回彈法與超聲回彈綜合法的實(shí)用對(duì)比

蔣新華

（湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院　　長(zhǎng)沙市　410007）

回彈法與超聲回彈綜合法的實(shí)用對(duì)比

蔣新華

（湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院長(zhǎng)沙市410007）

在本地區(qū)常見(jiàn)的混凝土等級(jí)范圍內(nèi)，使用統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的回彈法和超聲回彈綜合法兩者測(cè)強(qiáng)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，超聲回彈綜合法比回彈法更為準(zhǔn)確。

回彈法超聲回彈綜合法混凝土無(wú)損檢測(cè)

1 概　述

混凝土強(qiáng)度檢測(cè)是水利工程質(zhì)量檢測(cè)的重要內(nèi)容。對(duì)于已經(jīng)建成的混凝土結(jié)構(gòu)，檢測(cè)其強(qiáng)度，通常使用的有鉆芯法和無(wú)損檢測(cè)法。回彈法和超聲回彈綜合法（本文以下簡(jiǎn)稱綜合法）是混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)方法中使用最為普片的兩種方法。但是，他們不與抗壓強(qiáng)度的定義關(guān)聯(lián)，只是一種強(qiáng)度“表象”的反映，它們的測(cè)強(qiáng)準(zhǔn)確度不穩(wěn)定。規(guī)程中建議建立地區(qū)專用測(cè)強(qiáng)曲線或者用鉆心法修正等措施，但建立地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，要長(zhǎng)時(shí)間采集大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此少有建立專用曲線。所以，無(wú)損檢測(cè)通常都采用“統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線換算+鉆芯修正”。鉆芯法本質(zhì)上是一種按“抗壓強(qiáng)度”的定義來(lái)測(cè)定混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)方法，其結(jié)果是最客觀的，混凝土質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程中明確其檢測(cè)結(jié)果可作為驗(yàn)收評(píng)價(jià)依據(jù)。但是，對(duì)于一些尺寸較小，部位特殊的混凝土受力構(gòu)件，鉆心法是不能適合使用的，很容易造成結(jié)構(gòu)破壞。因此，這種情況下只能采用無(wú)損法進(jìn)行檢測(cè)。

統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線下的回彈法和綜合法的準(zhǔn)確度如何，其實(shí)一直是比較有爭(zhēng)議的，下面以湖南地區(qū)新建水利工程中收集的數(shù)據(jù)，來(lái)給回彈和綜合法測(cè)強(qiáng)結(jié)果進(jìn)行一個(gè)比較，通過(guò)比較我們能夠了解這兩種無(wú)損測(cè)強(qiáng)法在本地區(qū)的“表現(xiàn)”。

2 回彈法和超聲回彈綜合法的測(cè)強(qiáng)結(jié)果實(shí)例對(duì)比

我們收集了2012～2016年湖南省內(nèi)混凝土具有較強(qiáng)地區(qū)代表性的一些新建工程項(xiàng)目，包括長(zhǎng)沙綜合樞紐、土谷塘航電樞紐、汨羅濱江攔河閘、莽山水庫(kù)等項(xiàng)目。把這些項(xiàng)目檢測(cè)試驗(yàn)的結(jié)果數(shù)據(jù)按照C15、C20、C25、C30、C40和C50這6個(gè)常見(jiàn)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行整理，分別將“回彈法”和“綜合法”兩種無(wú)損測(cè)強(qiáng)法的檢測(cè)成果與鉆芯強(qiáng)度值進(jìn)行比較。

“回彈法”和“綜合法”的操作程序嚴(yán)格依據(jù)時(shí)效版JGJ/T23和CECS02兩個(gè)技術(shù)規(guī)程執(zhí)行，強(qiáng)度換算采用規(guī)程中“全國(guó)統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線”公式進(jìn)行換算?；貜梼x使用ZC3-A中型回彈儀，聲波儀采用ZBLU520型，芯樣采用Φ100mm，高徑比1∶1的標(biāo)準(zhǔn)加工，并盡量保留無(wú)損測(cè)試面。

將每個(gè)等級(jí)的混凝土測(cè)強(qiáng)對(duì)比數(shù)據(jù)圖形化得到6個(gè)趨勢(shì)曲線圖（圖1～圖6）。

3 回彈法和超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)結(jié)果對(duì)比分析

采用偏差值和偏差量這兩個(gè)數(shù)字來(lái)量化兩種無(wú)損測(cè)強(qiáng)法的準(zhǔn)確度。將每種無(wú)損檢測(cè)換算值與對(duì)應(yīng)芯樣強(qiáng)度值之差定義為該種無(wú)損檢測(cè)的偏差值，其平均值為平均偏差值。將每個(gè)偏差值與對(duì)應(yīng)芯樣強(qiáng)度值之百分比定義為偏差量。其平均值為該種檢測(cè)方法的平均偏差量。

