基于方差分析的高標號混凝土澆筑質量控制研究

鄭和潤 朱廣波 鄭國華 王冰 張九龍

摘要：高標號混凝土粘聚性比較好，加大了施工中的振搗難度，容易產生工程質量缺陷，基于高標號混凝土本身的這種缺陷，試驗從振動棒質量、振搗水平等幾個方面對高標號混凝土振搗強度以及蜂窩麻面面積運用數理統計的方法進行方差分析。研究表明：振動棒質量、振搗水平以及它們的交互作用對混凝土強度、蜂窩麻面面積影響均顯著，兩者交互作用對混凝土強度以及混凝土蜂窩麻面面積影響最明顯。

Abstract： High-grade concrete has good cohesiveness， which increases the vibration difficulty during construction and is prone to engineering quality defects. Based on the defects of high-grade concrete itself， the test is based on the quality of vibrating bar and the level of vibration. The variance analysis was carried out by using the mathematical statistics method for the vibration strength of high-grade concrete and the area of honeycomb surface. The research shows that the vibrating bar quality， vibrating level and their interaction have significant effects on concrete strength and honeycomb surface area. The interaction between the two has the most obvious effect on concrete strength and concrete honeycomb surface area.

關鍵詞：高標號混凝土;方差分析;強度;振搗水平;蜂窩麻面

Key words： high-grade concrete;analysis of variance;strength;vibrating level;honeycomb surface

中圖分類號：TV544+.92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）34-0143-02

0? 引言

商丘西部新城項目主體結構加強層墻柱采用C50混凝土，根據以往的施工經驗，C50混凝土粘聚性較好，施工過程中振搗難度較大，容易產生蜂窩麻面等施工缺陷，嚴重影響施工過程質量。為了探索和累積高標號混凝土在澆筑過程中的施工經驗，有效避免澆筑完成后氣泡多，蜂窩麻面等工程質量缺陷[1]。在混凝土澆筑之前對原來標注好的加強層墻柱進行混凝土施工試驗，從混凝土的配合比，振動棒質量，工人振搗水平等因素進行分析，從得出的蜂窩麻面面積，混凝土強度等方面的數據及對變化規律進行研究，通過方差分析的方法研究出來結論，為后續高標號混凝土振搗提供可靠依據，具有較大的實用意義[2]。

1? 試驗概況以及施工要求

1.1 試驗概況

墻柱截面厚度200mm，層高2.9m，水平筋為8mm的鋼筋，200mm的間距;豎直筋為10mm的鋼筋，200mm的間距;拉筋為6mm的鋼筋。墻柱的模板采用刷脫模劑的鋁模板進行，鋁模板與鋁模板間采用銷釘銷片連接起來，兩面背楞采用對拉絲橫穿，內墻背楞四排，外墻背楞五排。斜撐一端固定在提前預埋的馬凳鋼筋上，另一端固定在背楞上，斜撐與斜撐的間距不大于1.5m。墻柱根封堵采用水泥砂漿。混凝土原材料以及配合比見表1。

1.2 墻柱混凝土澆筑以及養護

澆筑混凝土之前，應該用高壓水槍把模板沖洗干凈，保證模板上的混凝土渣子以及其它垃圾完全清理;澆筑混凝土過程中，采用快插慢拔的振搗方式分層振搗，灑落在頂板上的混凝土要及時振搗，避免冷縫的出現;澆筑混凝土完成后，養護14天，每天養護3次，確保混凝土強度達到要求。

2? 雙因素試驗

2.1 試驗情況

2019年9月1日22：30分混凝土澆筑開始，模板拆除后28天，測量事前標記好不同工人使用不同振動棒振搗的9堵墻混凝土強度，蜂窩麻面面積。 本試驗主要研究振動棒質量和工人振搗水平這兩個因素對混凝土強度以及蜂窩麻面面積大小的影響。當兩因素同時發生變化時，得出混凝土28d時強度變化以及蜂窩麻面面積，并分析這些變化的原因。振動棒質量（用A表示）取“優、良、合格”三個變量，工人振搗水平（用B表示）取“優、良、合格”三個變量，共作9組試驗，每組試驗取3個數值，并取其算術平均值。

2.2 雙因素方差分析

雙因素方差分析方法是一種數理統計方法，它主要是分析不同因素不同水平以及兩者之間的交互作用對試驗結果是否有顯著影響的程度[3-4]。一般說來，四個因素影響著方差分析模型的變量：①均值;②A以及B引起的差異性;③A和B的相互制約引起的差異性;④誤差項。表2，表3是混凝土的強度以及混凝土蜂窩麻面的面積。

2.3 計算F值臨界值

所以由振動棒質量、振搗水平以及它們的交互作用對試驗的結果影響可知，RA×B>RA>RB，與振動棒質量、振搗水平以及它們的交互作用相比，兩者的交互作用對混凝土強度影響更加明顯，其次是振動棒的質量對混凝土強度影響明顯，最后是振搗水平對混凝土強度的影響。

由表4可知：FA=29.93>FA（0.05，2，18）=3.55，振動棒質量對混凝土蜂窩麻面有顯著的影響。FB=25.2>FB（0.05，2，18）=3.55，振搗水平對混凝土蜂窩麻面面積有顯著的影響。FA×B=2.93>FA×B（0.05，4，18）=2.93，因素A和B對蜂窩麻面面積有顯著影響。

所以由振動棒質量、振搗水平以及它們的交互作用對試驗的結果影響可知，RA×B>RB>RA，與振動棒質量、振搗水平以及它們的交互作用相比，兩者的交互作用對混凝土蜂窩麻面面積影響更加明顯，其次是振搗水平對混凝土蜂窩麻面面積的影響明顯，最后是振動棒質量對混凝土蜂窩麻面面積的影響。

3? 結論

本試驗從振動棒質量、振搗水平等幾個方面對高標號混凝土振搗強度、振搗氣泡量以及蜂窩麻面面積進行方差分析，分析兩個因素對高標號混凝土振搗后強度、蜂窩麻面面積影響的顯著程度，得出以下結論：

①振動棒質量、振搗水平以及它們的交互作用對混凝土強度影響均顯著，由RA×B>RA>RB，兩者的交互作用對混凝土強度影響更加明顯，其次是振動棒的質量對混凝土強度影響明顯，最后是振搗水平對混凝土強度的影響。

②振動棒質量、振搗水平以及它們的交互作用對蜂窩麻面面積影響均顯著，由RA×B>RB>RA，與振動棒質量、振搗水平以及它們的交互作用相比，兩者的交互作用對混凝土蜂窩麻面面積影響更加明顯，其次是振搗水平對混凝土蜂窩麻面面積的影響明顯，最后是振動棒質量對混凝土蜂窩麻面面積的影響。

參考文獻：

[1]陸衛國，毛居雙.大截面柱C60高標號混凝土施工溫度控制[J].混凝土，2006（06）：91-93.

[2]謝方祥.鐵路客站上部空間冬季熱空氣利用的可行性研究[D].西南交通大學，2017.

[3]趙靜.高性能混凝土的耐久性研究[J].工程建設與設計， 2019（16）：5-6.

[4]梅興民.水下鋼筋混凝土耐久性研究[J].中國標準化，2019（16）：73-75.

[5]張志強.高吸水樹脂對水泥混凝土性能的影響及機理研究[D].吉林大學，2019.

[6]郭幸文.多元統計分析在材料試驗數據處理理中的應用研究[D].天津大學，2010.

[7]劉繼狀，朱琳.粉煤灰高性能混凝土抗碳化性能研究[J].混凝土與水泥制品，2018：28-30.