基于方差分析的高标号混凝土浇筑质量控制研究

郑和润 朱广波 郑国华 王冰 张九龙

摘要：高标号混凝土粘聚性比较好，加大了施工中的振捣难度，容易产生工程质量缺陷，基于高标号混凝土本身的这种缺陷，试验从振动棒质量、振捣水平等几个方面对高标号混凝土振捣强度以及蜂窝麻面面积运用数理统计的方法进行方差分析。研究表明：振动棒质量、振捣水平以及它们的交互作用对混凝土强度、蜂窝麻面面积影响均显著，两者交互作用对混凝土强度以及混凝土蜂窝麻面面积影响最明显。

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.

關键词：高标号混凝土;方差分析;强度;振捣水平;蜂窝麻面

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

中图分类号：TV544+.92                                 文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）34-0143-02

0  引言

商丘西部新城项目主体结构加强层墙柱采用C50混凝土，根据以往的施工经验，C50混凝土粘聚性较好，施工过程中振捣难度较大，容易产生蜂窝麻面等施工缺陷，严重影响施工过程质量。为了探索和累积高标号混凝土在浇筑过程中的施工经验，有效避免浇筑完成后气泡多，蜂窝麻面等工程质量缺陷[1]。在混凝土浇筑之前对原来标注好的加强层墙柱进行混凝土施工试验，从混凝土的配合比，振动棒质量，工人振捣水平等因素进行分析，从得出的蜂窝麻面面积，混凝土强度等方面的数据及对变化规律进行研究，通过方差分析的方法研究出来结论，为后续高标号混凝土振捣提供可靠依据，具有较大的实用意义[2]。

1  试验概况以及施工要求

1.1 试验概况

墙柱截面厚度200mm，层高2.9m，水平筋为8mm的钢筋，200mm的间距;竖直筋为10mm的钢筋，200mm的间距;拉筋为6mm的钢筋。墙柱的模板采用刷脱模剂的铝模板进行，铝模板与铝模板间采用销钉销片连接起来，两面背楞采用对拉丝横穿，内墙背楞四排，外墙背楞五排。斜撑一端固定在提前预埋的马凳钢筋上，另一端固定在背楞上，斜撑与斜撑的间距不大于1.5m。墙柱根封堵采用水泥砂浆。混凝土原材料以及配合比见表1。

1.2 墙柱混凝土浇筑以及养护

浇筑混凝土之前，应该用高压水枪把模板冲洗干净，保证模板上的混凝土渣子以及其它垃圾完全清理;浇筑混凝土过程中，采用快插慢拔的振捣方式分层振捣，洒落在顶板上的混凝土要及时振捣，避免冷缝的出现;浇筑混凝土完成后，养护14天，每天养护3次，确保混凝土强度达到要求。

2  双因素试验

2.1 试验情况

2019年9月1日22：30分混凝土浇筑开始，模板拆除后28天，测量事前标记好不同工人使用不同振动棒振捣的9堵墙混凝土强度，蜂窝麻面面积。 本试验主要研究振动棒质量和工人振捣水平这两个因素对混凝土强度以及蜂窝麻面面积大小的影响。当两因素同时发生变化时，得出混凝土28d时强度变化以及蜂窝麻面面积，并分析这些变化的原因。振动棒质量（用A表示）取“优、良、合格”三个变量，工人振捣水平（用B表示）取“优、良、合格”三个变量，共作9组试验，每组试验取3个数值，并取其算术平均值。

2.2 双因素方差分析

双因素方差分析方法是一种数理统计方法，它主要是分析不同因素不同水平以及两者之间的交互作用对试验结果是否有显著影响的程度[3-4]。一般说来，四个因素影响着方差分析模型的变量：①均值;②A以及B引起的差异性;③A和B的相互制约引起的差异性;④误差项。表2，表3是混凝土的强度以及混凝土蜂窝麻面的面积。

2.3 计算F值临界值

所以由振动棒质量、振捣水平以及它们的交互作用对试验的结果影响可知，RA×B>RA>RB，与振动棒质量、振捣水平以及它们的交互作用相比，两者的交互作用对混凝土强度影响更加明显，其次是振动棒的质量对混凝土强度影响明显，最后是振捣水平对混凝土强度的影响。

由表4可知：FA=29.93>FA（0.05，2，18）=3.55，振动棒质量对混凝土蜂窝麻面有显著的影响。FB=25.2>FB（0.05，2，18）=3.55，振搗水平对混凝土蜂窝麻面面积有显著的影响。FA×B=2.93>FA×B（0.05，4，18）=2.93，因素A和B对蜂窝麻面面积有显著影响。

所以由振动棒质量、振捣水平以及它们的交互作用对试验的结果影响可知，RA×B>RB>RA，与振动棒质量、振捣水平以及它们的交互作用相比，两者的交互作用对混凝土蜂窝麻面面积影响更加明显，其次是振捣水平对混凝土蜂窝麻面面积的影响明显，最后是振动棒质量对混凝土蜂窝麻面面积的影响。

3  结论

本试验从振动棒质量、振捣水平等几个方面对高标号混凝土振捣强度、振捣气泡量以及蜂窝麻面面积进行方差分析，分析两个因素对高标号混凝土振捣后强度、蜂窝麻面面积影响的显著程度，得出以下结论：

①振动棒质量、振捣水平以及它们的交互作用对混凝土强度影响均显著，由RA×B>RA>RB，两者的交互作用对混凝土强度影响更加明显，其次是振动棒的质量对混凝土强度影响明显，最后是振捣水平对混凝土强度的影响。

②振动棒质量、振捣水平以及它们的交互作用对蜂窝麻面面积影响均显著，由RA×B>RB>RA，与振动棒质量、振捣水平以及它们的交互作用相比，两者的交互作用对混凝土蜂窝麻面面积影响更加明显，其次是振捣水平对混凝土蜂窝麻面面积的影响明显，最后是振动棒质量对混凝土蜂窝麻面面积的影响。

参考文献：

[1]陆卫国，毛居双.大截面柱C60高标号混凝土施工温度控制[J].混凝土，2006（06）：91-93.

[2]谢方祥.铁路客站上部空间冬季热空气利用的可行性研究[D].西南交通大学，2017.

[3]赵静.高性能混凝土的耐久性研究[J].工程建设与设计， 2019（16）：5-6.

[4]梅兴民.水下钢筋混凝土耐久性研究[J].中国标准化，2019（16）：73-75.

[5]张志强.高吸水树脂对水泥混凝土性能的影响及机理研究[D].吉林大学，2019.

[6]郭幸文.多元统计分析在材料试验数据处理理中的应用研究[D].天津大学，2010.

[7]刘继状，朱琳.粉煤灰高性能混凝土抗碳化性能研究[J].混凝土与水泥制品，2018：28-30.