本文根據近年來砌筑砂漿技術不斷進步,磚底模已經被淘汰,鋼底模的試配強度計算還不夠完善的現狀。將JGJ/T98-2010與JGJ98-2000砌筑砂漿配合比規程中的試配強度計算方法進行比較,從而對砌筑砂漿配合比規程中的試配強度計算方法進行評判。
1、JGJ/T98-2010與JGJ98-2000砌筑砂漿配合比規程中的試配強度計算比較
在JGJ/T98-2010砌筑砂漿配合比規程中試配強度計算與JGJ98-2000的砌筑砂漿配合比規程中的計算方法不一樣。JGJ98-2000的試配強度計算為fm,0=f2+0.645δ。其中fm,0指的是砌筑砂漿的試配強度。f2指的是砌筑砂漿的抗壓強度平均值,其中抗壓強度由三軸抗壓強度實驗獲得,一般情況下由三個試塊的抗壓實驗結果進行平均,平均值作為砌筑砂漿試塊的代表值。
δ指的是砌筑砂漿的現場強度標準差,是根據多年現場的資料進行收集與統計得來的。由于近幾年來砌筑砂漿的技術不斷進步,磚底模已經被淘汰,鋼底模不斷在施工中得到應用。我國針對變化及時的調整砌筑砂漿配合比方法,提出JGJ/T98-2010砌筑砂漿配合比規程。以適應現階段砌筑砂漿施工要求。JGJ/T98-2010的試配強度計算公式為fm,0=kfm,k。其中k(δ與k值如表1所示)為經驗參數,它是通過多年現場的資料進行收集與統計得來的;fm,k指的是砌筑砂漿的強度等級值,也就是砌筑砂漿的設計強度標準值。
表1 JGJ/T98-2010規范中的砌筑砂漿強度標準差δ與k值
砂漿強度等級
施工水平 |
M5 |
M7.5 |
M10 |
M15 |
M20 |
M25 |
M30 |
k |
優良 |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
3.00 |
4.00 |
5.00 |
6.00 |
1.15 |
一般 |
1.25 |
1.88 |
2.50 |
3.75 |
5.00 |
6.25 |
7.50 |
1.20 |
較差 |
1.50 |
2.25 |
3.00 |
4.50 |
6.00 |
7.50 |
9.00 |
1.25 |
通過以上所述的JGJ/T98-2010與JGJ98-2000砌筑砂漿配合比規程中的試配強度計算可以看出:
1)公式參數不同。JGJ98-2000的規范中所提及的砌筑砂漿的抗壓強度平均值f2并沒有運用到JGJ/T98-2010中。這是由于現階段的砂漿試模由磚底模改變為鋼底模,所以變異系數、標準差均相對JGJ98-2000的階段有所減小。所以在JGJ/T98-2010中并沒有體現砌筑砂漿的抗壓強度平均值。直接可以通過砌筑砂漿的強度等級值,就可以對試配強度進行計算。
2)計算公式不同。JGJ/T98-2010的試配強度計算公式引入了k值,由JGJ/T98-2010試配強度計算與JGJ98-2000的比較可以看出試配強度計算方法更為簡化,只利用k與強度等級值就可以進行試配強度計算。但是k并沒有明確的物理意義,只是對強度標準差率的轉化。彌補JGJ98-2000中出現的砌筑砂漿的抗壓強度平均值與設計標準值之間的偏差問題,減小了絕對誤差。
3)標準差
沒有在公式中體現。本文通過研究與論證,在JGJ/T98-2010中所規定的δ仍然采用JGJ98-2000中所規范的數據。所以在試配公式中沒有采用δ,可以降低鋼底模與磚底模之間的誤差,而k值在JGJ/T98-2010也是采用材料強度的概率分布中的正態分布來確定。在規范中k值的解釋是這樣的:“當標準差為0.25倍的砂漿強度等級要求的強度的情況下,fm,0為1.2倍的f2,進行試配后的砂漿測得的強度均不低于強度等級要求的強度78.8%”。 當標準差為0.30倍的砂漿強度等級要求的強度的情況下,fm,0為1.25倍的f2,進行試配后的砂漿測得的強度均不低于強度等級要求的強度79.9%”。本研究通過以下介紹的強度綜合評定法可以對砌筑砂漿配合比規程中的試配強度計算方法中的k值范圍進行評判。通過非統計學的角度,評判k值是否可以代替δ進行試配強度的計算。
