本發(fā)明涉及混凝土建筑工程設(shè)計(jì)計(jì)算、安全評(píng)價(jià)和服役壽命研究以及粉煤灰摻量影響研究
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的說(shuō)是一種計(jì)算地下工程摻粉煤灰常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度的方法。
背景技術(shù)：
：地下工程近些年來(lái)高速發(fā)展，規(guī)模越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)其安全性、壽命的要求也越來(lái)越高。在進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、安全評(píng)價(jià)和服役壽命研究時(shí)，需要計(jì)算該工程混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度。在某些完全建立在試驗(yàn)基礎(chǔ)上的全齡期抗壓強(qiáng)度計(jì)算方式，雖然精度高，但試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高，對(duì)于小型工程和大型工程的初步設(shè)計(jì)、施工過(guò)程實(shí)時(shí)優(yōu)化是困難的，混凝土種類(lèi)多的大型工程也是難以全面做到。為此，朱伯芳院士針對(duì)地面大體積混凝土(對(duì)級(jí)配)通過(guò)大量室內(nèi)試驗(yàn)提出了rc28計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式(見(jiàn)《大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制》)和全齡期抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式：rc28＝arc28(c/w-b)(1)rc(τ)＝rc28[1+mln(τ/28)](2)式中：rc28—28d齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度，mpa；c-水泥用量，kg/m3；w-用水量，kg/m3；rc28-28d齡期水泥強(qiáng)度(軟練法)，mpa；a、b-試驗(yàn)系數(shù)，見(jiàn)《大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制》；rc(τ)—齡期τ的混凝土抗壓強(qiáng)度，mpa；τ—齡期，d；m—系數(shù)，與水泥品種有關(guān)。系數(shù)m，推薦中國(guó)水利水電科學(xué)研究院的試驗(yàn)結(jié)果：礦渣硅酸鹽水泥，m＝0.2471；普通硅酸鹽水泥，m＝0.1727；普通硅酸鹽水泥，摻60％粉煤灰，m＝0.3817。由于各工程中的水泥、砂石骨料、外加劑等差異極大，各有關(guān)規(guī)范對(duì)于混凝土大多是以28d齡期為設(shè)計(jì)齡期，為滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)與施工基本要求，一般都會(huì)進(jìn)行混凝土配合比優(yōu)化和28d齡期抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)?，F(xiàn)行《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦各種強(qiáng)度等級(jí)混凝土的標(biāo)準(zhǔn)值、試驗(yàn)值，并在附錄中對(duì)應(yīng)礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥推薦7d、60d、90d與28d強(qiáng)度關(guān)系的計(jì)算系數(shù)(表1)。表1混凝土不同齡期的抗壓強(qiáng)度比值注：表中強(qiáng)度比值是以28d齡期強(qiáng)度為基礎(chǔ)，適合c30以下混凝土，對(duì)于c30以上混凝土強(qiáng)度比值必須通過(guò)試驗(yàn)確定。近些年，圍繞著地下工程對(duì)高強(qiáng)、抗沖耐磨、抗?jié)B、抗凍、防裂等要求的高性能混凝土研制，混凝土性能不斷改良優(yōu)化。如高性能外加劑摻入混凝土用水量減少，強(qiáng)度提高，施工性能改善，使得以上式(1)計(jì)算rc28值誤差增大；粉煤灰摻入，而且地下工程大多在10％～30％，使得混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度發(fā)展過(guò)程改變，上述式(2)推薦m值都不能再適用，表1中的比值也不再適用。而且表1只適合c30以下混凝土，地下工程特別是大型水電站的泄洪洞等大多是c30以上高強(qiáng)混凝土，有的甚至達(dá)到c70(小浪底泄洪洞)，表1完全不能適用。另外，地下工程中的機(jī)組蝸殼、巖錨梁、泄洪洞底板襯砌甚至邊墻襯砌混凝土，為了減少施工期溫度裂縫，盡可能采用泵送混凝土；而泄洪洞邊頂拱等結(jié)構(gòu)則大多采用泵送施工，級(jí)配少，水泥用量大，外加劑多，混凝土性能及其演變規(guī)律已經(jīng)與泵送混凝土完全不一致。綜合以上情況說(shuō)明，目前全齡期抗壓強(qiáng)度的計(jì)算方法，已經(jīng)不能適合現(xiàn)代地下工程高性能混凝土抗壓強(qiáng)度全齡期計(jì)算，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)計(jì)算、安全評(píng)價(jià)和服役壽命研究等需要，特別是摻粉煤灰及其不同粉煤灰摻量混凝土地下工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算、安全評(píng)價(jià)和服役壽命研究等，也不能反映區(qū)分泵送與泵送混凝土膠凝材料及其用量、外加劑等顯著區(qū)別帶來(lái)的影響。因此，迫切需要區(qū)別泵送、泵送類(lèi)別，提出基于現(xiàn)代地下工程摻粉煤灰混凝土試驗(yàn)成果得出的新全齡期抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式和方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明克服了以上
