專利名稱：鋼纖維混凝土纖維體積率斷面測定法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋼纖維混凝土纖維體積率斷面測定法，適用于土木工程中使用的鋼纖維混凝土拌合物的質量檢驗，也可用于土木工程中鋼纖維混凝土結構質量事故原因分析、工程驗收時評價鋼纖維體積含量。
背景技術：
目前土木工程相關規(guī)范規(guī)定在施工過程中測定鋼纖維混凝土體積率采用水洗法。 水洗法即將拌和好的混凝土用水沖洗并用磁鐵吸收鋼纖維，然后烘干鋼纖維，稱量其烘干質量計算體積率的方法。水洗法試驗時需要大量的水沖洗，而且必須在拌和好的混凝土初凝前完成，每個試樣需要5升混凝土，如高速、一級公路施工規(guī)范要求每工班測2次，每次需要測定兩個試樣，也即每工班測2次需要20升混凝土，有變化隨時測；其他公路，每工班測 1次，有變化隨時測。烘干鋼纖維也需要時間和消耗電能。水洗法試驗過程均需要在實驗室完成。這種方法可用于室內未硬化混凝土拌和物鋼纖維混凝土體積率試驗，不適宜澆筑現(xiàn)場混凝土的體積率測定，同時也無法測定已經固化了的混凝土鋼纖維體積率，且測試成本尚ο
因此采用水洗法存在測試時間長、測試數(shù)量少，測試位置受到用水、烘干及稱量的限制，不適合現(xiàn)場澆筑混凝土鋼纖維體積率檢測與已經固化了的鋼纖維混凝土體積率檢測等缺點，而且水洗法測試時需要提供電力烘干，測試用水量大，從現(xiàn)場取樣需要運輸至實驗室，測試費用高。發(fā)明內容
本發(fā)明方法針對上述方法不足而提供一種測試周期短，測試方便，測試費用低，可實現(xiàn)現(xiàn)場任一澆筑地點測試的鋼纖維混凝土纖維體積率斷面測定法。
一種鋼纖維混凝土纖維體積率斷面測定法，首先建立鋼纖維體積率和斷面法確定的鋼纖維混凝土斷面面積鋼纖維數(shù)的回歸公式，然后現(xiàn)場采集或現(xiàn)場、室內制作試件后，再通過劈裂試驗或彎拉試驗破裂試件，然后測量兩斷面的鋼纖維數(shù)，以兩個斷面鋼纖維根數(shù)的平均值作為所述試件斷面鋼纖維數(shù)，最后將測量出鋼纖維數(shù)帶入回歸公式即可推斷出鋼纖維體積率。
本發(fā)明中，所述試件為現(xiàn)場或室內制作的立方體試件或小梁試件，當立方體試件或小梁試件等于或大于設計強度的30%時，再通過劈裂試驗或彎拉試驗破裂試件。
本發(fā)明中，所述立方體試件的大小為150mmX 150mm X 150mm，所述小梁試件的大小為 150mmX 150mmX 550mm。
本發(fā)明中，確定所述回歸公式時試樣不小于10組，回歸公式的相關系數(shù)要求大于按照樣本數(shù)和顯著性水平查表得出的相關系數(shù)經驗表規(guī)定值。
本方法采用現(xiàn)場隨機取樣，可現(xiàn)場或室內制作試件，當混凝土大于或等于設計強度的30%時，通過現(xiàn)場或室內彎拉試驗或劈裂試驗破裂試件，然后數(shù)其破裂后斷面鋼纖維數(shù)推斷其體積率。斷面測試法測試時不需要水洗混凝土，不限于室內試驗，因此測試位置靈活，可實現(xiàn)工程任意澆筑位置現(xiàn)場的測試，可以是未澆筑的混凝土，也可以是已經固化好了的混凝土，既可用于鋼纖維混凝土拌合物的質量檢驗，也可用于土木工程中鋼纖維混凝土結構質量事故原因分析、工程驗收時測定鋼纖維體積率，且符合工程抽樣隨機性特征，測試周期短，測試方便，測試費用低。
