在混凝土工程實(shí)踐中，同樣的混凝土配合比，同樣的原材料，有的強(qiáng)度高，有的強(qiáng)度低，究其原因，有時(shí)百思不得其解。其實(shí)造成這些因素的原因很多，有原材料方面的的，有人員生產(chǎn)控制的，有機(jī)器設(shè)備方面的，有施工工藝和養(yǎng)護(hù)造成的，等等……
混凝土是由水泥、水、砂、石、外加劑以及摻合料等組成的一種多相非均質(zhì)混合材料。攪拌時(shí)攪拌的再均勻也不可能達(dá)到理想上的勻質(zhì)，各種原材料絕對(duì)均勻分布，使強(qiáng)度完全均衡一致。即使是同一盤混凝土成型的試件，不同的成型手法，強(qiáng)度也是有差異的。這種在一定范圍內(nèi)波動(dòng)的現(xiàn)象稱為混凝土強(qiáng)度的離散性。因此，混凝土強(qiáng)度是一個(gè)波動(dòng)的范圍而不是某一個(gè)固定值，只是衡量混凝土生產(chǎn)水平的一個(gè)參數(shù)。如果強(qiáng)度值偏離平均值較大，就表明離散較大，說明混凝土質(zhì)量控制較差，反之離散較小，混凝土質(zhì)量控制較好。
（一）混凝土強(qiáng)度的正態(tài)分布
某一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土試塊強(qiáng)度在某一范圍內(nèi)波動(dòng)，并不是雜亂無章的，而是在某一區(qū)間集中，符合數(shù)值的正態(tài)分布。混凝土強(qiáng)度的正態(tài)分布曲線雖然不是一條完全理想化的正態(tài)分布曲線，但至少非常接近。因此，在一般情況下，可以用正態(tài)分布理論去處理混凝土強(qiáng)度的問題。平均強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)差是兩個(gè)表示曲線特征的參數(shù)，它們的數(shù)值決定曲線的位置和形狀，平均值只能給出強(qiáng)度分布在坐標(biāo)圖中的位置，是表示其“分散位置的量”，卻不能表示出離散性的大小?；炷翉?qiáng)度分布盡管有些分散，但在一組數(shù)據(jù)中，總可以取接近分布中心的數(shù)值作為代表值，該組混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù)將分散分布在中心值附近。算術(shù)平均值是反映混凝土強(qiáng)度平均水平的一個(gè)量，是控制或評(píng)定混凝土質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo)，但不是唯一指標(biāo)。
平均強(qiáng)度相同的兩批混凝土的強(qiáng)度正態(tài)分布可能完全不同，可能其中一批強(qiáng)度集中，而另一批強(qiáng)度分布可能比較分散，這種離散性的大小無法用平均強(qiáng)度來表達(dá)。離散性表示混凝土強(qiáng)度的分散程度大小，通常用標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)來表達(dá)。在我國，通常用標(biāo)準(zhǔn)差來表示離散性的大小，標(biāo)準(zhǔn)差大則強(qiáng)度較分散，其正態(tài)分布曲線較平坦，標(biāo)準(zhǔn)差小則強(qiáng)度較集中，其正態(tài)分布曲線高聳。
（二）如何控制混凝土強(qiáng)度的離散性
原材料的質(zhì)量、配合比設(shè)計(jì)、計(jì)量、攪拌、運(yùn)輸、成型、養(yǎng)護(hù)及試驗(yàn)誤差等諸多因素，每一道工序幾乎都可能引起混凝土強(qiáng)度的隨機(jī)波動(dòng)。影響混凝土強(qiáng)度波動(dòng)的因素可以分為三類，即原材料質(zhì)量、施工質(zhì)量及試驗(yàn)誤差。其中試驗(yàn)誤差在生產(chǎn)過程中不可避免的，在一定范圍內(nèi)可以看作是正常的隨機(jī)誤差，而原材料質(zhì)量和施工質(zhì)量是可以加以調(diào)整或消除的。此外，對(duì)于高強(qiáng)度等級(jí)混凝土或重要工程部位一般控制嚴(yán)格，離散較小，對(duì)于一些低強(qiáng)度等級(jí)混凝土或不重要工程部位控制相對(duì)寬松，離散較大。
（1）控制混凝土原材料的質(zhì)量
