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《早期推定混凝土强度试验方法标准[附条文说明]》JGJ/T 15-2021

住房和城乡建设部
实施时间:2021-10-01
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 前言

中华人民共和国行业标准

早期推定混凝土强度试验方法标准

Standard for test method of early estimating compressive strength of concrete

JGJ/T 15-2021

批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期:2021年10月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

2021年第112号

住房和城乡建设部关于发布行业标准《早期推定混凝土强度试验方法标准》的公告

现批准《早期推定混凝土强度试验方法标准》为行业标准,编号为JGJ/T 15-2021,自2021年10月1日起实施。原行业标准《早期推定混凝土强度试验方法标准》JGJ/T 15-2008同时废止。

本标准在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版传媒有限公司出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2021年6月30日

根据住房和城乡建设部《关于印发〈2017年工程建设标准规范制修订及相关工作计划〉的通知》(建标[2016]248号)的要求,标准编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制了本标准。

本标准的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.混凝土加速养护法;4.砂浆促凝压蒸法;5.扭矩测试法;6.早龄期法;7.混凝土强度关系式的建立与强度的推定。

本标准修订的主要技术内容是:1.增加混凝土微波养护法推定混凝土强度的试验方法;2.增加扭矩测试法推定混凝土强度的试验方法。

本标准由住房和城乡建设部负责管理,由中国建筑科学研究院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院有限公司(地址:北京市北三环东路30号,邮政编码:100013)。

本标准起草单位:中国建筑科学研究院有限公司

中建二局第三建筑工程有限公司

衡水积土科技有限公司

贵州中建建筑科研设计院有限公司

重庆建工市政交通工程有限责任公司

重庆建工住宅建设有限公司

河北麒麟建筑科技发展有限公司

浙江宇博新材料有限公司

重庆市建筑科学研究院有限公司

台州四强新型建材有限公司

北京灵感科技有限公司

中国十九冶集团有限公司

重庆中科建设(集团)有限公司

本标准主要起草人员:张秀芳 张仁瑜 徐烨 赵志强 钟安鑫 陈怡宏 杨翔 黄靖 梁彬 周伟 张京街 杨晓华 朱效荣 蔡仲斌 黄一峰

本标准主要审查人员:王桂玲 陈家珑 石云兴 兰明章 赵顺增 张日红 张俊生 管小军 李美利 高金枝

1总则

1  

1.0.1  为规范早期推定混凝土强度试验方法,达到早期控制混凝土质量的目的,制定本标准。

▼ 展开条文说明

1.0.2  本标准适用于混凝土强度的早期推定、混凝土生产中的强度控制以及混凝土配合比调整的辅助设计。

▼ 展开条文说明

1.0.3  早期推定混凝土强度试验方法除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号

2.1 术语

2 术语和符号

2.1

2.1.1 加速养护 accelerated curing

采用水养护、微波养护的方法养护混凝土试件,以测得加速养护混凝土试件抗压强度。

2.1.2 水养护法 water curing method

混凝土试件浸入一定温度的水中养护,测得加速养护混凝土试件抗压强度,以此推定标准养护28d混凝土抗压强度的方法。

2.1.3 沸水法 boiling water method

混凝土试件脱模后,浸入沸水中养护,测得加速养护混凝土试件抗压强度,以此推定标准养护28d混凝土抗压强度的方法。

2.1.4 热水法 heated water method

混凝土试件成型、密封后,带模浸入一定温度的热水中养护,测得加速养护混凝土试件抗压强度,以此推定标准养护28d混凝土抗压强度的方法。

2.1.5 温水法 warm water method

混凝土试件成型、密封后,带模浸入一定温度的温水中养护,测得加速养护混凝土试件抗压强度,以此推定标准养护28d混凝土抗压强度的方法。

2.1.6 微波养护法 microwave curing method

混凝土试件带模置于微波炉中加热养护,测得加速养护混凝土试件抗压强度,以此推定标准养护28d混凝土抗压强度的方法。

2.1.7 砂浆促凝压蒸法 mortar accelerated setting with autoclaved curing method

筛取混凝土拌合物中的砂浆,加入促凝剂后成型,砂浆试件带模置于高温高压中养护,测得压蒸养护砂浆试件抗压强度,以此推定标准养护28d混凝土抗压强度的方法。

2.1.8 扭矩测试法 torque method

设定混凝土原材料参数,通过测试混凝土拌合物的扭矩值,推定标准养护28d混凝土抗压强度的方法。

2.1.9 早龄期法 early-age method

以3d或7d标准养护混凝土抗压强度推定标准养护28d混凝土抗压强度的方法。

2.1.10 加速试验周期 accelerated testing period

从加水拌合、成型、加速养护至破型前的时间总和。

2.2 符号

2.2

a、b——回归系数;

fcu,i——第i组标准养护28d混凝土试件抗压强度值;

