本发明属于土木工程检测技术领域，特别涉及一种混凝土多参数变化规律的对比方法。
技术背景
混凝土是土木工程领域内最重要的一种复合材料，具有多种参数。这些参数直接关系到工程结构的质量，特别受重视。其中混凝土立方体抗压强度、抗拉强度和弹性模量等是混凝土材料最为重要的力学指标之一。混凝土结构和构件一般处于复合应力状态，单轴向受力状态下混凝土的强度是衡量混凝土材料性能的最重要的参数。我国把立方体强度值作为混凝土强度的基本指标。而现实中，混凝土的抗压强度与试件的形状有关，采用棱柱体试件的轴心抗压强度更能反映混凝土结构的实际抗压能力。混凝土弹性模量则是混凝土材料最为重要的力学指标之一，它不仅能够直接反映混凝土材料的刚度特性及混凝土结构的变形特性，同时还能间接反映混凝土材料的老化特性及混凝土结构的内部破坏特性。
在混凝土桥梁的施工中，经常把混凝土强度列为主要控制指标。而对于在建的预应力混凝土桥梁，尤其是跨度较大的预应力结构，还需进行包括弹性模量在内的双参数控制，特别应明确预应力张拉时混凝土达到的弹性模量。在大跨径混凝土桥梁的施工监控中，混凝土弹性模量直接关系到桥梁施工过程中结构挠度变形及其应力计算的准确性。实际过程中，通常采用试块立方体抗压强度来评定混凝土的强度，然后间接评定混凝土的弹性模量。然而大量对比试验表明，混凝土的弹性模量与强度并不完全对应，即强度和弹性模量的增长趋势并不一致。当混凝土强度满足设计要求时，弹性模量不一定满足设计指标。在混凝土弹性模量较低的情况下张拉预应力，不仅会损失较大的预应力，还会使结构徐变增大，进而导致成桥后挠度变形增大，严重时还会导致锚垫板下陷破坏与混凝土开裂，影响桥梁结构的安全性、适用性与耐久性。需要明确的是，对于混凝土这种人工合成的复合材料来说，其强度和弹性模量是随时间不断变化的。所以针对混凝土各参数的变化规律的对比研究至为重要。
目前土木工程界尚无类似本发明提出的方法。现有的参数对比研究有：混凝土早期各龄期时的某参数的测量值(一般为强度和弹性模量)和养护28天时的该参数的测量值或设计值对比，用于确定某单一参数的变化规律。例如混凝土养护28天时的强度和设计强度的对比，用于施工时混凝土强度评定。混凝土养护100天以上时的强度和设计强度的对比，用于结构实体后期强度评定。更改混凝土配合比中某组分后的强度与原强度的对比，用于组分的作用评定。更有一些研究只是简单地提到抗压强度和弹性模量的增长率不一样，但并没有提出系统的混凝土多参数间变化规律的对比方法和变化速率的衡量方法，也无相关成熟的定义。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提供了一种混凝土多参数变化规律的对比方法，能够快捷、准确地对比混凝土各参数的成长规律，衡量混凝土各参数的成长速率。在实际工程中，在保证结构安全、性能达标的基础上，筛选合适的控制指标，考虑重点控制指标，控制工程质量，合理安排工期。
一种混凝土多参数变化规律的对比方法，包括以下步骤：
选定需要对比的参数，采用满足要求的混凝土原材料和配合比，根据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》jtge30-2005规定，在同一天内制作完成相应尺寸和相应数量的混凝土试件；
根据对所选参数的需求在相同地点进行标准养护或同条件养护试件，混凝土试件养护到达不同龄期时，进行针对所选参数的试验得到试验值，并且对试验值进行异常值判断和剔除得到代表值；
通过定义参数的成长比、相对成长比和绝对成长比，建立参数成长比评估模型，对所选参数间的变化规律进行对比分析以衡量参数的成长速率。
优选的，对比的参数及数量按实际需要选取且大于等于2。
优选的，所述养护到达不同龄期包括3天、7天、14天和28天4个龄期，试件按4个龄期分为4组，所需试件数量为根据相应的规范规定的做一次试验所需数量的4倍。
优选的，定义所选取参数在规定龄期时的试验值达养护28天时的试验值的百分比为相对成长率，定义特定参数在特定龄期时的试验值达规范值的百分比为绝对成长率，定义各参数的同一种成长率的比值为成长比，定义各参数的相对成长率的比值为相对成长比，定义各参数的绝对成长率的比值为绝对成长比。
优选的，相对成长率和绝对成长率为是在相同意义下对试验值进行归一化得到的百分比数，相对成长比和绝对成长比为在1附近波动的比值，如果两参数的相对成长比大于1，则代表前一参数的相对成长率更大，表示该参数能更快的达到本身的性能极限；如果两参数的绝对成长比大于1，则代表前一参数的绝对成长率更大，表示该参数能更快地满足规范要求养护到位。
假设某参数养护28天时的试验值代表其本身的性能极限，则相对成长率代表某参数在生命周期内特别是在养护阶段，不同时刻可达到其本身的性能极限的能力，即增长速率。因为是不同时刻试验值间的比值，所以定义为相对成长率，表示相对可以达到本身的性能极限的能力，即相对的增长速率。
假设某参数养护28天时的试验值跟规范值比较代表其能满足规范要求的能力，绝对成长率代表某参数在生命周期内特别是在养护阶段，不同时刻试验值可满足规范值要求的能力，也是一个增长速率。但因为是不同时刻试验值和规范值的比值，所以定义为绝对成长率，表示满足规范这一绝对要求的能力，即绝对的增长速率。