2、強度綜合評定法評判JGJ/T98-2010的試配強度計算方法
強度綜合評定法是基于混凝土的較為完整的評定體系得來的。由于混凝土與砂漿的配比機理相似,所以可以借鑒混凝土的強度綜合評定公式以及概念。但是由于砂漿的立方體抗壓試塊相對于混凝土試塊組數較少。所以擬采用非統計方法進行砂漿試配強度計算。即mf2≥1.15fm,k 和fmin≥0.95fm,k;其中mf2指的是同一驗收批的砂漿立方體抗壓強度的平均值;fm,k指的是砂漿立方體抗壓強度標準值; fmin指的是同一驗收批的砂漿立方體抗壓強度的最小值。如果按照混凝土的生產質量水平劃分,混凝土的實際強度要不低于強度等級所要求的強度的85%。但是通過砌筑砂漿施工工作的總結,砌體為一種特殊的結構,是多種材料的結合體。砌筑砂漿僅僅是多種材料中的一種,所以砌筑砂漿的強度對于砌體的強度影響是有限的。通過利用砌筑砂漿工程施工資料的收集與統計,當砌筑砂漿的抗壓強度降低10%的情況下,砌體強度值則一般下降5%左右。在此情況下可以確定在一般的生產條件下,砌筑砂漿的強度達到強度等級規定的強度的75%~80%即可滿足施工要求。所以可以將混凝土的強度綜合評定公式中的fmin≥0.95fm,k修改為fmin≥0.75fm,k.。比較適合現階段砌筑砂漿施工的實際情況。由于fm,0=kfm,k帶入公式mf2≥1.15fm,k、fmin≥0.75fm,k中可以得到kmf2≥1.15fm,0和kfmin≥0.75fm..0 。在這兩個公式中mf2的物理意義是同一驗收批的砂漿立方體抗壓強度的平均值,而fmin則為砂漿立方體抗壓強度的最小值。所以則有kmf2≥kfmin≥0.75fm,0≥0.75fmin。根據工程實際與試驗中的驗證不同批次的砂漿立方體的抗壓強度的平均值與抗壓強度的最小值之間的差距不大于1.533,即為1.15與0.75之商。所以k值的范圍可以是1.533≥k≥0.75。所以在JGJ/T98-2010的試配強度計算方法中提出的k值為1.15、1.2、1.25均在這一范圍內,符合強度綜合評定法計算的強度需求范圍。
3、幾點建議與看法
通過以上對JGJ/T98-2010中規定的試配強度計算方法進行強度綜合評定法評判,我們可以看出其符合強度綜合評定法計算的強度需求范圍。但是我感覺還是有不足之處有待于在以后的規定中做出完善與修改。本文就JGJ/T98-2010中規定的試配強度計算方法提出以下幾點建議與看法:
(1)JGJ/T98-2010的試配強度計算方法中提出的k值在強度綜合評定法評判的范圍內,可以證明k值的取值是合理的,但是在JGJ/T98-2010的規范中k值的準確值則是由統計學角度來進行確定的。現階段由于砂漿試模由磚底模改變為鋼底模,所以變異系數、標準差均應與JGJ98-2000有所不同。但這一點并未在JGJ/T98-2010中體現出來。在此情況下k值的準確值仍然需要一個長期的資料統計與分析,最好對各種不同條件下的砌筑砂漿施工,采用不同的試配強度計算方法。
(2)鋼底模相對于磚底模的強度較大,所以引起的變異系數就會相對減小。標準差也會相對降低,這樣就會導致利用JGJ/T98-2010中規定的試配強度計算方法計算出的試配強度相對較高。
所以還要在以后的工作中加強收集鋼底模的砌筑砂漿施工的有效數據,通過對大量資料的統計得出新的標準差與k值。這樣會使試配強度計算方法施工更加精確,為以后新的砌筑砂漿配合比規程的規范提供參考。
參考文獻:
[1] JGJ98-2000 砌筑砂漿配合比設計規程
[2]JGJ/T98-2010 砌筑砂漿配合比設計規程
[3]朱旭.對砂漿試配強度的探討[J].山西建筑.2009(12).