混凝土强度等级与收缩关系

混凝 土强度等级 与收缩关 系 

尹 志 府  ( 贵阳 前 曹  中建四局科研所 )  

混 凝 土 强 度 等 级 对 普 通 混 凝 土 徐 变 度 影 

凝 土组成材料及配台 比。   众 所 周 知 , 混 凝 土强 度 主要 决 定 于 水 泥 

活 性 及 水 灰 比 。 因 此 ,混 凝 土 强 度 Rt=    s AR (c/ —B )的表 达 式 一 直 沿 用 至 今 。   w   分析 我 国 普 通混 凝 土 用 原 材 料 都 是 按 专 门 规  程 选 用 的, 就 粗 细集 料丽 言, 碎 石 (或 卵 

响在我国有 了比较一致 的意见 。混凝 土等级  越高则徐变度越小 。但混凝土强度对收 缩 的  

影 响 目前还存在着不 同的观点 ・有 的认 为收  缩随混凝 土强 度提 高而提高I有 的认 为收 缩 

随 混凝土强度提高而降低。 分析 我们 的试验 

资 料 , 混凝 土 的 千 缩 是 属 后 一 种 情 况 。  

石 ) 河砂 的体积 出较稳定 ,对j 凝 土 的收  和 昆 缩 影 响 很 小 。 混 凝 土 组 份 中 的水 混 石 特性 是 

决 定 混凝 土 收 缩 的 基 本 因 素 , 水 泥 石 f 特性   f g

= 、膨响混凝±收缩 的园囊分 析  混 凝 土在 硬 化 过程 中常 伴 生 其 体 积 变 

化 。 最 大 的变 化 是 当混 凝 土 在 大 气 中 或湿 度 

又与水泥 品种 、水灰 比  小有直接 关系 , 它  在 混凝 土中所 占体积百 分比决定 了混凝 土收  缩 量的太小。考虑现我 国建 工系统普 通  凝  昆

土 用 水泥 品种 并 不 多 ,而 且 水 泥 石 在 混 凝 土 

不足的介质中硬化时 所产生 的体积减小,这  种 变 形 称 混 凝 土收 缩 。   混凝 土总收缩变形是 由几种 收缩变形 叠  加而得 的。其 中影 响收 缩值较大 的有湿度 变  形 , 学 变 形 及 碳 化 变形 , 化 分别 称 为 干 缩 、台 

缩 及 碳 化 收 缩 。 本文 只讨 论 混 凝 : 干 缩 。 E的   混凝 土 干 缩 是 由 于 混凝 土 中 水 份 在 新 生  成 的 水泥 石骨 架 中 的分 布 变化 、移 动 及 蒸 发  引 起 的 , 它 在 棍 凝 土 的 总 收 缩 中 起 主 导 作 

中所 占体积百 分逝含 量变化范 围不 大,同一 

强 度 等级 的 混 凝 土 可 用 不 同标 号 水 泥 配 制 ,   承 灰比不辐 同, 混凝 土 收 缩 也 不 相 同 。 此 , 因   混 凝 ± 收 缩  小 , 主 要 取决 于 水 灰 比太 小 。   可 以这 么 说 : 水 灰 比 大 , 混 凝 土 强 度 低 , 收 

缩值 大 } K灰 比小 , 混凝 土 强 度 高 , 收 缩值   

小   因 此 , 混凝 土收 缩 换 算 系 数 应随 混凝 土  强 度 等 级 的 提 高而 降 低 。 由 于混 凝 土 强度 等  级 越 高 , 水 泥 用 鼙 越 大, 收 缩 值会

增 大 。如  同水 灰 逝 (同 强 度 等 级 )的混 凝 土 , 其 收 缩  会 随水 混 用 量 的增 加 而 成 比 例 的 增 加 。 但同 

用,混凝土 的干缩特 征 值 是 按 《GB 8 —   2 J

8 5》规定 在 温 度 为 2 - ℃相 对 湿 度 为6   04 2 0± 5% 的恒 温恒 湿 中 铡得 的 。 因 此 , 在 上述 辊 

对 固定 的条 件下,混凝土 干缩主 要决 定于混 

1 . 5 + ( 一9 . 9 5 h。 9 2)h= 一 l   8 O  

取较 小 值 h . 5n 比 甩 查 表 法 的 计 算  =t 5 r,

值 小O 0 m。 .2   通 过 以 上 例 聪 说 明 ,采 用 该 公 式 计 算   结 果 与查 表 法 招 近 , 但 该 公 式 中 各 已知 值 对 

