CN111505251A - 一种水泥混凝土强度的预测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水泥混凝土技术领域,公开了一种水泥混凝土强度的预测方法,所述方法在事先设计的水泥混凝土配合比基础上,分别改变各原材料的用量,得到不同的水泥混凝土强度,并根据试验结果绘制不同原材料用量与对应水泥混凝土强度的曲线图,施工过程中检测拌和混合料中各原料的用量,并与对应的曲线图进行比对,进而得到施工水泥混凝土的强度,该预测方法原理简单,准确性好,特别适用于较大规模工程或某个地区的多个工程项目。

Description

一种水泥混凝土强度的预测方法
技术领域
本发明涉及水泥混凝土技术领域,具体涉及一种水泥混凝土强度的预测方法。
背景技术
水泥混凝土是土木工程中应用十分广泛的建筑材料,水泥混凝土的抗压强度是否满足要求是衡量其质量优劣的主要指标。根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002的要求,水泥混凝土强度是在混凝土浇筑时取样制件,然后标准养生28天后测得的抗压强度,这就意味着一个水泥混凝土构件施工完成28后才可以确定其质量是否合格,而工程施工中要求一道工序验收合格后下一道工序才可以施工,这无疑会影响施工进度,大大降低施工效率。因此,对水泥混凝土的强度进行事前准确预测对确保施工进度及结构安全具有重要意义。
为此,中国专利文献CN106568647A公开了一种基于人工神经网络的混凝土强度预测方法,然而,人工神经网络收敛速度慢、易陷入局部极值,而不同来源的混凝土差异较大,影响混凝土强度的因素也很多,因此,基于单一理论的建模方法,其预测偏差较大。
发明内容
本发明人在水泥混凝土结构施工过程中发现,虽然影响水泥混凝土强度的因素很多,但水泥、石子、砂和水的配比与水泥混凝土强度有直接关系,若要使水泥混凝土强度符合规定,则水泥、石子、砂和水的用量必须严格按照水泥混凝土配合比设计的用量进行施工。
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的混凝土强度因基于单一理论的建模方法而导致其预测偏差较大的缺陷,从而提供一种混凝土强度的预测方法,该预测方法在前期施工准备阶段大量试验的基础上,得到不同原材料用量与对应水泥混凝土强度的曲线图,施工过程中检测拌和混合料中各原料的用量,并与对应的所述曲线图进行比对,进而得到施工水泥混凝土的强度,该预测方法原理简单,准确性好,特别适用于较大规模工程或某个地区的多个工程项目。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种水泥混凝土强度的预测方法,包括如下步骤:
(1)根据工程水泥混凝土性能的技术要求,设计水泥混凝土配合比;
(2)施工准备阶段,在所述水泥混凝土配合比的基础上,改变各原材料的用量,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制各原材料用量与混凝土强度的曲线图;
(3)施工过程中,检测水泥混凝土的拌和混合料中各原材料用量,并与对应的所述曲线图进行比对,即得所述水泥混凝土的强度。
进一步地,所述步骤(2)包括:施工准备阶段,在所述水泥混凝土配合比的基础上,保持水泥、石子、砂及水中的三种原材料的用量不变,改变另外一种原材料的用量,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制改变原材料的用量与水泥混凝土强度的曲线图。
进一步地,所述步骤(2)包括:
根据所述水泥混凝土配合比,保持石子、砂及水的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中水泥用量为基准,至少选取5组基于所述水泥用量不同百分比的用量取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制水泥用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、砂及水的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中石子用量为基准,至少选取5组基于所述石子用量不同百分比的用量取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制石子用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、石子及水的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中砂用量为基准,至少选取5组基于所述砂用量不同百分比的用量取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制砂用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、石子及砂的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中水用量为基准,至少选取5组基于所述水用量不同百分比的用量取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制水用量与水泥混凝土强度的曲线图。
进一步地,所述步骤(2)包括:
根据所述水泥混凝土配合比,保持石子、砂及水的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中水泥用量为基准,采用所述水泥用量的108%、104%、100%、96%、92%取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制水泥用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、砂及水的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中石子用量为基准,采用所述石子用量的108%、104%、100%、96%、92%取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制石子用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、石子及水的用量不变,以所述混凝土配合比中砂用量为基准,采用所述砂用量的108%、104%、100%、96%、92%取料,分别进行水泥混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制砂用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、石子及砂的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中水用量为基准,采用所述水用量的108%、104%、100%、96%、92%取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制水用量与水泥混凝土强度的曲线图。
进一步地,所述方法还包括对施工原材料进行检测使其质量合格的步骤。
本发明的技术方案,具有如下优点:
