回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度專用測(cè)強(qiáng)曲線的建立與分析
施澤奮 左文生
【鎮(zhèn)江市365JT交通質(zhì)量監(jiān)督站 212001 鎮(zhèn)江市交通局 212001】
摘 要：本文通過實(shí)測(cè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用最小二乘法原理，推斷出混凝土強(qiáng)度與回彈法檢測(cè)的平均回彈值之間的專用測(cè)強(qiáng)曲線，與通用測(cè)強(qiáng)曲線相比較，該曲線比通用測(cè)強(qiáng)曲線更接近實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能更好的推算本地區(qū)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。
關(guān)鍵詞：回彈法 混凝土強(qiáng)度 測(cè)強(qiáng)曲線
在大規(guī)模的公路建設(shè)中，結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度非破損檢測(cè)365JT技術(shù)應(yīng)用日趨普及，目前主要有回彈法、超聲脈沖法、超聲－回彈符合法等，回彈法因其具有設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用。用回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度是對(duì)常規(guī)檢驗(yàn)的一種重要補(bǔ)充，有關(guān)規(guī)范中建議通過實(shí)驗(yàn)建立地區(qū)專用測(cè)強(qiáng)曲線。
１ 回彈法的使用前題
回彈法檢測(cè)實(shí)際上是測(cè)定構(gòu)件的表面硬度，表面硬度與混凝土強(qiáng)度存在一定的相關(guān)性。但必竟不是直接測(cè)定其強(qiáng)度，二者之間受多種因素影響，例如混凝土的配合比、粗、細(xì)集料的硬度、強(qiáng)度等等。
回彈法的使用前題是要求被測(cè)混凝土的內(nèi)外質(zhì)量基本一致，當(dāng)混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異，如遭受化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、凍傷，或內(nèi)部存在缺陷時(shí)，不能用回彈法評(píng)定混凝土強(qiáng)度。
２ 回彈法的測(cè)強(qiáng)曲線
２．１ 回彈法的通用測(cè)強(qiáng)曲線
回彈法是通過測(cè)定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土表面的回彈值和碳化深度并通過測(cè)強(qiáng)曲線來評(píng)定其強(qiáng)度，回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系稱為測(cè)強(qiáng)曲線，通常以測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度值換算表的形式給出。我國(guó)在制定《回彈法評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》時(shí)選定的通用測(cè)強(qiáng)曲線為
ＲＮ＝０．０２５０Ｎ２．０１０８×１０－０．０３５Ｌ（１）
式中：ＲＮ——為測(cè)區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度
Ｎ——為測(cè)區(qū)混凝土平均回彈值
Ｌ——為測(cè)區(qū)混凝土平均碳化深度
由式(１)可知，平均回彈值Ｎ是以近似于２次冪關(guān)系影響強(qiáng)度，而碳化深度Ｌ則是以負(fù)指數(shù)函數(shù)關(guān)系作用，在測(cè)得的回彈值中應(yīng)碳化深度的影響進(jìn)行折減。
２．２ 地區(qū)專用測(cè)強(qiáng)曲線的制定
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)雖給出了全國(guó)通用回彈法檢測(cè)的測(cè)強(qiáng)曲線并由此得到測(cè)定混凝土強(qiáng)度值換算表，但因各地的材料情況不同，由回彈值換算強(qiáng)度的關(guān)系應(yīng)有所差異，規(guī)范中亦建議通過實(shí)驗(yàn)摸索其規(guī)律，建立專用測(cè)強(qiáng)曲線。
我們?cè)谥贫▽Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線時(shí)，通過對(duì)鎮(zhèn)江市句蜀線橋梁、鎮(zhèn)南立交橋、潤(rùn)揚(yáng)大橋南接線結(jié)構(gòu)物的一定數(shù)量的混凝土試塊同時(shí)進(jìn)行回彈法檢測(cè)及試塊的試壓強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表１。
由于本次樣本采用的是齡期較短的混凝土試件，實(shí)測(cè)的碳化深度均為零。故將文獻(xiàn)３中建議的公式簡(jiǎn)化，仍沿用冪函數(shù)形式表示其回歸方程式為 ：
ｆｃｃ＝ＡＲＢｍ
注：ｆｃｃｕ為試件混凝土強(qiáng)度換算值，Ｒｍ為試件平均回彈值，Ａ、Ｂ為回歸系數(shù)
利用最小二乘法原理，經(jīng)計(jì)算確定Ａ＝０．０３４９，Ｂ＝１．９３４３。本文采用冪函數(shù)形式的專用測(cè)強(qiáng)曲線如下?押
ｆｃｃｕ＝０．０３４９Ｒ１.９３４３ｍ（２）
試件的回彈值及強(qiáng)度關(guān)系見圖１。
圖中的曲線１為碳化深度Ｌ＝Ｏ時(shí)的通用測(cè)強(qiáng)曲線。曲線２為碳化深度Ｌ＝Ｏ時(shí)的地區(qū)專用測(cè)強(qiáng)曲線，由圖１可知，推斷的專用測(cè)強(qiáng)曲線基本上處于實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的中部，比較符合實(shí)際情況。按式（１）換算的混凝土強(qiáng)度偏低，而式（２）則能較好地反映實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀。
３ 結(jié)論
(１)當(dāng)對(duì)構(gòu)件懷疑時(shí)，如試件與結(jié)構(gòu)中的混凝土質(zhì)量不一致，對(duì)試件的檢驗(yàn)結(jié)果有懷疑或供檢驗(yàn)用的試件數(shù)量不夠時(shí)可采用回彈檢測(cè)，并可將檢測(cè)結(jié)果作為處理混凝土質(zhì)量的依據(jù)。
(２)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試塊的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制定專用測(cè)強(qiáng)曲線比通用測(cè)強(qiáng)曲線能更好地與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相適應(yīng)，在鎮(zhèn)江市推薦采用公式（２），能更好的推算混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)離散性較大，該測(cè)強(qiáng)曲線的合理性尚待通過更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善。
參考文獻(xiàn)
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