1 . 5  一9 . 95 h 9 2h+ 1 6 8 0 0 =  

h = - -b+    - -- - v b /  ̄

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f9 2 -3   

三 匝 ) 曩 :   . 亘 : 三 受 西 

2× t .5 9 5 

计 算结 果有 较 强 的 敏 感性 ,代 入 时 必颓 取 准  格 值 .片 有 准 确 的结 果 。  

(周 共 明 供稿 )  

9   ±3    9 2 5B 。一酉 一   ・5 ・ 4  

体 积 的 高 低 标 号混 凝 土 水 泥 浆 含量 不 会 相 差  太 远 , 而 且 高 强 度 混 凝 士 I于 水 灰 比 小 , 结  } I 硬 后 的 特离 承 份 比低 标 号 混 凝 土少 , 因 而 干  缩 值 降低 。 一 般 不 会 采 用 增 大 水 泥 用 曼 的办  法 来 提 高 混 凝 土 强 度 等 级 , 而 应 采 用 降 低 水  灰 比 来 提 高 混 凝 土强 度 等 级 , 以 外 掺 高 效 减  水 剂 来 改 善 混 凝 土 的 稠 度  例如 采 用5 5 2 普  硅 水 泥 ,每 1  凝 土 用5 0 g 能 配 制 出  1混 3 . 4k 就

C8 级 的 高标 号 大 流 动 山砂 混 凝 土 。 0  

囊 1  

序  号 

l   2  

3   ‘   5   l8     9 1   9e I 0     7 3 9 2  

三 、混 凝土 强度 等级与干缩关系 试验 

率 文 收 集 了 3批 7个 配合 比 的 河 砂 混 凝  土 干 缩 试 验 资料 。 试 验 用 砂石 集 料 (中 粗 河  砂 , 1~ 3c  m石 灰 石 碎石 )是 一 次 进 场 的 ,   水 泥 采 用 贵 州乌 江5 5 通 硅 酸 盐 水 泥 , 试  2普 验 分三 批进 行 , 延 续 时 间 较 长 , 每 次 活 性 不  可 能 相等 。 因此 , 表 1所 列 相 等 水 灰 比 的 混  凝 土强 度 有 差 异 。  

每 m。磊 睫 土 材 料 甩 量 g   永 

le 5 

砂 率  碎 石 

l 3    6 2 l l    5 2

I    l 75 l 口   l 4 1l 0 5   O. 0 e   0 e  

. 5 3  8 4l  

蔼 崖 

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34   6

砂 

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38  

5 0/,   2  ̄. 6/   0 J 2 ,

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l . c研   9 1

3 4 9.  

2 g 3.  

3l   ‘

3   48

将表 1配合 比混凝 土, 按 《GB 8 - 8 规 定测得其 干缩值 列于表 2。   2 5》 J  

襄 2 混 凝 土 标 准 千 缩 擅 (1  ) 0  

… 、 

号 l 3l  l       2 4    

l   2   3   l    0 l  e 2  0 1   1 l   I   09 8 43   2  7 8^   41   l   08 l   3I l 2 8  l 3 3  l 8 7   2I     3 1     82

6 l  l  0 。     0

2   3l 2 6 5  2 9 4  22   5 2 8 口  32   l 2  8 2 6 6  37   l

I 虬 J  

7 0 6.   2 0 7  ¥ 3 8  l 4.   2 5

B 泰    鼗

O. 83 9   0. g 9g   1.   99 0. 6   g 8

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5  

6  l  2  7 2 

2  6 45   87  

23 6 

2 8 3   2    0 2   口2 30   口

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31     7

 

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36   7

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7 3 7.  

6 7 8.  

2 9 .1  

I 79 .  