綜上所述，本發(fā)明可以在施工現(xiàn)場任意位置測試體積率，測試的混凝土可以是未澆筑的混凝土，也可以是已經固化好了的混凝土。本發(fā)明既方便鋼纖維混凝土拌合物的質量檢驗、也適應已經固化了的混凝土質量事故原因分析與工程驗收，且測試成本低，測試儀器簡單、測試靈活。
具體實施方式
本發(fā)明方法采用現(xiàn)場隨機取樣，可現(xiàn)場或室內制作立方體試件或小梁試件，混凝土試件達到設計強度的30%以上，通過劈裂試驗或彎拉試驗破裂試件，然后數(shù)其斷面鋼纖維數(shù)推斷其體積率。斷面法的破裂面也可直接利用施工中進行強度試驗時混凝土彎拉試驗后的破裂面或彎拉試驗后斷裂試件再次劈裂(類似立方體劈裂試件)后的破裂面。
試驗過程如下
1)首先應建立鋼纖維體積率(試驗時加入的鋼纖維體積率)和斷面法確定的鋼纖維混凝土斷面面積鋼纖維數(shù)(根數(shù)/平米)的回歸公式，建立回歸公式時混凝土配合比應在工程要求的體積率(混凝土配合比規(guī)定摻入的鋼纖維體積率或稱為設計體積率)基礎上以一定間隔體積率配制，即試驗時體積率包括工程設計體積率和設計體積率分別增加和減少0. 1%-0. 25%等體積率，回歸試驗時每種體積率試樣不小于10組，相關系數(shù)要求大于按照樣本數(shù)和顯著性水平查表得出的相關系數(shù)經驗表規(guī)定值ra值。試驗時體積率應大于或等于5個級別。
2)進行鋼纖維混凝土拌合物的質量檢驗時，在現(xiàn)場隨機采取拌和好的或準備澆筑的混凝土，通過人工搗實或振搗的方法(按照規(guī)范混凝土試件成型要求)制作 150mmX150mmX 150mm立方體試件(劈裂試件)或制作150mmX 150mmX 550mm的小梁試件(彎拉試件)，為了縮短試驗時間，在成型試件時可適當加入食鹽(食鹽量為水泥質量的 5% _6%，早強作用)；進行鋼纖維混凝土結構質量事故原因分析、工程驗收時測試鋼纖維體積含量不需成型試件，此時，直接在已經固化好的混凝土上鉆芯取樣，然后將圓柱體芯樣劈裂，數(shù)其斷面鋼纖維數(shù)。
3)混凝土達到設計強度的30%以上時進行混凝土劈裂或彎拉試驗，破裂試件；
4)測量破裂試件斷面鋼纖維根數(shù)，一個試件破裂后形成兩個斷面，以兩個斷面鋼纖維根數(shù)的平均值作為所述試件斷面鋼纖維數(shù)；測量的方式可以采用目測或其它人工、機器的測量方法；
5)按照回歸公式推算鋼纖維體積率。
實施例
某路面鋼纖維混凝土，采用墩頭型鋼纖維，鋼纖維長度50mm、直徑0. 62mm,長徑比為80，抗拉強度lOOOMPa。初步設計配合比(Kg/m3)為水泥砂碎石鋼纖維外加劑 =380 894 968 20 4. 5，水灰比為0. 36，鋼纖維體積率為0. 25%。
回歸分析時采用的體積率為0. 13%、0. 25% (設計值)、0. 5 %、0. 75 %、1. 0 %、1.25%，試驗時不同體積率混凝土配合比在基準配合比基礎上依據(jù)鋼纖維體積率適當調整砂率和用水量。斷面法測試過程與結果如下
1)按照表1所示加入不同體積率鋼纖維配制混凝土，成型立方體試件，每種體積率成型10個試件，養(yǎng)護7天后進行劈裂試驗，破裂后數(shù)破裂斷面鋼纖維數(shù)，列入表中。
表1回歸試驗時不同體積率試樣劈裂開后斷面鋼纖維數(shù)
試件號0.130.250.500.751.001.2512258951522483392286213114518727032845128205161199420531101802242355354210816320428662748120169221287725561151802322648305413015021923092950125157214286103456115178240280斷面平均纖維數(shù)2853118168215268斷面纖維數(shù)χ(根 /m2)1245235552447467955611912