對(duì)混凝土組成材料的質(zhì)量控制是控制混凝土強(qiáng)度波動(dòng)的重要因素，尤其要注意水泥的選擇和質(zhì)量性能的控制，外加劑和摻合料的使用，砂、石骨料的種類、含泥量、級(jí)配質(zhì)量波動(dòng)。在生產(chǎn)中要關(guān)注水泥強(qiáng)度和砂、石質(zhì)量的波動(dòng)，做到隨時(shí)觀察及時(shí)處理，盡量消除不利因素帶來的影響，減少強(qiáng)度離散。石子壓碎值大導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降，如在試塊抗壓試驗(yàn)時(shí)，試塊試塊中石子被壓碎。有些石子的穩(wěn)定性差，在干濕交替或者凍融循環(huán)作用下，體積穩(wěn)定差，有粉化現(xiàn)象，造成混凝土強(qiáng)度降低。此外，不同來源砂石的針片狀，含泥量質(zhì)量的差異也會(huì)造成混凝土強(qiáng)度的差異。
（2）混凝土施工過程中的質(zhì)量控制
混凝土施工過程是造成混凝土強(qiáng)度離散性的主要因素，它包括從施工開始至施工結(jié)束的各道工序，每一個(gè)工序的質(zhì)量好壞直接影響混凝土強(qiáng)度。因此，在生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格控制混凝土配合比，并注意計(jì)量誤差，如，外加劑計(jì)量不準(zhǔn)造成用量不足或者過多，混凝土攪拌要均勻；在運(yùn)輸過程中保持罐體勻速轉(zhuǎn)動(dòng)防止混凝土離析，在運(yùn)輸過程中嚴(yán)禁加水；混凝土澆筑后要充分振搗密實(shí)，養(yǎng)護(hù)要做到及時(shí)充分；注意拆模時(shí)間，防止結(jié)構(gòu)變形和裂縫的產(chǎn)生；冬期施工時(shí)要防止在臨界強(qiáng)度之前受凍。
施工中各種施工條件的波動(dòng)都可能引起混凝土強(qiáng)度的離散性變化，這些變化并不能完全包括在由試件強(qiáng)度計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)差之中，也就是說有些影響因素在混凝土試件強(qiáng)度中沒有表現(xiàn)出來?；炷猎嚰c混凝土結(jié)構(gòu)存在很多差異，如混凝土試件與混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑、成型、振搗及養(yǎng)護(hù)分別在不同條件下進(jìn)行，混凝土構(gòu)件振搗是否密實(shí)及養(yǎng)護(hù)條件不可能在試件強(qiáng)度中反映出來，而這些施工條件的波動(dòng)又對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度影響很大，卻沒有反映在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度之中。把混凝土質(zhì)量控制貫穿到施工的全過程之中，是控制混凝土強(qiáng)度離散性的重要手段，采取相應(yīng)的管理制度和技術(shù)措施提高施工水平。
（3）控制試驗(yàn)誤差
試驗(yàn)過程中的儀器精度、試驗(yàn)條件、操作方法以及不同人員的操作等等因素都會(huì)影響混凝土強(qiáng)度的離散性，幾乎每一試驗(yàn)步驟都會(huì)產(chǎn)生試驗(yàn)誤差。為了減小試驗(yàn)誤差真實(shí)可靠地反映混凝土的強(qiáng)度，毫無疑問是試驗(yàn)誤差越小越好，這樣才能使檢測(cè)的混凝土試件具有代表性。有時(shí)試驗(yàn)誤差被包括在施工誤差之中而不被察覺和重視，卻在某種程度上對(duì)混凝土強(qiáng)度的試測(cè)結(jié)果產(chǎn)生一定影響，造成混凝土原本合格而被判為不合格，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的誤判或錯(cuò)判。
綜上所述，混凝土強(qiáng)度分布并完全符合正態(tài)分布，同一檢驗(yàn)批的混凝土強(qiáng)度不但有高有低，有時(shí)還會(huì)相差很多，有時(shí)在很大范圍內(nèi)波動(dòng)。僅僅依靠平均強(qiáng)度是不能準(zhǔn)確表達(dá)這一波動(dòng)情況，應(yīng)采用混凝土的離散性指標(biāo)來綜合反映混凝土的強(qiáng)度，再利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來控制混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)，以生產(chǎn)出質(zhì)地均勻的混凝土，保證工程質(zhì)量。
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