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1、高強混凝土回彈法及超聲回彈綜合法的測強技術研究張榮成 邱 平 ［摘要］ 介紹回彈法、超聲回彈綜合法檢測高強混凝土強度的技術開發(fā)過程及其測強的基本原理，給出了回彈法和超聲回彈綜合法檢測高強混凝土的測強曲線。解決了現(xiàn)有2.207J回彈儀不適用于檢測C60及其以上強度等級混凝土強度的問題?！ 。坳P鍵詞］ 高強混凝土 回彈法 超聲回彈綜合法 強度檢測 試驗研究 目前我國檢測混凝土強度方面的標準有：《回彈法檢測高強混凝土強度技術規(guī)程》(建研院企標)、《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程》(CECS02∶88)
2、等。但是，當前施工現(xiàn)場確認結構混凝土強度質量的無損檢測技術只能適用于50MPa以下強度的混凝土，而對于50MPa及其以上強度的混凝土強度檢測方面則無能為力。經(jīng)過國外技術文獻檢索發(fā)現(xiàn)，高強混凝土的無損檢測技術在世界上也是一個尚未解決的問題。因此，我們針對高強混凝土進行了回彈法及超聲回彈綜合法檢測強度的試驗研究。1 試驗概況圖1 回彈儀的構造1.1 試驗裝置 在超聲波試驗中，我們采用了UTA2000A型非金屬超聲探測儀。最初曾采用標準回彈儀(2.207J)進行了回彈試驗，結果發(fā)現(xiàn)回彈值與混凝土強度之間離散性很
3、大，針對這種情況我們專門研制開發(fā)了新型回彈儀，開發(fā)的宗旨是儀器要適用于高強混凝土檢測，又不要象重型回彈儀那樣耗費體力。經(jīng)過多次反復試制決定采用GHT450型回彈儀(現(xiàn)已成為專利產(chǎn)品)進行高強混凝土測試強度試驗?；貜梼x構造見圖1。1.2 試件 試件混凝土強度等級為C50、C60、C70、C80。試件尺寸為邊長150mm的立方體。為模擬現(xiàn)場施工情況采用自然養(yǎng)護。2 回彈法的基本原理及試驗結果分析 回彈法是用一彈簧驅動的重錘，通過彈擊桿彈擊混凝土表面，并測出重錘被反彈回來的距離，以回彈值作為與強度相關的指標，
4、來推定混凝土強度的一種方法。回彈法測定混凝土強度的基本依據(jù)，就是回彈值與混凝土抗壓強度之間的相關性。其相關關系一般以經(jīng)驗公式或基準曲線的形式來確定。 試驗步驟如下：在試件成型底面、頂面、側面各回彈16次→記錄每一次回彈值→回彈試驗結束后馬上進行抗壓試驗并記錄抗壓試驗結果→測量碳化深度。數(shù)據(jù)處理時，考慮到回彈測點剛好處于石子或氣孔上的情況，將最大和最小的3個值剔除后，把余下的10個數(shù)據(jù)進行平均，作為該試件的回彈值。通過對250組共4500個數(shù)據(jù)采用各種曲線形式回歸分析得到如下結果(表1)。表1 測試數(shù)據(jù)回
5、歸分析結果序號曲線公式相關系數(shù)γ相對標準差er(%)平均相對誤差δ(%)1fccu=a+b*Ra=-29.9,b=1.55210.570412.229.882fccu=a*Rba=0.1141,b=1.54130.568212.359.883fccu=a+b*R+c*R2a=-8.7,b=0.82,c=0.006290.570512.229.884fccu=a+b*log(R)a=-304.5,b=206.840.569612.239.88 注：fccu為測區(qū)混凝土強度換算值；R為測區(qū)平均回彈值
6、；a、b、c為回歸系數(shù) 從上面結果可以看出，各公式之間的精度基本相同，相比之下第3號曲線公式精度略微高一點。測試數(shù)據(jù)分布情況與測強曲線如圖2所示。試驗時試件強度在36.0～85.0MPa之間。圖2 回彈值與混凝土抗壓強度之間的關系 試驗中發(fā)現(xiàn)，高強混凝土在成型后，強度增長速度很快。在常溫下(20～25℃)，24h強度可達到30～40MPa。10d左右即可達到強度設計值。為了了解在較大強度變化范圍內(nèi)的回彈值與強度之間的關系，在試件成型后24h即開始(即脫模時)進行試驗?！ 〗?jīng)過試驗總結歸納，我們認為回彈
7、法檢測高強混凝土可以采用如下形式的計算公式。fccu=-8.7+0.82R+0.00629R2式中：fccu精確至0.1MPa；R精確至0.1。 結構混凝土檢測步驟、數(shù)據(jù)處理辦法及混凝土強度推定，可按標準《回彈法檢測高強混凝土強度技術規(guī)程》(建研院企標)的要求進行。3 超聲回彈綜合法測試強度試驗結果分析 對于混凝土強度這種多要素的綜合指標來說，它與許多因素有關，用單一的檢測方法全部反映這些要素是比較困難的。國內(nèi)外對于綜合法檢測混凝土強度雖然有過許多提案，但是經(jīng)過多年工程實踐證明，當數(shù)超聲回彈綜合法的應
8、用最為成功。根據(jù)這種情況，并為了彌補我國《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程》(CECS02∶88)不適用于高強混凝土(大于60MPa以上的混凝土)測強的欠缺，采用超聲和回彈相結合的辦法，對高強混凝土測強進行了試驗研究。圖3 測點布置示意考慮到高強混凝土強度增長迅速的特點，在澆注混凝土后24h開始進行試驗。試塊聲時測量，取試塊澆注方向的側面為測試面，并用黃油作耦合劑。聲時測量時采用對測法，在一個相對測試面上測3點(圖3)，發(fā)