背景技術(shù)：
部分所涉及的現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種計(jì)算地下工程摻粉煤灰常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度的方法?？紤]到現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的一個(gè)方面，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種用于地下工程摻粉煤灰常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度的計(jì)算方法，包括：步驟一、分析計(jì)算確定摻粉煤灰常態(tài)混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度；步驟二、獲取摻粉煤灰常態(tài)混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度；步驟三、計(jì)算摻粉煤灰常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度。為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的技術(shù)方案是：根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述步驟一為根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和粉煤灰混凝土性能試驗(yàn)成果，分析確定混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度計(jì)算取值；或者根據(jù)地下工程具體結(jié)構(gòu)部位設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和設(shè)計(jì)規(guī)范確定混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，在有能夠進(jìn)行混凝土性能試驗(yàn)的情況下，根據(jù)試驗(yàn)成果和規(guī)范計(jì)算確定混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，在有28d齡期抗壓強(qiáng)度rc28試驗(yàn)值的情況下，選取28d齡期抗壓強(qiáng)度rc28試驗(yàn)值作為所述步驟二中獲取的摻粉煤灰常態(tài)混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度值。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，在混凝土設(shè)計(jì)齡期為28d的情況下，以混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度rc28作為所述步驟二中獲取的摻粉煤灰常態(tài)混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度值。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，在混凝土設(shè)計(jì)齡期為90d的情況下，所述步驟二中摻粉煤灰常態(tài)混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度rc28通過(guò)以下公式(1)計(jì)算：rc90＝11.2376+(0.8937+0.0028α)rc28(1)式中，rc28和rc90為混凝土28d和90d齡期抗壓強(qiáng)度，單位mpa；α為混凝土中粉煤灰摻量與總膠凝材料比值的百分?jǐn)?shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，在混凝土設(shè)計(jì)齡期為7d的情況下，所述步驟二中摻粉煤灰常態(tài)混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度rc28通過(guò)以下公式(2)計(jì)算：rc28＝5.2401+(1.1557+0.0035α)rc7(2)式中，rc7、rc28為混凝土7d、28d齡期抗壓強(qiáng)度，單位mpa；α為混凝土中粉煤灰摻量與總膠凝材料比值的百分?jǐn)?shù)。本發(fā)明還可以是：根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，所述步驟三中摻粉煤灰常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度rc的計(jì)算方法為將齡期τ、28d摻粉煤灰常態(tài)混凝土的抗壓強(qiáng)度rc28和混凝土中粉煤灰摻量α代入式(3)計(jì)算得到：式中，rc(τ)—齡期τ的混凝土抗壓強(qiáng)度，單位mpa；rc28—齡期28d混凝土的抗壓強(qiáng)度，單位mpa；α-混凝土中粉煤灰摻量與總膠凝材料比值的百分?jǐn)?shù)；τ—齡期，單位d。