混凝土早期推定强度在质量管理图上的应用

陈秀莲

混凝土早期推定强度在质量管理图上的应用

陈秀莲

南昌铁路局福州厦门车站改扩建工程建设指挥部

假设标准养护28d混凝土强度、加速养护混凝土强度服从正态分布，由早期推定混凝土强度的误差服从正态分布，可推算出早期推定混凝土强度的均值和标准差，并用其作为混凝土质量控制图的参数，制作控制图以控制混凝土的质量。

混凝土 强度 质量管理图

0 引言

目前使用的混凝土质量管理图是按照ƒcu,i服从正态分布，即ƒcu,i～N（μ，σ2）。以ƒcu,i为纵坐标，以时间或取样顺序为横坐标，控制目标的中心线CL（μ）、上控制线UCL（μ+3σ）、下控制线LCL（μ-3σ）及上警戒线U′CL（μ+2σ）、下警戒线L′CL（μ-2σ）。在生产管理中将获得的标准养护28d 混凝土抗压强度值以时间或取样顺序逐一取点，在图上并连成线，据此判断生产中混凝土抗压强度的质量情况，发现异常可采取针对性措施。但是，当从管理图上发现混凝土有质量异常时，在问题出现的28d 后，此时采取补救措施为时过晚。显然这种办法绘制的质量管理图不能及时反映生产中混凝土的质量波动情况，更难控制其质量，因此未能广泛地推广应用于工程实践。

若采用早期强度推定混凝土强度值点，并绘到质量管理图上，即可提前了解混凝土的质量信息。但早期推定混凝土强度值和标准养护28d 混凝土强度值存在一定的偏差，如何通过控制早期推定混凝土强度值来控制混凝土的质量及在质量管理图上如何处理，带来了以下问题。

1)早期推定混凝土强度控制目标的中心线定在什么值？

2)控制早期推定混凝土强度的上下控制线、上下警戒线定在什么值？

3)怎样和28d 强度管理图有机结合？

以上问题的核心在于早期推定混凝土强度值的分布有何特点，现就这几个问题做一些讨论。

1 早期推定混凝土强度的正态分布

早期推定混凝土强度的关系式为：

式中：ƒcu,j——加速养护的混凝土试件强度测定值；

标准养护28d 混凝土试件强度的推定值和标准养护28d 混凝土试件强度测定值存在着一定的偏差，可以表示为：

式中：ε——早期推定混凝土强度的误差。

根据笔者对以往特大桥C50级混凝土积累的大量强度数据分析表明：当采用适当的推定公式，早期推定混凝土强度误差ε，在显著水平α=0.05时，服从均值等于零的正态分布，即ε~N（0，σ2ε），且与标准养护强度、早期加速养护强度或推定强度是互相独立的，如图1所示。

图1 早期混凝土质量管理图

根据数学期望的性质，公式(1)有：

=E(A)+E(B ƒcu,j)

=A+BE(ƒcu,j)

根据公式(3)有

E(ƒcu,i) =E(A+Bƒcu,j+ε)

=E(A)+E(Bƒcu,j)+E(ε)

=A+BE(ƒcu,j)

根据方差的性质，公式(1)有

根据方差的性质，公式 (3) 有：

D(ƒcu,i)=D(A+B ƒcu,j+ε)

=D(A)+D(B ƒcu,j)+D(ε)=B2D(ƒcu,j)+D(ε)

2 早期推定混凝土强度控制图

在质量管理图上可以将早期推定混凝土强度和标准养护28d 混凝土强度的控制线、警戒线、强度值的点以及点的排列连线用两种颜色分别绘在同一张图上，用以同时控制两种强度的质量。

3 工程应用效果

南昌某特大桥采用温水法推定混凝土强度进行混凝土生产质量的控制，取得较满意的结果，通过对东副孔36孔梁28天强度评定的结果来看，依据GBJ 107-87，均达到优良水平，见表1。

表1 混凝土强度评定汇总表

4 小结

1）采用温水法推定的混凝土强度，可以作为质量管理图上的控制参数。

2）采用早期强度描绘的质量管理图比以28天强度值为依据的质量管理图更符合工程实际需要，能有效控制混凝土质量的波动。

[1] JGJ 15-1983早期推定混凝土强度试验方法[S]. 行业标准-建筑工业工程建设规程(CSIC-JGJ), 1997 .

[2] 曹小平.大体积混凝土裂缝控制[J].施工技术，1996，25（2）：19-21.

[3] 交通部公路规划设计院.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023－85）[M].北京：人民交通出版社，1985.