O. J g81  

37   0

将 表 1及 表 2中 的 混 凝 土 强 度 、水 灰 比 

关 系 比 混 凝土 强 度 与 干 缩 关 系 的 相 关 性 更  好 , 即 甩 混 凝 土 的 w / 计 算 干 缩 值 比 用 混  c 凝 土 强 度 计算 于 雅 值 的 精度 要 高 。 但 是 , 考 

和 1 0 测 值 (按 GB 8- 8 规 定 , 1 O 测  8天 J2 5 8天 值 为混 凝 土 干 缩 特 征值 )进 行 数 理 统计 绘如 

圈 1。   .  

虑 到我 国实际情况,水泥 石在混凝土中所 占  

( 转4   9页 )  

'5 ・ 5  

上 述 结 果 说

明, 混 凝 土 的水 灰 比 与千 缩 

省 游 泳 培 

复打  

一  

石 

23 . 7  

3  

错桩坏 

3   省 稿 豫 馆  B

3  T 省 祷 津 培 

15 . 

75 . 

复打  

复打  

砂 夹卵 石 

砂 兜 卵 石  23 7 

9  O

4 l 4 

锚 柱 坏 

桩 头 坏 

拄 : 1 桩尖 类 型 陈 省 赫 泳 馆 工 程 为 活辩 桩 史 外 , 其 泉 均 为 愤 制 桩 尖 , .   2 试 桩 方 法 昧 省 擗 滩馆 工 程 矗 静 载 法 外, 其 泉 均 为  锤 贯 法 。 . .  

桩承载能力提 高,可减少桩数,减 小承 台面  积,相应 地减 少了混凝土总用量 ,节约 了钢  材 , 节 约 了 整 个 基础 工 程 的 投 资 。如 南充 市  某 工程 ,在施 工 现场预 先打了几根全复打桩  与单 打桩 进行 比较 ,采 用 “ 贯 法 ” 试 验 。 锤  

试 验 缩 果 单 打 桩 窑 许 承 载 力 最 高 为 3 3 N,  ̄k  

造价。  

从四J 地 区 来 看 ,近几年采 用全复 打  I I 桩或部 份全复 打桩的工程里上升 趋势 。从四  川 省建研院检验 的1 多个全复打 桩 工 程 来  O 看,尚未发生桩 出现质量问题,受 到设 计,   建设施 工单位 的好 评。 总之,全 复打桩是 解  决 振动 ( 冲击 )沉管 灌注桩桩身质量问 题与 

最低为1 7  ,而金复打 桩单 桩容 许承载能  2k 力最高 为  4 N, 最低 为6 6 N。根据 试验  k ‘ 5k 结 果 ,设 计 人 员 决 定 采 用 全 复 打 桩 ,提 高单  桩承载能 力 ,减 少桩数,减 小 了承 台面 积,  

与 原 设 计单 打桩 比较 , 降 低 了整 个 基 础 工 程 

(上 接 5 页 ) 5  

提高 单桩 承载能 力的一 种新工艺 。  

术 . 1舯 , (6) 9  

。  

献 

1 孝 瑜 等 , 小 直 径蕈 注 植 摊 工 质 量 事 掖 宴 泵 , 建 筑 技   .

圈 i w/   C  ( I 与 千 嫡 盖 蒹    )

比瑚的变化 范围小 ( 试验 7个配台 比水泥浆 

体 积 波 动在 2 8 3 8 6  ̄ 4 L之 间 , 即8 6 ) 招  .% , 对 湿 度 在 各 地 区也 是 相 对 稳 定 的, 配 同 一 标  号 混 凝 土 各 地使 用 的 水 泥 标 号 也基 本 接 近 ;   特 别 是 工 程 设 计 均 采 用 混 凝 土强 度 等 级 , 因 