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是：本發(fā)明的一種計(jì)算地下工程摻粉煤灰常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度的方法，其通過(guò)大量實(shí)際地下工程摻粉煤灰常態(tài)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)成果的統(tǒng)計(jì)分析，能合理反映地下工程混凝土抗壓強(qiáng)度與齡期的關(guān)系、典型齡期抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系，以及粉煤灰摻量的影響，可以迅速高精度計(jì)算地下工程摻粉煤灰常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度，完全可以應(yīng)用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)計(jì)算、安全評(píng)價(jià)和服役壽命研究，以及粉煤灰摻量影響研究等，特別是初步設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)計(jì)算分析；且計(jì)算公式簡(jiǎn)單，使用方便。附圖說(shuō)明為了更清楚的說(shuō)明本申請(qǐng)文件實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅是對(duì)本申請(qǐng)文件中一些實(shí)施例的參考，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，還可以根據(jù)這些附圖得到其它的附圖。圖1為不同粉煤灰摻量常態(tài)混凝土90d抗壓強(qiáng)度與28d抗壓強(qiáng)度關(guān)系曲線(xiàn)示意圖。圖2為不同粉煤灰摻量常態(tài)混凝土28d抗壓強(qiáng)度與7d抗壓強(qiáng)度關(guān)系曲線(xiàn)示意圖。圖3為不同粉煤灰摻量常態(tài)混凝土抗壓強(qiáng)度與28d抗壓強(qiáng)度比值和齡期關(guān)系曲線(xiàn)示意圖。圖4為地下電站機(jī)組蝸殼摻20％粉煤灰c25常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度曲線(xiàn)示意圖。圖5為地下電站機(jī)組蝸殼摻25％粉煤灰c25常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度曲線(xiàn)示意圖。圖6為泄洪洞襯砌不同粉煤灰摻量c9040常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度曲線(xiàn)示意圖。圖7為地下工程混凝土抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。為了解決上述
背景技術(shù)：
的問(wèn)題，本發(fā)明以中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司組織開(kāi)發(fā)建設(shè)的三峽永久船閘和右岸地下電站、溪洛渡水電站、向家壩水電站、白鶴灘水電站、烏東德水電站等特大型地下工程摻粉煤灰混凝土250余組試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，采用如下技術(shù)方案進(jìn)行研究。一種計(jì)算地下工程摻粉煤灰常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度的方法，包括如下步驟：(1)分析計(jì)算確定摻粉煤灰常態(tài)混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度；(2)計(jì)算摻粉煤灰常態(tài)混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度；(3)計(jì)算摻粉煤灰常態(tài)混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度。對(duì)于具體的地下工程(包括其全部結(jié)構(gòu)部位)，設(shè)計(jì)人一般都要根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑物的級(jí)別、運(yùn)行期工程結(jié)構(gòu)安全性和防滲、抗凍、抗侵蝕、抗沖耐磨等要求，確定具體結(jié)構(gòu)部位混凝土的技術(shù)指標(biāo)，包括設(shè)計(jì)齡期(大多28d，也有的是90d、180d)抗壓強(qiáng)度和滿(mǎn)足抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、抗沖刷等耐久性要求。技術(shù)設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人或者是設(shè)計(jì)人主導(dǎo)委托專(zhuān)門(mén)科研人，還要對(duì)具體結(jié)構(gòu)部位的混凝土，根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，采用工程原材料進(jìn)行混凝土配合比優(yōu)化，進(jìn)行混凝土有關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)性能試驗(yàn)，推薦施工配合比。在施工過(guò)程中，施工單位一般再參考推薦施工配合比，進(jìn)行28d抗壓強(qiáng)度和施工性能試驗(yàn)，在28d抗壓強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下確定施工配合比。上述步驟(1)分析計(jì)算確定摻粉煤灰常態(tài)混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度，是與設(shè)計(jì)人共同根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和混凝土性能試驗(yàn)成果，分析確定摻粉煤灰常態(tài)混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度計(jì)算取值。