——第i组加速养护混凝土(压蒸养护砂浆)试件抗压强度值;

——加速养护混凝土(压蒸养护砂浆)试件抗压强度值;

——第i组标准养护28d混凝土抗压强度的推定值;

——标准养护28d混凝土抗压强度的推定值;

mfcu——n组标准养护28d混凝土抗压强度的平均值;

n——试件组数;

r——回归方程的相关系数;

S*——回归方程的剩余标准差。

3混凝土加速养护法

3.1 一般规定

3  混凝土加速养护法

3.1  一般规定

3.1.1  本方法适用于采用水养护、微波养护方式对混凝土试件进行加速养护。加速养护试验应在标准试验条件下进行,标准试验条件的环境温度应为(20±5)℃。

▼ 展开条文说明

3.1.2  混凝土试件水养护前,加速养护箱内水温应达到规定要求,且箱内各处水温相差不应超过2℃。

3.1.3  加速养护箱内的水温应于浸放试件后15min内恢复到规定温度。

3.1.4  在水养护期间内,应连续或定时测定并记录养护水的温度。

3.1.5  对于具有温度自动控制装置的加速养护箱,还应采用独立于温度自动控制装置之外的温度计或其他测温装置校核水的温度。

▼ 展开条文说明

3.1.6  首先应按照本标准第7章的规定建立加速养护混凝土强度与标准养护28d混凝土强度的关系式,再通过加速养护强度推定标准养护28d强度。

▼ 展开条文说明

3.1.7  采用微波养护方法时,推定混凝土强度与建立强度关系式应采用同一批试模。

▼ 展开条文说明

3.2 设备

3.2  

3.2.1  加速养护箱的形状、尺寸应根据试件的尺寸、数量及在箱内放置形式确定。试件与箱壁之间及相邻试件之间的距离不应小于50mm,试件底面距热源的距离不应小于100mm。整个养护期间,箱内水面应高出试件顶面50mm以上。

▼ 展开条文说明

3.2.2  微波炉的额定输入功率宜为1180W~1300W,微波输出功率宜为700W~800W,额定频率应为50Hz,额定微波频率应为2300MHz~2500MHz,应采用平板加热。试件与箱壁之间及相邻试件之间的距离不应小于25mm。微波炉应能自动进行加热养护循环。

▼ 展开条文说明

3.2.3  采用热水法、温水法带模养护时,应采用钢模,且试模应密封,不应漏失水分。可采用符合现行行业标准《混凝土试模》JG 237要求的密封试模,也可在普通钢模上覆盖密封垫,加盖钢板,用夹具夹紧(图3.2.3)。

1一钢板;2一密封垫;3—试模;4一拉杆

▼ 展开条文说明

3.2.4  采用微波养护方法时,宜采用边长为100mm或70.7mm的立方体塑料试模。

▼ 展开条文说明

《早期推定混凝土强度试验方法标准[附条文说明]》JGJ/T 15-2021

3.3 混凝土水养护试验方法

3.3  混凝土水养护试验方法

3.3.1  混凝土水养护试验方法包括沸水法、热水法和温水法。

▼ 展开条文说明

3.3.2  沸水法试验应符合下列规定:

   1  混凝土试件成型、抹面后,应立即用塑料薄膜覆盖表面,静置。从加水拌合至脱模,时间应为24h±15min。

   2  应将脱模试件立即浸入加速养护箱内的Ca(OH)2饱和沸水中,养护时间应为4h±5min。整个养护期间,水温不应低于98℃。

   3  取出试件,静置1h±10mm。应按现行国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081的规定进行抗压强度试验,测得加速养护混凝土抗压强度。

   4  加速试验周期应为29h±15min。

3.3.3  热水法试验应符合下列规定:

   1  混凝土试件成型、抹面、密封后静置。从加水拌合至静置结束,时间应为1h±10min。

   2  应将带模试件浸入养护箱(80±2)℃热水中,养护时间应为5h±5min。整个养护期间,箱中水温应保持(80±2)℃。

   3  取出带模试件并脱模,静置1h±10min。应按现行国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081的规定进行抗压强度试验,测得加速养护混凝土抗压强度。

   4  加速试验周期应为7h±15min。

3.3.4  温水法试验应符合下列规定:

