。
本发明提供了一种超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法，包括以下步骤：
S1：提供一混凝土及混凝土去钢纤维后的空白混凝土，以同一浇筑方法将混凝土浇筑形成第一试块、将空白混凝土浇筑形成第二试块。
S2：以同一测定方法测定得到第一试块的第一抗拉强度及第一抗折强度、第二试块的第二抗拉强度及第二抗折强度。
具体的，第一试块和第二试块的抗拉强度依据《T/CBMF 37超高性能混凝土基本性能与试验方法》测定。
第一试块和第二试块的抗拉强度依据《GB/T 31387活性粉末混凝土》测定。
S3：基于实际施工混凝土中的随机分布钢纤维的轴向角，计算得到随机分布钢纤维的轴向角的第一影响系数。
基于钢纤维在实际浇筑的混凝土中的断裂面上每一个取向角都是随机均匀分布的这一基准内容，具体的，步骤S3包括：
S31、将钢纤维随机分布的混凝土中的钢纤维划分为轴向钢纤维、斜向钢纤维及垂直钢纤维，其中，轴向钢纤维的轴向角大于等于0°且小于30°、斜向钢纤维的轴向角大于等于30°且小于60°、垂直钢纤维的轴向角大于等于60°且小于等于90°，并且轴向钢纤维的轴向角以15°为代表值、斜向钢纤维的轴向角以45°为代表值、垂直钢纤维的轴向角以75°为代表值。
S32、基于随机分布钢纤维中的轴向钢纤维、斜向钢纤维及垂直钢纤维的占比，计算得到第一影响系数，其中，随机分布钢纤维中的轴向钢纤维、斜向钢纤维及垂直钢纤维的占比相等，
Figure BDA0002199410430000041
根据式①，计算得到第一影响系数为常数0.644。
S4：截断第一试块，测量截断的第一试块的断面上的钢纤维的轴向角。
在本实施例中，观察第一试块的断面为抗拉试验或抗折试验形成的破坏断面。
S5：基于所述断面上的钢纤维的轴向角，计算得到所述第一试块的钢纤维的轴向角的第二影响系数。
步骤S5包括：
S51、观测断面上的轴向钢纤维、斜向钢纤维及垂直钢纤维的数量，计算得到断面中的轴向钢纤维的第一百分比、斜向钢纤维的第二百分比及垂直钢纤维的第三百分比。
S52、基于断面中的轴向钢纤维的第一百分比、斜向钢纤维的第二百分比及垂直钢纤维的第三百分比，计算得到第二影响系数，其中，
Figure BDA0002199410430000042
S6：根据式③，计算得到第一试块的实际抗拉强度。
其中，式③：
Figure BDA0002199410430000043
根据式④，计算得到第一试块的实际抗折强度。
其中，式④：
Figure BDA0002199410430000044
本发明的超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法通过去除实验室浇筑方向或者流向造成钢纤维的取向排列对混凝土的抗拉强度的影响，修正实验室测定的混凝土抗拉强度和抗折强度以降低实验室浇筑混凝土与施工现场浇筑混凝土之间的抗拉强度及抗折强度的误差。
本发明的超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法基于钢纤维在实际浇筑的混凝土中的断裂面上每一个取向角都是随机均匀分布的这一基准内容，通过修正进而能快速测定超高性能混凝土的实际的抗拉强度和抗折强度，缩小了试验测定与现场浇筑的超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的差别，有利于混凝土强度的评定和工程验收。
为了更加详细的说明本发明的超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法的具体测定过程，特举一实施例进行说明。
实施例一
待测混凝土：A超高性能混凝土样品。
提供两份待测混凝土，将其中一份待测混凝土中的钢纤维去除制得空白混凝土。
将一份混凝土和一份空白混凝土分别以同样的浇筑方法浇筑形成第一试块(原A样品)、第二试块(去钢纤维的样品)。
测定第一试块的第一抗拉强度为6MPa，同时测定第二试块的第二抗拉强度为2.8MPa，那么第一试块中的钢纤维提供的额外增韧为3.2MPa。
截断第一试块，统计观察截断的第一试块的断面上钢纤维取向排列分布为，其中属于轴向钢纤维的占比30％，属于斜向钢纤维的占比50％，属于垂直钢纤维的占比20％，那么根据式②计算第一试块的钢纤维的第二影响系数。
具体的：
Figure BDA0002199410430000051
因此，第二影响系数为0.695。
那么根据式③，计算第一试块的实际抗拉强度。
具体的：
Figure BDA0002199410430000052
所以，计算得到第一试块的实际抗拉强度为5.77MPa，即A超高性能混凝土样品的抗拉强度为5.77MPa。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请型的保护范围之中。

