淮南地區(qū)回彈法檢測混凝土強(qiáng)度測強(qiáng)曲線的擬定

井旭東 （淮南市建筑管理處，安徽 淮南 232001）

1 概 述

目前混凝土結(jié)構(gòu)作為最主要的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，混凝土的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全。我國混凝土常用檢測方法主要有回彈法、超聲法、鉆芯法以及拔出法。而回彈法為一種對結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)，具有便捷、價(jià)廉、易掌握、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，其主要依據(jù)是《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）。但是由于我國幅員遼闊，材料分散，混凝土品種繁多，生產(chǎn)工藝不斷改進(jìn)，所建立的全國統(tǒng)一曲線很難適應(yīng)全國各地的情況，因此規(guī)程規(guī)定，有條件的地區(qū)和部門，應(yīng)制定本地區(qū)的測強(qiáng)曲線或?qū)Ｓ脺y強(qiáng)曲線。故本文旨在通過實(shí)驗(yàn)建立淮南地區(qū)測強(qiáng)曲線，提高混凝土強(qiáng)度檢測的精度，指導(dǎo)今后的實(shí)際工作，為城市建設(shè)提供必要的支持。

2 試驗(yàn)方案

本實(shí)驗(yàn)方案主要依據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）、《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》（GB/T50081-2002）來制定，試驗(yàn)所采用的原材料均為淮南地區(qū)混凝土攪拌站最常用的原材料、配合比，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)控制試件的制作、養(yǎng)護(hù)、存放、試驗(yàn)等各環(huán)節(jié)，盡可能減小誤差對試驗(yàn)精度的影響。

2.1 混凝土試件的制作和養(yǎng)護(hù)

試件按最佳配合比共設(shè)計(jì)變長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓試塊，選定C20、C30、C35、C40、C50共5個(gè)強(qiáng)度等級，成型方式為機(jī)械攪拌，振動(dòng)臺振實(shí)，齡期為28d、60d、90d、180d四個(gè)齡期，每種齡期每個(gè)強(qiáng)度等級成型6個(gè)試件。試件成型24h后拆模并編號，如30-60-5表示強(qiáng)度等級為C30，齡期為60d，編號為5的試件，然后移至室外不受日曬雨淋處，按品字形堆放養(yǎng)護(hù)至一定齡期進(jìn)行檢測。

2.2 試驗(yàn)步驟

在保證設(shè)備儀器正常、試驗(yàn)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)。主要試驗(yàn)設(shè)備儀器如圖1。

圖1 主要試驗(yàn)設(shè)備儀器

擦凈試塊表面，以澆筑面?zhèn)让娴膬蓚€(gè)相對面置于壓力機(jī)的上下承壓板之間，加壓（60～100）kN（低強(qiáng)度試驗(yàn)取低值加壓）。然后保持60kN～100kN的壓力下，用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的回彈儀，在每個(gè)試塊的兩個(gè)側(cè)面上分別彈擊8個(gè)點(diǎn)，共16個(gè)回彈值，讀數(shù)精確至1。彈擊時(shí)應(yīng)保證測點(diǎn)距試件邊緣不小于30mm，相鄰兩側(cè)點(diǎn)凈距不小于20mm，測點(diǎn)均勻分布于測區(qū)內(nèi)，不得彈擊有外露的石子或氣孔處，每一測點(diǎn)只能彈擊一次，操作時(shí)要求回彈儀軸線與測試面保持垂直，緩慢試壓，讀數(shù)精確，快速復(fù)位。從每一試塊的16個(gè)回彈值中分別剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，以剩余的10個(gè)回彈值的平均值作為該試塊的平均回彈值Ri。回彈試驗(yàn)完成后，將試塊加荷直至破壞，計(jì)算試塊的抗壓強(qiáng)度值fcu（MPa），精確至0.1 MPa。在破壞后的試塊邊緣，按照規(guī)程規(guī)定方法，測的試塊的碳化深度值，每次讀數(shù)精確到0.5mm，測量不應(yīng)少于3次，取其平均值記作l。

2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及測強(qiáng)曲線的擬合

在混凝土無損檢測技術(shù)中，回彈法檢測混凝土強(qiáng)度擬合曲線的選定，是經(jīng)過多種組合計(jì)算分析后確定的，目前確定的最佳回歸方程函數(shù)關(guān)系式為，現(xiàn)將混凝土試塊測得的回彈值Ri碳化深度li及抗壓強(qiáng)度fcu，i匯總，如表1。

計(jì)算過程及結(jié)果如下：

部分回彈法測試數(shù)據(jù) 表1

淮南地區(qū)測強(qiáng)曲線與全國統(tǒng)一曲線的對比 表2

∴對取以10為底的反對數(shù)，得：

求得的平均相對誤差δ=7.64194%，相關(guān)系數(shù)er=10.51798%相對標(biāo)準(zhǔn)差均滿足地區(qū)測強(qiáng)曲線“平均相對誤差δ不應(yīng)大于±14.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)差er不應(yīng)大于17.0%”（JGJ/T23-2011）的要求。

2.4 淮南地區(qū)測強(qiáng)曲線與全國統(tǒng)一測強(qiáng)曲線的比較

通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理分析，所得淮南地區(qū)的回彈法測強(qiáng)曲線與全國統(tǒng)一測強(qiáng)曲線的比較見表2。

3 結(jié)論分析

使用回彈法檢測混凝土強(qiáng)度，是根據(jù)混凝土硬化后其表面硬度與抗壓強(qiáng)度之間有一定的相關(guān)關(guān)系。筆者從回歸方程的選取入手，確定最佳曲線形式，然后確定研究方案，根據(jù)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析整理擬合，初步確定淮南地區(qū)回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的地區(qū)測強(qiáng)曲線，結(jié)果滿足國家規(guī)范誤差要求。并通過與全國統(tǒng)一曲線的比較知該測強(qiáng)曲線可進(jìn)一步提高淮南地區(qū)回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的精度，使回彈法更好發(fā)揮在檢測混凝土強(qiáng)度中的作用。

[1]JGJ/T23-2011，回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]GB/T50081-2002，普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[3]劉曉，李玉琳.對回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的討論[J].混凝土,2008(8).

[4]邱平.混凝土強(qiáng)度檢測用專用或地區(qū)測強(qiáng)曲線[J].施工技術(shù)，2006（8）.

[5]國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測中心.混凝土無損檢測技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1996.