   1  混凝土试件成型、抹面、密封后静置。从加水拌合至静置结束,时间应为1h±10min。

   2  应将带模试件浸入养护箱(55±2)℃温水中,养护时间应为23h±15min。整个养护期间,箱中水温应保持(55±2)℃。

   3  取出带模试件并脱模,静置1h±10min。应按现行国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081的规定进行抗压强度试验,测得加速养护混凝土抗压强度。

   4  加速试验周期应为25h±15min。

▼ 展开条文说明

3.4 混凝土微波养护试验方法

3.4  混凝土微波养护试验方法

3.4.1  试模内壁应均匀涂刷一薄层矿物油,不应漏涂。

▼ 展开条文说明

3.4.2  应按现行国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081的规定成型混凝土试件。试件表面应抹平,并擦净试模外表面,在试件表面覆盖一层塑料薄膜。

▼ 展开条文说明

3.4.3  微波养护试验应符合下列规定:

   1  应将带模试件立即放入微波炉中。打开电源,试件在微波炉中静停2h后进行加热养护循环。每一循环为高火加热30s,静停5min。加热养护时间宜为6h。加热养护循环结束后,关闭电源。

   2  取出试件并脱模,静置1h±10min。对大流动性混凝土、低强度等级混凝土,可静置2h±10min。然后进行抗压试验:对边长为100mm立方体试件,应按现行国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081的规定进行抗压强度试验;对边长为70.7mm立方体试件,应按现行行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T 70的规定进行抗压强度试验,测得加速养护混凝土抗压强度。

   3  加速养护混凝土抗压强度值取3个试件测值的算术平均值。

   4  对边长为70.7mm立方体试件,强度值可不乘换算系数,且应始终保持一致。

▼ 展开条文说明

4砂浆促凝压蒸法

4.1 一般规定

4  砂浆促凝压蒸法

4.1  一般规定

4.1.1  本方法适用于采用促凝压蒸方式对砂浆试件进行养护。促凝压蒸试验应在标准试验条件下进行,标准试验条件的环境温度应为(20±5)℃。

4.1.2  混凝土中的粗骨料应均质,应无软弱颗粒或风化石。

▼ 展开条文说明

4.1.3  首先应按照本标准第7章的规定,建立压蒸养护砂浆强度与标准养护28d混凝土强度的关系式,再通过压蒸养护砂浆强度推定标准养护28d混凝土强度。

▼ 展开条文说明

4.2 设备

4.2  

4.2.1  压蒸设备宜采用直径240mm的压蒸锅(图4.2.1),压蒸锅上应装有压力表,其量程宜为0~160kPa。

1—锅体;2—小手柄;3—蒸屉;4—压力表;5—密封圈;6—限压阀;7—易熔塞;8—锅盖;9一大手柄

▼ 展开条文说明

4.2.2  热源应保证带模试件放入装有沸水的压蒸锅并加盖安全阀后,能在15min内使锅内压力达到并稳定在80kPa~100kPa。

▼ 展开条文说明

4.2.3  试模尺寸宜为40mm×40mm×50mm(图4.2.3)。试模由可装卸的三联钢模和160mm×80mm×8mm的钢盖板组成,钢模应符合现行行业标准《水泥胶砂试模》JC/T 726的规定。

A=50mm, B=C=40mm

▼ 展开条文说明

4.2.4  方孔筛的筛孔公称直径应为5.00mm,并应配备相应尺寸的料盘。

▼ 展开条文说明

4.2.5  案秤的称量应为5000g,感量应为5g;天平的称量应为100g,感量应为0.1g。

4.3 促凝剂

4.3  促凝剂

4.3.1  促凝剂应采用分析纯或化学纯试剂,并应按表4.3.1规定的质量比配制,称准至0.1g。应将称好的试剂分别研细、按比例拌匀后,装入塑料袋密封,置于阴凉干燥处保存,保存期不得超过7d。

▼ 展开条文说明

4.3.2  促凝剂宜优先选用CS型;对早期强度低、水化速度慢、凝结时间长的混凝土可采用CAS型。

▼ 展开条文说明

4.3.3  促凝剂用量应通过试验确定。

▼ 展开条文说明

《早期推定混凝土强度试验方法标准[附条文说明]》JGJ/T 15-2021

4.4 促凝压蒸试验方法

4.4  促凝压蒸试验方法

4.4.1  擦净后的试模应紧密装配,四周缝隙处应涂抹少许黄油,内壁应均匀涂刷一薄层矿物油。

4.4.2  压蒸锅内应加水至离蒸屉20mm高度,将水加热至沸腾,并保证压蒸锅不漏气。

▼ 展开条文说明

4.4.3  每成型一组标准养护28d混凝土试件的同时,应留取同盘混凝土试样3kg以上。

▼ 展开条文说明

4.4.4  混凝土取样后应立即进行试验。将湿布擦过的方孔筛与料盘置于混凝土振动台上,应将混凝土试样一次性均匀摊铺于方孔筛中。开动振动台,用小铲翻拌方孔筛内的混凝土试样,当粗骨料表面不粘砂浆且看不见砂浆落入料盘时,停止振动。