2)進行回歸分析，代入回歸方程可得y = a+bx = _0. 01381+0. 000105x，相關系5數(shù)r = 0. 9987，本次分析η = 6，取顯著性水平α = 0. 05,查相關系數(shù)經驗表可得ra = 0. 811。因為r > ra，說明在分析范圍內，體積率與斷面根數(shù)線性相關。
3)施工混凝土鋼纖維體積率斷面法檢測分析。該路面工程采用的抗裂鋼纖維混凝土，配合比要求的鋼纖維體積率為0.25% (設計體積率)，進行彎拉強度試驗后(斷裂面積為0. 15*0. 15m2)，測量其破裂面鋼纖維數(shù)(見表2)，按照回歸公式計算的體積率結果見表 2。
表2斷面法確定的鋼纖維體積率
權利要求
1.一種鋼纖維混凝土纖維體積率斷面測定法，其特征在于首先建立鋼纖維體積率和斷面法確定的鋼纖維混凝土斷面面積鋼纖維數(shù)的回歸公式，然后現(xiàn)場采集或現(xiàn)場、室內制作試件后，再通過劈裂試驗或彎拉試驗破裂試件，然后測量兩斷面的鋼纖維數(shù)，以兩個斷面鋼纖維根數(shù)的平均值作為所述試件斷面鋼纖維數(shù)，最后將測量出鋼纖維數(shù)帶入回歸公式即可推斷出鋼纖維體積率。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼纖維混凝土纖維體積率斷面測定法，其特征在于所述試件為現(xiàn)場、室內制作的立方體試件或小梁試件，當立方體試件或小梁試件等于或大于設計強度的30%時，再通過劈裂試驗或彎拉試驗破裂試件。
3.根據(jù)權利要求2所述的鋼纖維混凝土纖維體積率斷面測定法，其特征在于 所述立方體試件的大小為150mmX 150mmX 150mm,所述小梁試件的大小為150mm X 150mmX 550mm。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的鋼纖維混凝土纖維體積率斷面測定法，其特征在于 確定所述回歸公式時試樣不小于10組，回歸公式的相關系數(shù)要求大于按照樣本數(shù)和顯著性水平查表得出的相關系數(shù)經驗表規(guī)定值。
全文摘要
一種鋼纖維混凝土纖維體積率斷面測定法，首先建立鋼纖維體積率和斷面法確定的鋼纖維混凝土斷面面積鋼纖維數(shù)的回歸公式，現(xiàn)場采集或現(xiàn)場、室內制作試件后，再通過劈裂試驗或彎拉試驗破裂試件，然后測量兩斷面的鋼纖維數(shù)，以兩個斷面鋼纖維根數(shù)的平均值作為所述試件斷面鋼纖維數(shù)，最后將測量出鋼纖維數(shù)帶入回歸公式即可推斷出鋼纖維體積率，本發(fā)明可以在施工現(xiàn)場任意位置測試體積率，測試的混凝土可以是未澆筑的混凝土，也可以是已經固化好了的混凝土。本發(fā)明既方便鋼纖維混凝土拌合物的質量檢驗、也適應已經固化了的混凝土質量事故原因分析與工程驗收，且測試成本低，測試儀器簡單、測試靈活。
文檔編號G01N33/38GK102520144SQ20111044469
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權日2011年12月27日
發(fā)明者姚佳良, 魏建國 申請人:長沙理工大學