Claims (1)

1.一种超高性能混凝土的抗拉强度和抗折强度的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一混凝土及所述混凝土去钢纤维后的空白混凝土，以同一浇筑方法将所述混凝土浇筑形成第一试块、将所述空白混凝土浇筑形成第二试块；
以同一测定方法测定得到所述第一试块的第一抗拉强度及第一抗折强度、所述第二试块的第二抗拉强度及第二抗折强度；
基于实际施工混凝土中的随机分布钢纤维的轴向角，计算得到所述随机分布钢纤维的轴向角的第一影响系数；
截断所述第一试块，测量截断的所述第一试块的断面上的钢纤维的轴向角；
观测断面上的轴向钢纤维、斜向钢纤维及垂直钢纤维的数量，计算得到断面中的轴向钢纤维的第一百分比、斜向钢纤维的第二百分比及垂直钢纤维的第三百分比；
计算得到所述第一试块的实际抗拉强度和实际抗折强度，其中，
Figure FDA0003406816000000011
Figure FDA0003406816000000012
所述基于实际施工混凝土中的随机分布钢纤维的轴向角，计算得到所述随机分布钢纤维的轴向角的第一影响系数的步骤包括：
将混凝土中的钢纤维划分为轴向钢纤维、斜向钢纤维及垂直钢纤维，其中，所述轴向钢纤维的轴向角大于等于0°且小于30°、所述斜向钢纤维的轴向角大于等于30°且小于60°、所述垂直钢纤维的轴向角大于等于60°且小于等于90°，并且所述轴向钢纤维的轴向角以15°为代表值、所述斜向钢纤维的轴向角以45°为代表值、所述垂直钢纤维的轴向角以75°为代表值；
所述基于所述断面上的钢纤维的轴向角，计算得到所述第一试块的钢纤维的轴向角的第二影响系数的步骤包括：
基于所述断面中的所述轴向钢纤维的第一百分比、所述斜向钢纤维的第二百分比及所述垂直钢纤维的第三百分比，计算得到所述第二影响系数，其中，
Figure FDA0003406816000000021
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202126376U (zh) * 2011-03-14 2012-01-25 中国灌溉排水发展中心 一种建筑物混凝土强度的判定装置
CN102520144A (zh) * 2011-12-27 2012-06-27 长沙理工大学 钢纤维混凝土纤维体积率断面测定法
CN104964874A (zh) * 2015-05-26 2015-10-07 宿州学院 一种山砂混凝土抗压强度检测方法和装置
CN107403023A (zh) * 2016-04-14 2017-11-28 株式会社新纪元综合顾问 棒状体及纤维加强混凝土的纤维材料的分布分析方法
CN109190194A (zh) * 2018-08-14 2019-01-11 武汉理工大学 一种uhpc受弯构件的配筋计算方法
CN109253921A (zh) * 2018-11-02 2019-01-22 厦门港湾咨询监理有限公司 一种检测混凝土试块强度评价方法
CN109781501A (zh) * 2019-03-12 2019-05-21 西南交通大学 一种钢筋-钢纤维混凝土盾构管片裂缝宽度的计算方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7240563B2 (en) * 2004-01-13 2007-07-10 Steven Michael Trost Method for verifying concrete flexural strength
US10203268B2 (en) * 2008-12-04 2019-02-12 Laura P. Solliday Methods for measuring and modeling the process of prestressing concrete during tensioning/detensioning based on electronic distance measurements

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202126376U (zh) * 2011-03-14 2012-01-25 中国灌溉排水发展中心 一种建筑物混凝土强度的判定装置
CN102520144A (zh) * 2011-12-27 2012-06-27 长沙理工大学 钢纤维混凝土纤维体积率断面测定法
CN104964874A (zh) * 2015-05-26 2015-10-07 宿州学院 一种山砂混凝土抗压强度检测方法和装置
CN107403023A (zh) * 2016-04-14 2017-11-28 株式会社新纪元综合顾问 棒状体及纤维加强混凝土的纤维材料的分布分析方法
CN109190194A (zh) * 2018-08-14 2019-01-11 武汉理工大学 一种uhpc受弯构件的配筋计算方法
CN109253921A (zh) * 2018-11-02 2019-01-22 厦门港湾咨询监理有限公司 一种检测混凝土试块强度评价方法
CN109781501A (zh) * 2019-03-12 2019-05-21 西南交通大学 一种钢筋-钢纤维混凝土盾构管片裂缝宽度的计算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
混凝土取向角对超高性能混凝土抗拉强度的影响;王强;《混凝土与水泥制品》;20190131(第1期);第51-54页 *

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