▼ 展开条文说明

4.4.5  筛分完毕后,应立即将料盘中的砂浆试样拌匀,并称取600g砂浆,放入湿布擦过的水泥净浆搅拌锅中,均匀撒入已称好的促凝剂,快速搅拌30s。

▼ 展开条文说明

4.4.6  应将搅拌锅中的砂浆一次性加入置于混凝土振动台上的试模中,振实砂浆。试模振动时,应采取措施防止试模自由跳动。振动成型时间可按表4.4.6确定。振动完毕应立即将高出试模表面的砂浆刮去并抹平,盖上钢盖板。从掺入促凝剂至盖上钢盖板为止宜在3min内完成。

▼ 展开条文说明

4.4.7  应将盖有钢盖板的带模试件立即放入水已烧沸的压蒸锅内,立即加盖、压阀,压蒸时间应从加盖、压阀后起计,宜为1h。

▼ 展开条文说明

4.4.8  记录压蒸过程中的升压时间。从加盖、压阀起至蒸汽压力达到(90±10)kPa并开始释放蒸汽为止,升压时间应为(15±1)min。

▼ 展开条文说明

4.4.9  压蒸养护到规定压蒸时间后,应切断热源,去阀放气。应在确认压蒸锅内无气压后方可开盖取出试模,并应立即脱模。然后,应按现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T 17671的规定进行抗压强度试验,测得压蒸养护砂浆抗压强度。从切断热源到抗压强度试验的时间不宜超过5min。

▼ 展开条文说明

4.4.10  压蒸养护砂浆抗压强度值应取3个试件测值的算术平均值。

▼ 展开条文说明

5扭矩测试法

5.1 —般规定

5  扭矩测试法

5.1  —般规定

5.1.1  本方法适用于混凝土坍落度大于120mm时,采用扭矩测试法推定标准养护28d混凝土强度。

▼ 展开条文说明

5.1.2  扭矩测试法试验应在标准试验条件下进行,标准试验条件的环境温度应为(20±5)℃。

5.2 设备

5.2  

5.2.1  混凝土拌合物性能测试仪(图5.2.1-1)的接口标准宜为RS232或USB,探测头的长度应为200mm±2mm,直径应为8mm。搅拌叶片应由不锈钢的球缺与圆柱体组成,球缺的直径应为25mm,高度应为5mm;圆柱体的直径应为25mm,高度应为5mm。搅拌叶片通过长度2mm的金属杆连接到探测头上,二个搅拌叶片应分别位于探测头两侧且球缺反向对称(图5.2.1-2)。

1一搅拌叶片;2—探测头;3一液晶显示屏;4一数据传输接口;5—功能键;6—测试键

▼ 展开条文说明

5.2.2  混凝土拌合物性能测试仪的工作温度应为—20℃~+70℃,推定值的相对误差应为±10%。

▼ 展开条文说明

5.2.3  料桶体积宜为20L~30L。

▼ 展开条文说明

5.3 扭矩测试方法

5.3  扭矩测试方法

5.3.1  应留取不少于3/4料桶体积的混凝土拌合物,同时留置一组标准养护28d混凝土抗压强度试件。

▼ 展开条文说明

5.3.2  打开混凝土拌合物性能测试仪的电源,在配合比设定界面输入水泥品种及强度等级、外加剂品种及掺量、掺合料品种及掺量、骨料品种及粒径等参数,按确认键,进入坍落度测试界面。

▼ 展开条文说明

5.3.3  将混凝土试样装入料桶中,立即将混凝土拌合物性能测试仪的探测头垂直插入混凝土试样中,探测头插入深度应为100mm,按测试键进行测试。按顺时针方向选择测试点,测点不应少于3个,相邻测点的间距不应小于100mm,测点距料桶边缘的距离不应小于50mm,且测点不应重合。从加水拌合至测试结束,时间不应超过20min。