對(duì)于小型工程和沒(méi)有進(jìn)行混凝土性能試驗(yàn)(如可研設(shè)計(jì)階段)的情況，根據(jù)地下工程具體結(jié)構(gòu)部位設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)(包括設(shè)計(jì)齡期)和有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算確定混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度(由于抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值都是標(biāo)準(zhǔn)立方體壓縮試驗(yàn)值，因此該值可以取配置強(qiáng)度)；在有全面的設(shè)計(jì)指標(biāo)性能試驗(yàn)的情況，根據(jù)試驗(yàn)成果和有關(guān)規(guī)范計(jì)算確定混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度。上述步驟(2)計(jì)算摻粉煤灰常態(tài)混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度，是根據(jù)步驟(1)計(jì)算確定的摻粉煤灰常態(tài)混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度計(jì)算。當(dāng)混凝土設(shè)計(jì)齡期為28d時(shí)，混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度rc28等于設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度；當(dāng)有28d齡期抗壓強(qiáng)度rc28試驗(yàn)值時(shí)，可以取28d齡期抗壓強(qiáng)度rc28試驗(yàn)值；當(dāng)混凝土設(shè)計(jì)齡期為90d時(shí)，由式(1)計(jì)算rc28：rc90＝11.2376+(0.8937+0.0028α)rc28(1)式中，rc28和rc90為混凝土28d和90d齡期抗壓強(qiáng)度，單位mpa；α為混凝土中粉煤灰摻量與總膠凝材料比值的百分?jǐn)?shù)。如果只進(jìn)行了混凝土7d齡期抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)(如施工期)時(shí)，可以按式(2)計(jì)算計(jì)算rc28：rc28＝5.2401+(1.1557+0.0035α)rc7(2)式中，rc7、rc28為混凝土7d、28d齡期抗壓強(qiáng)度，單位mpa；α為混凝土中粉煤灰摻量與總膠凝材料比值的百分?jǐn)?shù)。上述步驟(3)計(jì)算摻粉煤灰混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度，是將齡期τ、28d摻粉煤灰常態(tài)混凝土的抗壓強(qiáng)度rc28和混凝土中粉煤灰摻量α代入式(3)計(jì)算得到式中：rc(τ)—齡期τ的混凝土抗壓強(qiáng)度，單位mpa；rc28—齡期28d混凝土的抗壓強(qiáng)度，單位mpa；α-混凝土中粉煤灰摻量與總膠凝材料比值的百分?jǐn)?shù)；τ—齡期，單位d。上述步驟(2)的式(1)、式(2)和步驟(3)的式(3)根據(jù)如下列舉的技術(shù)方案獲得。中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)公司開(kāi)發(fā)建設(shè)的三峽水利樞紐、溪洛渡水電站、向家壩水電站、白鶴灘水電站、烏東德水電站，在進(jìn)行其中的特大型地下工程建設(shè)過(guò)程中，進(jìn)行了250余組地下工程摻粉煤灰混凝土試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)列于附圖7所示表格。上述步驟(2)的式(1)摻粉煤灰常態(tài)混凝土90d齡期與28d齡期抗壓強(qiáng)度關(guān)系，是對(duì)附圖7所示表格的試驗(yàn)成果中摻粉煤灰常態(tài)混凝土90d齡期與28d齡期抗壓強(qiáng)度進(jìn)行線(xiàn)性統(tǒng)計(jì)(圖1)分析獲得的。上述步驟(2)的式(2)摻粉煤灰常態(tài)混凝土28d齡期與7d齡期抗壓強(qiáng)度關(guān)系，是對(duì)附圖7所示表格的試驗(yàn)成果中摻粉煤灰常態(tài)混凝土28d齡期與7d齡期抗壓強(qiáng)度進(jìn)行線(xiàn)性統(tǒng)計(jì)(圖2)分析獲得的。上述步驟(3)的式(3)摻粉煤灰常態(tài)混凝土抗壓強(qiáng)度與齡期的關(guān)系，是將附圖7所示表格的試驗(yàn)成果中摻粉煤灰常態(tài)混凝土7d、28d、90d、180d、360d齡期抗壓強(qiáng)度，轉(zhuǎn)化為rc/rc28與ln(τ/28)的關(guān)系進(jìn)行線(xiàn)性統(tǒng)計(jì)(圖3)分析獲得的。實(shí)例1：水電站地下廠房巖壁吊車(chē)梁混凝土溪洛渡水電站地下廠房機(jī)組蝸殼最大寬度27.69m，蝸殼進(jìn)口直徑7.20m。蝸殼混凝土施工采取從下往上分層澆筑，澆筑層厚度約為1.50～2.0m，上升速度為0.3～0.5m/h。蝸殼混凝土設(shè)計(jì)考慮為28天二級(jí)配c25常態(tài)混凝土?？裳性O(shè)計(jì)階段進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用有限元法計(jì)算施工期至運(yùn)行期各階段動(dòng)靜力作用下的安全性，因此需要進(jìn)行全齡期抗壓強(qiáng)度的計(jì)算。(1)分析計(jì)算確定混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度可研設(shè)計(jì)階段，沒(méi)有進(jìn)行混凝土性能試驗(yàn)。