衰 5 混 凝 ± 强度 等曩 与 千 缩 关 摹 

棍 凝 土 强 度 等 级  拄 同 归 甫 程 计 葬 屿 

£l BO     10‘I  

C 2  O

C5     O

C 知 换 算 系 敖  1

t. 4 1 

此,混凝 土用 强度 等级来估算 收缩 是符台实  际 情 况 的 。 按 s o 6 . 1  B=5 3 7—0 545R . 9   B式 

计 算, 可得

混 凝 土 强 度 等 级 与 干 缩关 系 列 于 

表 3。  

级越 高收 缩越 小 的规律 性,困 数据太少不 能  作 为建议值 ,具 体合理 取值有 待进一 步研究 

铡 定 

・49 ・  

袁 3的换 算系 数 可 以说 明混 凝 土 强 度 等 

混凝 土强度等级 与收缩关 系 

尹 志 府  ( 贵阳 前 曹  中建四局科研所 )  

混 凝 土 强 度 等 级 对 普 通 混 凝 土 徐 变 度 影 

凝 土组成材料及配台 比。   众 所 周 知 , 混 凝 土强 度 主要 决 定 于 水 泥 

活 性 及 水 灰 比 。 因 此 ,混 凝 土 强 度 Rt=    s AR (c/ —B )的表 达 式 一 直 沿 用 至 今 。   w   分析 我 国 普 通混 凝 土 用 原 材 料 都 是 按 专 门 规  程 选 用 的, 就 粗 细集 料丽 言, 碎 石 (或 卵 

响在我国有 了比较一致 的意见 。混凝 土等级  越高则徐变度越小 。但混凝土强度对收 缩 的  

影 响 目前还存在着不 同的观点 ・有 的认 为收  缩随混凝 土强 度提 高而提高I有 的认 为收 缩 

随 混凝土强度提高而降低。 分析 我们 的试验 

资 料 , 混凝 土 的 千 缩 是 属 后 一 种 情 况 。  

石 ) 河砂 的体积 出较稳定 ,对j 凝 土 的收  和 昆 缩 影 响 很 小 。 混 凝 土 组 份 中 的水 混 石 特性 是 

决 定 混凝 土 收 缩 的 基 本 因 素 , 水 泥 石 f 特性   f g

= 、膨响混凝±收缩 的园囊分 析  混 凝 土在 硬 化 过程 中常 伴 生 其 体 积 变 

化 。 最 大 的变 化 是 当混 凝 土 在 大 气 中 或湿 度 

又与水泥 品种 、水灰 比  小有直接 关系 , 它  在 混凝 土中所 占体积百 分比决定 了混凝 土收  缩 量的太小。考虑现我 国建 工系统普 通  凝  昆

土 用 水泥 品种 并 不 多 ,而 且 水 泥 石 在 混 凝 土 

不足的介质中硬化时 所产生 的体积减小,这  种 变 形 称 混 凝 土收 缩 。   混凝 土总收缩变形是 由几种 收缩变形 叠  加而得 的。其 中影 响收 缩值较大 的有湿度 变  形 , 学 变 形 及 碳 化 变形 , 化 分别 称 为 干 缩 、台 

缩 及 碳 化 收 缩 。 本文 只讨 论 混 凝 : 干 缩 。 E的   混凝 土 干 缩 是 由 于 混凝 土 中 水 份 在 新 生  成 的 水泥 石骨 架 中 的分 布 变化 、移 动 及 蒸 发  引 起 的 , 它 在 棍 凝 土 的 总 收 缩 中 起 主 导 作 

中所 占体积百 分逝含 量变化范 围不 大,同一 

强 度 等级 的 混 凝 土 可 用 不 同标 号 水 泥 配 制 ,   承 灰比不辐 同, 混凝 土 收 缩 也 不 相 同 。 此 , 因   混 凝 ± 收 缩  小 , 主 要 取决 于 水 灰 比太 小 。   可 以这 么 说 : 水 灰 比 大 , 混 凝 土 强 度 低 , 收 

缩值 大 } K灰 比小 , 混凝 土 强 度 高 , 收 缩值   

小   因 此 , 混凝 土收 缩 换 算 系 数 应随 混凝 土  强 度 等 级 的 提 高而 降 低 。 由 于混 凝 土 强度 等  级 越 高 , 水 泥 用 鼙 越 大, 收 缩 值会