圖1　C15等級(jí)混凝土測(cè)強(qiáng)結(jié)果趨勢(shì)曲線圖

圖3　C25等級(jí)混凝土測(cè)強(qiáng)結(jié)果趨勢(shì)曲線圖

圖5　C40強(qiáng)度等級(jí)混凝土測(cè)強(qiáng)結(jié)果趨勢(shì)曲線圖

經(jīng)過(guò)對(duì)6個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土測(cè)強(qiáng)數(shù)據(jù)的計(jì)算，得出附表中兩種無(wú)損測(cè)強(qiáng)法的平均偏差值和平均偏差量，將兩種數(shù)據(jù)圖形化可以更形象地看出其趨勢(shì)（附表、圖7圖8）。

附表　　本地區(qū)常見(jiàn)等級(jí)混凝土回彈法與綜合法測(cè)強(qiáng)平均偏差量計(jì)算結(jié)果表

圖2　C20等級(jí)混凝土測(cè)強(qiáng)結(jié)果趨勢(shì)曲線圖

圖4　C30等級(jí)混凝土測(cè)強(qiáng)結(jié)果趨勢(shì)曲線圖

圖6　C50強(qiáng)度等級(jí)混凝土測(cè)強(qiáng)結(jié)果趨勢(shì)曲線圖

圖7　兩種無(wú)損法測(cè)強(qiáng)結(jié)果平均偏差值趨勢(shì)曲線圖

圖8　兩種無(wú)損法測(cè)強(qiáng)結(jié)果平均偏差量趨勢(shì)曲線圖

通過(guò)觀察和比較本地區(qū)的回彈法和綜合法這兩種無(wú)損測(cè)強(qiáng)方法的“平均偏差值”和“平均偏差量”，我們總結(jié)出以下兩點(diǎn)：

（1）在同一測(cè)區(qū)，回彈法測(cè)強(qiáng)結(jié)果通常是偏大。

在回彈測(cè)強(qiáng)結(jié)果的偏大應(yīng)該與測(cè)強(qiáng)曲線地區(qū)差異等因素有關(guān)，這也就是規(guī)范推薦優(yōu)先使用“專用曲線”的原因。

（2）綜合法測(cè)強(qiáng)結(jié)果有偏大也有偏小，但在C20～C40之間等級(jí)的混凝土測(cè)強(qiáng)總體偏差不大，準(zhǔn)確度較高。

統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線是在標(biāo)準(zhǔn)工藝下制作的混凝土試件測(cè)試結(jié)果，而工程實(shí)際中混凝土與標(biāo)準(zhǔn)工藝混凝土有區(qū)別，雖然強(qiáng)度一致，但內(nèi)部情況有區(qū)別，比如內(nèi)部含水量有區(qū)別，強(qiáng)度等級(jí)越低的混凝土，檢測(cè)時(shí)工程環(huán)境下的內(nèi)部含水量比標(biāo)準(zhǔn)工藝混凝土低得越明顯，混凝土中含水量雖小，但對(duì)聲速有正影響，這導(dǎo)致工程環(huán)境中的低強(qiáng)度混凝土聲速要比標(biāo)準(zhǔn)工藝下混凝土的聲速偏低，因此造成低強(qiáng)度等級(jí)混凝土換算強(qiáng)度偏低。

C50等高強(qiáng)度級(jí)別的混凝土測(cè)強(qiáng)結(jié)果偏大，原因是我們檢測(cè)的這個(gè)級(jí)別的混凝土通常為鋼筋高度密集的構(gòu)件，鋼筋對(duì)聲速值有偏大的影響。

4 結(jié)　論

通過(guò)對(duì)比，在本地區(qū)常見(jiàn)的混凝土等級(jí)范圍內(nèi)，回彈法和超聲回彈綜合法兩種混凝土無(wú)損測(cè)強(qiáng)法按照其統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線換算，后者測(cè)強(qiáng)結(jié)果總體偏差較小，實(shí)用性更強(qiáng)，因此，在沒(méi)有專用曲線或無(wú)法鉆芯修正的情況下，建議參考超聲回彈綜合法的測(cè)強(qiáng)結(jié)果。

蔣新華（1981-），男，大學(xué)本科，工程師，主要從事水利工程質(zhì)量檢測(cè)工作。

（2016-08-05）