根據(jù)《水電站設(shè)計(jì)規(guī)范》，地下電站機(jī)組蝸殼采用c25常態(tài)混凝土(設(shè)計(jì)齡期28d)。根據(jù)《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程(sl352-2006)》附錄a，混凝土的配制強(qiáng)度f(wàn)cu,0＝fcu,k+tσ(4)式中：fcu,0為混凝土的配制強(qiáng)度，mpa；fcu,k為設(shè)計(jì)齡期的設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，mpa；t為保證率系數(shù)，由給定的保證率p選定；σ為混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，mpa。根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.1.2條:混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，……,在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度。由《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程(sl352-2006)》表a.2.2，95％保證率的t值1.645；由表a.2.4查得c25混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差4.0mpa。代入式(6)計(jì)算得混凝土的配制強(qiáng)度31.58mpa。所以混凝土28d設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度為31.58mpa。(2)計(jì)算混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度根據(jù)步驟(1)計(jì)算確定的混凝土28d設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度為31.58mpa。當(dāng)混凝土設(shè)計(jì)齡期為28d時(shí)，混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度rc28等于設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度31.58mpa。(3)計(jì)算混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度將齡期τ和28d混凝土的抗壓強(qiáng)度31.58mpa以及混凝土中粉煤灰摻量α代入式(3)，即可計(jì)算溪洛渡水電站機(jī)組蝸殼c25常態(tài)摻粉煤灰混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度。考慮到后期進(jìn)行了摻20％和25％粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，計(jì)算摻20％和25％粉煤灰混凝土典型齡期抗壓強(qiáng)度值列于表2、表3，全齡期抗壓強(qiáng)度分別示于圖4、圖5。表1機(jī)組蝸殼c25泵送摻粉煤灰混凝土典型齡期抗壓強(qiáng)度單位：mpa齡期(天)7289018036072010801440備注20％粉煤灰22.7831.5838.9943.3947.7852.1854.7556.58rc28為計(jì)算值25％粉煤灰22.5431.5839.1943.7148.2352.7455.3957.26rc28為計(jì)算值20％粉煤灰23.8833.744.4451.98rc28為試驗(yàn)值25％粉煤灰21.432.237.9rc28為試驗(yàn)值表2機(jī)組蝸殼摻20％粉煤灰c25常態(tài)混凝土典型齡期抗壓強(qiáng)度單位：mpa表3機(jī)組蝸殼摻25％粉煤灰c25常態(tài)混凝土典型齡期抗壓強(qiáng)度單位：mpa齡期(天)7289018036072010801440計(jì)算值22.5431.5839.1943.7148.2352.7455.3957.26試驗(yàn)值21.432.237.9誤差(％)-5.31.9-3.4修正計(jì)算值22.9932.2039.9644.5749.1753.7856.4758.39修正后誤差-7.40.0-5.4(4)誤差分析在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)單位對(duì)機(jī)組蝸殼c25常態(tài)混凝土進(jìn)行了配合比優(yōu)化及其性能試驗(yàn)，粉煤灰摻量及其典型齡期抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果列于表4，同時(shí)將20％、25％不同粉煤灰摻量抗壓強(qiáng)度示于圖4和圖5。表4地下電站機(jī)組蝸殼c25常態(tài)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)圖4和圖5、比較表2～表4，抗壓強(qiáng)度式(3)計(jì)算值和試驗(yàn)值誤差，都是試驗(yàn)值大于計(jì)算值，最大誤差16.5％。原因在于，可研設(shè)計(jì)階段沒(méi)有進(jìn)行混凝土性能試驗(yàn)，取設(shè)計(jì)齡期的抗壓強(qiáng)度等于配制強(qiáng)度(計(jì)算值)，而工程中為安全起見(jiàn)，實(shí)際配置混凝土的強(qiáng)度都大于計(jì)算配制強(qiáng)度，即試驗(yàn)強(qiáng)度大于計(jì)算配制強(qiáng)度。當(dāng)然，這樣取值計(jì)算混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度也是偏于安全的。