本发明具有下述有益效果：
本发明提供了一种混凝土多参数变化规律的对比方法，定义了成长比概念，建立了参数成长比评估模型，提出了系统的混凝土多参数间变化规律的对比方法和变化速率的衡量方法，填补了本研究领域的空白。与现有技术相比，本发明能够快捷、准确地对比混凝土各参数的成长规律，衡量混凝土各参数的成长速率，判断参数的安全储备。在实际工程中，在保证结构安全、性能达标的基础上，筛选合适的控制指标，考虑重点控制指标，控制工程质量，合理安排工期。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明提供的一种混凝土多参数变化规律的对比方法进行详细描述。
实施例：
某连续刚构桥梁上部结构施工过程中，需要进行施工监控，进行混凝土强度和弹性模量双参数控制。对该两个参数进行数据增长判断，以此为标准，控制整个施工过程和工期。本发明提供的一种混凝土多参数变化规律的对比方法，具体步骤为：
步骤一：本例选择混凝土弹性模量和轴心抗压强度两个参数进行对比评估。
步骤二：制作试件。根据实际工程要求，制作c55强度等级的混凝土。养护龄期设置为3天、7天、14天、28天4个龄期，共4组试件。根据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》jtge30-2005，每组制取15个标准棱柱试件，尺寸为150mm×150mm×300mm，共60个试件。试件在同一天制作完成。
步骤三：对所有试件放置在工地现场进行同条件养护，养护条件保持跟实际工程一致。
步骤四：在养护龄期分别达到3天、7天、14天和28天时，每次取出15个试件，其中3个试件确定弹性模量加荷参数，12试件做弹性模量试验，可以得到12个弹性模量试验值。每个试件做轴心抗压强度试验，得到15个轴心抗压强度试验值。运用格拉布斯准则对每组试验得到的试验值进行异常值判断和剔除，得到代表值。见表1。
表1混凝土弹性模量和轴心抗压强度试验值
步骤五：本例中，定义弹性模量在养护龄期分别在3天、7天、14天和28天时的试验值达养护28天时的试验值的百分比为弹性模量的相对成长率，定义弹性模量在养护龄期分别在3天、7天、14天和28天时的试验值达规范值的百分比为弹性模量的绝对成长率。定义轴心抗压强度在养护龄期分别在3天、7天、14天和28天时的试验值达养护28天时的试验值的百分比为轴心抗压强度的相对成长率，定义轴心抗压强度在养护龄期分别在3天、7天、14天和28天时的试验值达规范值的百分比为轴心抗压强度的绝对成长率。
定义弹性模量和轴心抗压强度的同一种成长率的比值为弹性模量-轴心抗压强度成长比。定义弹性模量和轴心抗压强度的相对成长率的比值为弹性模量-轴心抗压强度相对成长比，定义弹性模量和轴心抗压强度的绝对成长率的比值为弹性模量-轴心抗压强度绝对成长比。
弹性模量和轴心抗压强度各自的相对成长率和绝对成长率见表2，成长比见表3。
表2混凝土弹性模量和轴心抗压强度的相对成长率和绝对成长率
表3混凝土弹性模量和轴心抗压强度的成长比
弹性模量-轴心抗压强度相对成长比始终大于1，但逐渐趋近于1。表明在养护阶段，弹性模量比轴心抗压强度的相对增长速率快，但随着龄期的增加，增长速率领先优势逐渐变小。据此判断弹性模量能更快的达到本身的性能极限。
弹性模量-轴心抗压强度绝对成长比小于1，并且逐渐远离于1。表明在养护阶段，弹性模量比轴心抗压强度的绝对增长速率慢，且随着龄期的增加，增长速率落后劣势逐渐变大。轴心抗压强度能更快的满足规范要求，养护到位。
在施工过程中，混凝土的早期性能以及随龄期的变化对结构的性能与安全尤其重要。在实际施工中，首要应考虑结构的安全，此外应根据混凝土各参数的增长规律和相对变化情况合理调整施工工期，缩短工时，保持各监控指标正常可控。当存在多个控制指标时，应该重点考虑增长较慢的指标。由于实际施工是按规范值控制各参数，所以应考虑绝对成长比，本例应按弹性模量控制。
两个参数的绝对成长率在养护28天时均大于1，表明浇筑的混凝土性能超过规范规定，存在安全储备。相应的弹性模量绝对成长率值为124.0％，轴心抗压强度绝对成长率值为172.4％，代表了各自的安全储备程度。
与现有技术相比，本发明提供的一种混凝土多参数变化规律的对比方法，定义了成长比概念，建立了参数成长比评估模型，提出了系统的混凝土多参数间变化规律的对比方法和变化速率的衡量方法，填补了本研究领域的空白。本发明能够快捷、准确地对比混凝土各参数的成长规律，衡量混凝土各参数的成长速率，判断参数的安全储备。在实际工程中，在保证结构安全、性能达标的基础上，筛选合适的控制指标，考虑重点控制指标，控制工程质量，合理安排工期。
以上所述实施方式，仅为本发明较有代表性的具体实施方式，但本发明所保护技术方案并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可从本发明公开的内容直接导出或轻易想到的所有成长或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。