井旭東 (淮南市建筑管理處,安徽 淮南 232001)
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(guó)混凝土常用檢測(cè)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(duì)結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)技術(shù),具有便捷、價(jià)廉、易掌握、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn),其主要依據(jù)是《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2011)。但是由于我國(guó)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(guó)統(tǒng)一曲線很難適應(yīng)全國(guó)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(cè)強(qiáng)曲線或?qū)S脺y(cè)強(qiáng)曲線。故本文旨在通過實(shí)驗(yàn)建立淮南地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線,提高混凝土強(qiáng)度檢測(cè)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。
本實(shí)驗(yàn)方案主要依據(jù)《回彈法檢測(cè)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(duì)試驗(yàn)精度的影響。
試件按最佳配合比共設(shè)計(jì)變長(zhǎng)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(jí),成型方式為機(jī)械攪拌,振動(dòng)臺(tái)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(jí)成型6個(gè)試件。試件成型24h后拆模并編號(hào),如30-60-5表示強(qiáng)度等級(jí)為C30,齡期為60d,編號(hào)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(cè)。
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(duì)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(cè)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(cè)點(diǎn)均勻分布于測(cè)區(qū)內(nèi),不得彈擊有外露的石子或氣孔處,每一測(cè)點(diǎn)只能彈擊一次,操作時(shí)要求回彈儀軸線與測(cè)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?;貜椩囼?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(cè)的試塊的碳化深度值,每次讀數(shù)精確到0.5mm,測(cè)量不應(yīng)少于3次,取其平均值記作l。
在混凝土無損檢測(cè)技術(shù)中,回彈法檢測(cè)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(cè)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(cè)試數(shù)據(jù) 表1
淮南地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線與全國(guó)統(tǒng)一曲線的對(duì)比 表2
∴對(duì)取以10為底的反對(duì)數(shù),得:
求得的平均相對(duì)誤差δ=7.64194%,相關(guān)系數(shù)er=10.51798%相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差均滿足地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線“平均相對(duì)誤差δ不應(yīng)大于±14.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差er不應(yīng)大于17.0%”(JGJ/T23-2011)的要求。
通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理分析,所得淮南地區(qū)的回彈法測(cè)強(qiáng)曲線與全國(guó)統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的比較見表2。
使用回彈法檢測(cè)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(duì)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(cè)混凝土強(qiáng)度的地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線,結(jié)果滿足國(guó)家規(guī)范誤差要求。并通過與全國(guó)統(tǒng)一曲線的比較知該測(cè)強(qiáng)曲線可進(jìn)一步提高淮南地區(qū)回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的精度,使回彈法更好發(fā)揮在檢測(cè)混凝土強(qiáng)度中的作用。
[1]JGJ/T23-2011,回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)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(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.
[3]劉曉,李玉琳.對(duì)回彈法檢測(cè)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(cè)用專用或地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線[J].施工技術(shù),2006(8).
[5]國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心.混凝土無損檢測(cè)技術(shù)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1996.