增 大 。如  同水 灰 逝 (同 强 度 等 级 )的混 凝 土 , 其 收 缩  会 随水 混 用 量 的增 加 而 成 比 例 的 增 加 。 但同 

用,混凝土 的干缩特 征 值 是 按 《GB 8 —   2 J

8 5》规定 在 温 度 为 2 - ℃相 对 湿 度 为6   04 2 0± 5% 的恒 温恒 湿 中 铡得 的 。 因 此 , 在 上述 辊 

对 固定 的条 件下,混凝土 干缩主 要决 定于混 

1 . 5 + ( 一9 . 9 5 h。 9 2)h= 一 l   8 O  

取较 小 值 h . 5n 比 甩 查 表 法 的 计 算  =t 5 r,

值 小O 0 m。 .2   通 过 以 上 例 聪 说 明 ,采 用 该 公 式 计 算   结 果 与查 表 法 招 近 , 但 该 公 式 中 各 已知 值 对 

1 . 5  一9 . 95 h 9 2h+ 1 6 8 0 0 =  

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三 匝 ) 曩 :   . 亘 : 三 受 西 

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计 算结 果有 较 强 的 敏 感性 ,代 入 时 必颓 取 准  格 值 .片 有 准 确 的结 果 。  

(周 共 明 供稿 )  

9   ±3    9 2 5B 。一酉 一   ・5 ・ 4  

体 积 的 高 低 标 号混 凝 土 水 泥 浆 含量 不 会 相 差  太 远 , 而 且 高 强 度 混 凝 士 I于 水 灰 比 小 , 结  } I 硬 后 的 特离 承 份 比低 标 号 混 凝 土少 , 因 而 干  缩 值 降低 。 一 般 不 会 采 用 增 大 水 泥 用 曼 的办  法 来 提 高 混 凝 土 强 度 等 级 , 而 应 采 用 降 低 水  灰 比 来 提 高 混 凝 土强 度 等 级 , 以 外 掺 高 效 减  水 剂 来 改 善 混 凝 土 的 稠 度  例如 采 用5 5 2 普  硅 水 泥 ,每 1  凝 土 用5 0 g 能 配 制 出  1混 3 . 4k 就

C8 级 的 高标 号 大 流 动 山砂 混 凝 土 。 0  

囊 1  

序  号 

l   2  

3   ‘   5   l8     9 1   9e I 0     7 3 9 2  

三 、混 凝土 强度 等级与干缩关系 试验 

率 文 收 集 了 3批 7个 配合 比 的 河 砂 混 凝  土 干 缩 试 验 资料 。 试 验 用 砂石 集 料 (中 粗 河  砂 , 1~ 3c  m石 灰 石 碎石 )是 一 次 进 场 的 ,   水 泥 采 用 贵 州乌 江5 5 通 硅 酸 盐 水 泥 , 试  2普 验 分三 批进 行 , 延 续 时 间 较 长 , 每 次 活 性 不  可 能 相等 。 因此 , 表 1所 列 相 等 水 灰 比 的 混  凝 土强 度 有 差 异 。  

每 m。磊 睫 土 材 料 甩 量 g   永 

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i. ~ 2. c 5 1  l 、 1.   , 5c 3 ,, 2  

4 6.1   4 3.1  

2 6 9.   2 5 9.   5 3 0.  

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3 4 9.  

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3   48

将表 1配合 比混凝 土, 按 《GB 8 - 8 规 定测得其 干缩值 列于表 2。   2 5》 J  

襄 2 混 凝 土 标 准 千 缩 擅 (1  ) 0  

… 、 

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l   2   3   l    0 l  e 2  0 1   1 l   I   09 8 43   2  7 8^   41   l   08 l   3I l 2 8  l 3 3  l 8 7   2I     3 1     82

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7 0 6.   2 0 7  ¥ 3 8  l 4.   2 5

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38 7 

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7 3 7.  

6 7 8.  

2 9 .1  

I 79 .  

O. J g81  

37   0

将 表 1及 表 2中 的 混 凝 土 强 度 、水 灰 比 

关 系 比 混 凝土 强 度 与 干 缩 关 系 的 相 关 性 更  好 , 即 甩 混 凝 土 的 w / 计 算 干 缩 值 比 用 混  c 凝 土 强 度 计算 于 雅 值 的 精度 要 高 。 但 是 , 考 

和 1 0 测 值 (按 GB 8- 8 规 定 , 1 O 测  8天 J2 5 8天 值 为混 凝 土 干 缩 特 征值 )进 行 数 理 统计 绘如 

圈 1。   .  