如果采用28d齡期試驗(yàn)值代入式(3)計(jì)算混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度，則誤差很小(見(jiàn)表2、表3修正值和修正后誤差)，最大相對(duì)誤差6.2％。誤差分析結(jié)果表明，本發(fā)明方法是科學(xué)的，計(jì)算公式精度高，在采用規(guī)范推薦計(jì)算配制強(qiáng)度代入式(3)計(jì)算混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度，誤差稍大些，偏于安全；采用28d齡期試驗(yàn)值代入式(3)計(jì)算混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度，精度高。實(shí)例2：泄洪洞襯砌混凝土某水電站為大(一)型，泄洪洞為ⅰ級(jí)建筑物。泄洪洞無(wú)壓段襯砌混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為c9040常態(tài)混凝土。在進(jìn)行襯砌結(jié)構(gòu)襯砌運(yùn)行期安全性計(jì)算分析時(shí)需要進(jìn)行全齡期抗壓強(qiáng)度的計(jì)算。(1)分析計(jì)算確定混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度泄洪洞建成后需要相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間才投入使用，因而采用90d齡期設(shè)計(jì)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)c9040。鑒于泄洪洞安全運(yùn)行的重要性，在招標(biāo)設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行了襯砌混凝土配合比優(yōu)化和全面的設(shè)計(jì)指標(biāo)性能試驗(yàn)，其中不同粉煤灰摻量c9040常態(tài)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果列于表5。根據(jù)試驗(yàn)成果計(jì)算確定混凝土設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度時(shí)，對(duì)其中摻20％、25％粉煤灰有90d齡期抗壓強(qiáng)度值的，混凝土90d設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度直接取試驗(yàn)值48.7mpa、53.5mpa(4組試驗(yàn)值的平均值)。表5泄洪洞襯砌不同粉煤灰摻量c9040常態(tài)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果(2)計(jì)算混凝土28d齡期抗壓強(qiáng)度混凝土設(shè)計(jì)齡期為90d，摻20％、25％粉煤灰將90d設(shè)計(jì)齡期抗壓強(qiáng)度48.7mpa、53.5mpa代入式(3)計(jì)算得28d齡期抗壓強(qiáng)度分別為39.45mpa、43.85mpa。(3)計(jì)算混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度將齡期τ、28d混凝土的抗壓強(qiáng)度和對(duì)于粉煤灰摻量代入式(3)，即可計(jì)算溪洛渡泄洪洞不同粉煤灰摻量c9040泵送混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度，典型齡期抗壓強(qiáng)度值列于表6，全齡期抗壓強(qiáng)度示于圖6。表6泄洪洞襯砌c9040常態(tài)混凝土典型齡期抗壓強(qiáng)度單位：mpa齡期(天)728901803607201080144020％粉煤灰28.4639.4548.7054.2059.6965.1868.4070.6825％粉煤灰31.3043.8554.4260.6966.9673.2476.9179.51(4)誤差分析表4和圖6結(jié)果表明，抗壓強(qiáng)度式(3)計(jì)算值和試驗(yàn)值誤差很小，最大誤差6.5％。以上實(shí)例計(jì)算分析結(jié)果表明，本發(fā)明計(jì)算公式簡(jiǎn)單，能合理反映地下工程摻粉煤灰混凝土抗壓強(qiáng)度與齡期的關(guān)系、典型齡期抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系，以及粉煤灰摻量的影響，可以迅速高精度計(jì)算地下工程摻粉煤灰混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度，完全可以應(yīng)用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)計(jì)算、安全評(píng)價(jià)和服役壽命研究等，特別是初步設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)計(jì)算分析。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于地下工程摻粉煤灰混凝土全齡期抗壓強(qiáng)度計(jì)算，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整和變形，完全可以在類(lèi)似工程特別是地面工程結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行某些公式結(jié)構(gòu)的變形而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。倘若這些改動(dòng)和變形屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則發(fā)明的意圖也包含這些改動(dòng)和變形在內(nèi)。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12