本发明提供的水泥混凝土强度的预测方法,在事先设计的水泥混凝土配合比基础上,分别改变各原材料的用量,得到不同的水泥混凝土强度,并根据试验结果绘制不同原材料用量与对应水泥混凝土强度的曲线图,施工过程中检测拌和混合料中各原料的用量,并与对应的所述曲线图进行比对,进而得到施工水泥混凝土的强度,该预测方法原理简单,准确性好,特别适用于较大规模工程或某个地区的多个工程项目。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1中水泥用量与水泥混凝土强度的曲线图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
本实施例提供了一种混凝土强度的预测方法,具体包括以下步骤:
(1)在某一项桥梁工程开工前对进场的原材料进行检测,确保原材料质量符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)中混凝土工程对原材料质量要求的规定。
(2)本实施例中,混凝土强度为C30,塌落度为30~50mm,根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)的规定,设计构件混凝土的配合比为:水泥:水:砂:石子=368:195:642:1192。
(3)绘制水泥用量与水泥混凝土强度的曲线图:在上述构件水泥混凝土配合比的基础上,保持水、砂、石子用量不变,分别为195kg、642kg、1192kg,改变水泥的用量,分别为338kg、353kg、368kg、382kg及397kg,即相对配合比中水泥用量的百分数分别为92%、96%、100%、104%、108%,按上述用量取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生、强度检测。每组混合料制件3个,取强度的平均值作为该水泥用量对应的水泥混凝土强度。强度的检测按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081规定进行。然后以水泥用量相对所述配合比中水泥用量的百分数为横坐标,以对应水泥混凝土的强度值为纵坐标,将每个点用平滑曲线连接形成曲线,得到水泥用量与水泥混凝土强度的曲线图,见图1所示。
(5)在水泥混凝土构件施工时,对水泥混凝土混合物取样,依据《普通混凝土拌合物性能》GB/T50080-2002中第8项配合比进行分析试验,检测水泥混凝土拌合混合料中水泥的具体用量。
(6)若发现拌合混合料中水泥的实际用量与配合比设计用量有偏差时,计算水泥的实际用量相对配合比设计中水泥用量的百分数,比对水泥用量与水泥混凝土强度的曲线图,预测该水泥混凝土的强度。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种水泥混凝土强度的预测方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)根据工程水泥混凝土性能的技术要求,设计水泥混凝土配合比;
(2)施工准备阶段,在所述水泥混凝土配合比的基础上,改变各原材料的用量,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制各原材料用量与对应混凝土强度的曲线图;
(3)施工过程中,检测水泥混凝土的拌和混合料中各原材料用量,并与对应的所述曲线图进行比对,即得所述水泥混凝土的强度。
2.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述步骤(2)包括:施工准备阶段,在所述水泥混凝土配合比的基础上,保持水泥、石子、砂及水中的三种原材料用量不变,改变另外一种原材料用量,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制改变原材料的用量与对应水泥混凝土强度的曲线图。
3.根据权利要求2所述的预测方法,其特征在于,所述步骤(2)包括:根据所述水泥混凝土配合比,保持石子、砂及水的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中水泥用量为基准,至少选取5组基于所述水泥用量不同百分比的用量取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制水泥用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、砂及水的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中石子用量为基准,至少选取5组基于所述石子用量不同百分比的用量取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制石子用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、石子及水用量不变,以所述水泥混凝土配合比中砂用量为基准,至少选取5组基于所述砂用量不同百分比的用量取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制砂用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、石子及砂的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中水用量为基准,至少选取5组基于所述水用量不同百分比的用量取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制水用量与水泥混凝土强度的曲线图。
4.根据权利要求3所述的预测方法,其特征在于,所述步骤(2)包括:
根据所述水泥混凝土配合比,保持石子、砂及水的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中水泥用量为基准,采用所述水泥用量的108%、104%、100%、96%、92%取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制水泥用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、砂及水的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中石子用量为基准,采用所述石子用量的108%、104%、100%、96%、92%取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制石子用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、石子及水的用量不变,以所述混凝土配合比中砂用量为基准,采用所述砂用量的108%、104%、100%、96%、92%取料,分别进行水泥混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制砂用量与水泥混凝土强度的曲线图;
根据所述水泥混凝土配合比,保持水泥、石子及砂的用量不变,以所述水泥混凝土配合比中水用量为基准,采用所述水用量的108%、104%、100%、96%、92%取料,分别进行混凝土拌合、制件、养生及强度检测,根据试验结果绘制水用量与水泥混凝土强度的曲线图。
5.根据权利要求1-4任一项所述的预测方法,其特征在于,还包括对施工原材料进行检测使其质量合格的步骤。
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