▼ 展开条文说明

5.3.4  从显示屏上直接读取推定的标准养护28d混凝土抗压强度值。

▼ 展开条文说明

6早龄期法

6  早龄期法

6.0.1  本方法适用于采用早龄期标准养护混凝土强度推定标准养护28d混凝土强度。

6.0.2  早龄期法的龄期宜为3d或7d,混凝土试件应采用标准养护。

6.0.3  早龄期标准养护混凝土试件与标准养护28d混凝土试件应取自同盘混凝土,试件尺寸及试件的成型、养护、抗压试验应相同,并应符合现行国家标准《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081的规定。

6.0.4  早龄期标准养护混凝土试件抗压试验的龄期应为3d±2h或7d±6h。

6.0.5  首先应按照本标准第7章的方法,建立早龄期标准养护混凝土抗压强度与标准养护28d混凝土抗压强度的关系式,再通过早龄期标准养护强度推定标准养护28d强度。

▼ 展开条文说明

《早期推定混凝土强度试验方法标准[附条文说明]》JGJ/T 15-2021

7混凝土强度关系式的建立与强度的推定

7  混凝土强度关系式的建立与强度的推定

7.0.1  为建立混凝土强度关系式而进行试验时,应采用与工程实际使用相同的原材料制作试件。混凝土拌合物的坍落度或工作度应与工程所用的相近。

▼ 展开条文说明

7.0.2  每盘混凝土应至少成型两组试件并组成一个对组。其中一组应按本标准第3章规定的方法进行加速养护或第4章规定的方法进行压蒸养护,测得加速养护混凝土(压蒸养护砂浆)强度;另一组应进行标准养护,测得标准养护28d抗压强度。

▼ 展开条文说明

7.0.3  建立强度关系式时,试件数量不应少于30对组。混凝土拌合物的水胶比不应少于3种,最大和最小水胶比之差不宜小于0.2,且应使推定的水胶比位于所选水胶比范围的中间区段。

▼ 展开条文说明

7.0.4  可采用线性回归法、幂函数回归法建立混凝土强度关系式,并应按下列公式计算:

   式中:——标准养护28d混凝土抗压强度的推定值(MPa);

      ——加速养护混凝土(压蒸养护砂浆)试件抗压强度值(MPa);

      a、b——回归系数,应按本标准附录A的规定计算。

▼ 展开条文说明

7.0.5  建立强度关系式时,回归方程的相关系数不应小于0.90,剩余标准差不应大于标准养护28d抗压强度平均值的12%。回归方程的相关系数、剩余标准差应按本标准附录A的方法计算。

▼ 展开条文说明

7.0.6  当采用已建立的强度关系式推定实际工程用的混凝土强度时,应与建立强度关系式时的条件基本相同、养护制度及试件尺寸一致,且试件的加速养护(压蒸养护)强度应在强度关系式的最大、最小加速养护(压蒸养护)强度值范围内,不应外延。

▼ 展开条文说明

7.0.7  混凝土强度关系式在应用过程中,宜利用应用过程中积累的数据加原有试验数据修正原混凝土强度关系式,修正后的混凝土强度关系式仍应满足本标准第7.0.5条的要求。

▼ 展开条文说明

 附录A混凝土强度关系式的建立方法

A.1线性回归法

附录A 混凝土强度关系式的建立方法

A.1 线性回归法

A.1.1 线性回归方程式(7.0.4-1)的回归系数应按下列公式计算:

式中:fcu,i一一第i组标准养护28d混凝土试件抗压强度值(MPa);

一一第i组加速养护混凝土(压蒸养护砂浆)试件抗压强度值(MPa);

n一一试件组数。

A.1.2 线性回归方程式(7.0.4-1)的相关系数应按下式计算:

式中:r——回归方程的相关系数。

A.1.3 线性回归方程式(7.0.4-1)的剩余标准差应按下式计算:

式中:s*——回归方程的剩余标准差。

A.2幂函数回归法

A.2 幂函数回归法

A.2.1 幂函数回归方程式(7.0.4-2)的回归系数应按下列公式计算:

A.2.2 幂函数回归方程式(7.0.4-2)的相关系数应按下式计算:

式中: ——第i组标准养护28d混凝土抗压强度的推定值(MPa);

mfcu——n组标准养护28d混凝土抗压强度的平均值(MPa)。

A.2.3 幂函数回归方程式(7.0.4-2)的剩余标准差应按下式计算:

 本标准用词说明

本标准用词说明

1 为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

 引用标准名录

引用标准名录

1 《混凝土物理力学性能试验方法标准》GB/T 50081

2 《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T 17671

3 《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T 70

4 《混凝土试模》JG 237

5 《水泥胶砂试模》JC/T 726

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