金晶

關(guān)于主體結(jié)構(gòu)中混凝土回彈的檢測

金晶

混凝土回彈檢測主要是針對抗壓強(qiáng)度的檢測，通過回彈儀彈擊錘回彈能量的改變，檢測出混凝土的抗壓強(qiáng)度，由于這種方法簡單快捷，在建筑行業(yè)混凝土抗壓強(qiáng)度檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。文章分別用兩種回彈儀對混凝土試塊進(jìn)行回彈檢測，分析兩種回彈曲線的計(jì)算誤差從而比較兩種回彈儀的檢測精度。結(jié)果表明，高強(qiáng)混凝土回彈儀比中型回彈儀更適合于檢測高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度的檢測。

高強(qiáng)混凝土回彈儀；抗壓強(qiáng)度；檢測精度

一、引言

回彈法的基本原理是使用回彈儀的彈擊拉簧驅(qū)動(dòng)儀器內(nèi)的彈擊重錘，通過中心導(dǎo)桿，彈擊混凝土的表面，并測得重錘反彈的距離，以反彈距離與彈簧初始長度之比為回彈值R，由它與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系來推定混凝土強(qiáng)度。該方法具有檢測儀器簡便、靈活、準(zhǔn)確、可靠、操作簡單、對混凝土勻質(zhì)性反映較明顯、方法統(tǒng)一、代表性高等優(yōu)點(diǎn)，加之在我國已解決了回彈法使用精度不高和不能普遍推廣的關(guān)鍵問題，因此，其在工程檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)材料和方法

（一）實(shí)驗(yàn)材料

試驗(yàn)采用的回彈儀為天津市建儀試驗(yàn)機(jī)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的混凝土中型回彈儀（HT225型，沖擊動(dòng)能2.207J）和高強(qiáng)混凝土回彈儀（HT1000型，沖擊動(dòng)能9.8J）。所用回彈儀均符合JGJ/T 23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》，試驗(yàn)前后均按規(guī)程進(jìn)行率定，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，回彈儀基本技術(shù)性能見表1。

表1 回彈儀基本技術(shù)性能表

本試驗(yàn)按照最佳配合比制作強(qiáng)度等級為CSO，C60，C70，C80的混凝土試塊，統(tǒng)一進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，分為3d、7d、14d、28d這4個(gè)齡期進(jìn)行測試。制作混凝土的原材料采用河北地區(qū)常用的材料，水泥采用P·042.5和P·052.5強(qiáng)度等級的普通硅酸鹽水泥。

（二）實(shí)驗(yàn)方法

如圖1選擇兩個(gè)相對側(cè)面用中型回彈儀依次彈擊16個(gè)回彈測試點(diǎn)，再選擇另一對側(cè)面用高強(qiáng)混凝土回彈儀依次彈擊16個(gè)回彈測試點(diǎn)，記錄相應(yīng)回彈值，精確至1。分別剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，取余下10個(gè)有效回彈值的平均值作為該試件的回彈代表值R，回彈值測試完畢后，先卸載，將試塊回彈面放置在壓力機(jī)上、下承壓板間加壓，以6～10kN/s的速度連續(xù)均勻加壓，直至試塊破壞為止，得到試塊的極限破壞荷載值，將其除以試塊的受壓面 。

圖1

采用計(jì)算曲線的平均相對誤差和平均相對標(biāo)準(zhǔn)差兩個(gè)指標(biāo)值的大小來對兩種回彈儀的回彈曲線的計(jì)算精度進(jìn)行驗(yàn)證對比。

三、結(jié)果分析

針對試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)中實(shí)測抗壓強(qiáng)度大于50 MPa的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，結(jié)果如圖2、圖3。

圖2 中型回彈儀檢測高強(qiáng)混凝上回彈曲線

圖3 高強(qiáng)回彈儀檢測高強(qiáng)混凝上回彈曲線

采用計(jì)算曲線的平均相對誤差和平均相對標(biāo)準(zhǔn)差兩個(gè)指標(biāo)值的大小來對兩種回彈儀的回彈曲線的計(jì)算精度進(jìn)行驗(yàn)證對比。

圖4 中型回彈儀回彈曲線的殘差相對于實(shí)測抗壓強(qiáng)度的誤差分析圖

圖5 高強(qiáng)回彈儀回彈曲線的殘差相對于實(shí)測抗壓強(qiáng)度的誤差分析圖

圖6 計(jì)算值與實(shí)測值誤差發(fā)生頻率分析圖

從圖4、5可以看出兩種回彈曲線均滿足JGJ/T 23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》中平均誤差（δ）不應(yīng)大于±1 14.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)差（er）不應(yīng)大于17.0%的要求。但9.8 J（HT1000型）高強(qiáng)混凝土回彈儀回彈曲線的這兩項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于2.207 J（HT225型）中型回彈儀。

針對試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)中實(shí)測抗壓強(qiáng)度30～60MPa的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，選擇函數(shù)形式簡單的線形函數(shù)回歸模型作為該段測強(qiáng)曲線的數(shù)學(xué)模型。

圖7 中型回彈儀檢測高強(qiáng)混凝上回彈曲線

圖8 高強(qiáng)回彈儀檢測高強(qiáng)混凝上回彈曲線

由上述圖7、8兩圖比較可看出，兩種回彈儀檢測數(shù)據(jù)在30～50MPa和50～60MPa兩個(gè)強(qiáng)度階段中有明顯分布差異，故分別取出兩種回彈儀檢測數(shù)據(jù)中30～50MPa和50～60MPa兩個(gè)強(qiáng)度階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，見圖9、10。

圖9 30～50 MPa計(jì)算值與實(shí)測值誤差發(fā)生頻率分析圖

圖10 50～60 M Pa計(jì)算值與實(shí)測值誤差發(fā)生頻率分析圖

由圖9、10可看出，30～50MPa階段中高強(qiáng)回彈儀的大誤差發(fā)生頻率高于中型回彈儀而5060MPa則相反，因此得出針對強(qiáng)度50MPa以下混凝土的檢測，2.207J（HT225型）中型回彈儀的檢測精度優(yōu)于9.8J（HT1000型）高強(qiáng)混凝土回彈儀。

針對強(qiáng)度50MPa以上高強(qiáng)混凝土，試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，9.8J（HT1000型）高強(qiáng)混凝土回彈儀對高強(qiáng)混凝土檢測的數(shù)學(xué)回歸模型中的相關(guān)系數(shù)、平均相對誤差和平均相對標(biāo)準(zhǔn)差均優(yōu)于2.207J（HT225型）中型回彈儀。

由圖6中計(jì)算值與實(shí)測值差值的頻率可發(fā)現(xiàn)誤差低于4的發(fā)生頻率高強(qiáng)混凝土回彈儀明顯高于中型回彈儀而誤差高于5的發(fā)生頻率卻比中型回彈儀要低，故得出9.8J（HT1000型）高強(qiáng)混凝土回彈儀針對于高強(qiáng)混凝土的檢測精度優(yōu)于2.207J（HT225型）中型回彈儀。

[1]文恒武.回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)用技術(shù)手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]中國建筑工業(yè)出版社.回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程JGJ/T23一2011[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[3]王大勇超聲回彈綜合法檢測大摻量復(fù)摻礦物摻合料混合砂混凝土實(shí)體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J].混凝土，2011，（05）：140-141.

[4]李永杰，章曉.淺談混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度同彈檢測技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（02）.

金晶，女，江蘇南通人，南通四建集團(tuán)耀華質(zhì)量檢測公司助理工程師。

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1008-4428（2015）07-111-02