虑 到我 国实际情况,水泥 石在混凝土中所 占  

( 转4   9页 )  

'5 ・ 5  

上 述 结 果 说

明, 混 凝 土 的水 灰 比 与千 缩 

省 游 泳 培 

复打  

一  

石 

23 . 7  

3  

错桩坏 

3   省 稿 豫 馆  B

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15 . 

75 . 

复打  

复打  

砂 夹卵 石 

砂 兜 卵 石  23 7 

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4 l 4 

锚 柱 坏 

桩 头 坏 

拄 : 1 桩尖 类 型 陈 省 赫 泳 馆 工 程 为 活辩 桩 史 外 , 其 泉 均 为 愤 制 桩 尖 , .   2 试 桩 方 法 昧 省 擗 滩馆 工 程 矗 静 载 法 外, 其 泉 均 为  锤 贯 法 。 . .  

桩承载能力提 高,可减少桩数,减 小承 台面  积,相应 地减 少了混凝土总用量 ,节约 了钢  材 , 节 约 了 整 个 基础 工 程 的 投 资 。如 南充 市  某 工程 ,在施 工 现场预 先打了几根全复打桩  与单 打桩 进行 比较 ,采 用 “ 贯 法 ” 试 验 。 锤  

试 验 缩 果 单 打 桩 窑 许 承 载 力 最 高 为 3 3 N,  ̄k  

造价。  

从四J 地 区 来 看 ,近几年采 用全复 打  I I 桩或部 份全复 打桩的工程里上升 趋势 。从四  川 省建研院检验 的1 多个全复打 桩 工 程 来  O 看,尚未发生桩 出现质量问题,受 到设 计,   建设施 工单位 的好 评。 总之,全 复打桩是 解  决 振动 ( 冲击 )沉管 灌注桩桩身质量问 题与 

最低为1 7  ,而金复打 桩单 桩容 许承载能  2k 力最高 为  4 N, 最低 为6 6 N。根据 试验  k ‘ 5k 结 果 ,设 计 人 员 决 定 采 用 全 复 打 桩 ,提 高单  桩承载能 力 ,减 少桩数,减 小 了承 台面 积,  

与 原 设 计单 打桩 比较 , 降 低 了整 个 基 础 工 程 

(上 接 5 页 ) 5  

提高 单桩 承载能 力的一 种新工艺 。  

术 . 1舯 , (6) 9  

。  

献 

1 孝 瑜 等 , 小 直 径蕈 注 植 摊 工 质 量 事 掖 宴 泵 , 建 筑 技   .

圈 i w/   C  ( I 与 千 嫡 盖 蒹    )

比瑚的变化 范围小 ( 试验 7个配台 比水泥浆 

体 积 波 动在 2 8 3 8 6  ̄ 4 L之 间 , 即8 6 ) 招  .% , 对 湿 度 在 各 地 区也 是 相 对 稳 定 的, 配 同 一 标  号 混 凝 土 各 地使 用 的 水 泥 标 号 也基 本 接 近 ;   特 别 是 工 程 设 计 均 采 用 混 凝 土强 度 等 级 , 因 

衰 5 混 凝 ± 强度 等曩 与 千 缩 关 摹 

棍 凝 土 强 度 等 级  拄 同 归 甫 程 计 葬 屿 

£l BO     10‘I  

C 2  O

C5     O

C 知 换 算 系 敖  1

t. 4 1 

此,混凝 土用 强度 等级来估算 收缩 是符台实  际 情 况 的 。 按 s o 6 . 1  B=5 3 7—0 545R . 9   B式 

计 算, 可得

混 凝 土 强 度 等 级 与 干 缩关 系 列 于 

表 3。  

级越 高收 缩越 小 的规律 性,困 数据太少不 能  作 为建议值 ,具 体合理 取值有 待进一 步研究 

铡 定 

・49 ・  

袁 3的换 算系 数 可 以说 明混 凝 土 强 度 等 


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