井旭東 (淮南市建筑管理處,安徽 淮南 232001)
目前混凝土結構作為最主要的建筑結構形式之一,混凝土的質量關系到整個建筑結構的安全。我國混凝土常用檢測方法主要有回彈法、超聲法、鉆芯法以及拔出法。而回彈法為一種對結構的無損檢測技術,具有便捷、價廉、易掌握、檢測速度快等優(yōu)點,其主要依據(jù)是《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》(JGJ/T23-2011)。但是由于我國幅員遼闊,材料分散,混凝土品種繁多,生產工藝不斷改進,所建立的全國統(tǒng)一曲線很難適應全國各地的情況,因此規(guī)程規(guī)定,有條件的地區(qū)和部門,應制定本地區(qū)的測強曲線或專用測強曲線。故本文旨在通過實驗建立淮南地區(qū)測強曲線,提高混凝土強度檢測的精度,指導今后的實際工作,為城市建設提供必要的支持。
本實驗方案主要依據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》(JGJ/T23-2011)、《普通混凝土力學性能試驗方法》(GB/T50081-2002)來制定,試驗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,并嚴格按照標準控制試件的制作、養(yǎng)護、存放、試驗等各環(huán)節(jié),盡可能減小誤差對試驗精度的影響。
試件按最佳配合比共設計變長為150mm的標準立方體抗壓試塊,選定C20、C30、C35、C40、C50共5個強度等級,成型方式為機械攪拌,振動臺振實,齡期為28d、60d、90d、180d四個齡期,每種齡期每個強度等級成型6個試件。試件成型24h后拆模并編號,如30-60-5表示強度等級為C30,齡期為60d,編號為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)護至一定齡期進行檢測。
在保證設備儀器正常、試驗環(huán)境標準的狀態(tài)下進行試驗。主要試驗設備儀器如圖1。
圖1 主要試驗設備儀器
擦凈試塊表面,以澆筑面?zhèn)让娴膬蓚€相對面置于壓力機的上下承壓板之間,加壓(60~100)kN(低強度試驗取低值加壓)。然后保持60kN~100kN的壓力下,用標準狀態(tài)的回彈儀,在每個試塊的兩個側面上分別彈擊8個點,共16個回彈值,讀數(shù)精確至1。彈擊時應保證測點距試件邊緣不小于30mm,相鄰兩側點凈距不小于20mm,測點均勻分布于測區(qū)內,不得彈擊有外露的石子或氣孔處,每一測點只能彈擊一次,操作時要求回彈儀軸線與測試面保持垂直,緩慢試壓,讀數(shù)精確,快速復位。從每一試塊的16個回彈值中分別剔除3個最大值和3個最小值,以剩余的10個回彈值的平均值作為該試塊的平均回彈值Ri。回彈試驗完成后,將試塊加荷直至破壞,計算試塊的抗壓強度值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,測的試塊的碳化深度值,每次讀數(shù)精確到0.5mm,測量不應少于3次,取其平均值記作l。
在混凝土無損檢測技術中,回彈法檢測混凝土強度擬合曲線的選定,是經過多種組合計算分析后確定的,目前確定的最佳回歸方程函數(shù)關系式為,現(xiàn)將混凝土試塊測得的回彈值Ri碳化深度li及抗壓強度fcu,i匯總,如表1。
計算過程及結果如下:
部分回彈法測試數(shù)據(jù) 表1
淮南地區(qū)測強曲線與全國統(tǒng)一曲線的對比 表2
∴對取以10為底的反對數(shù),得:
求得的平均相對誤差δ=7.64194%,相關系數(shù)er=10.51798%相對標準差均滿足地區(qū)測強曲線“平均相對誤差δ不應大于±14.0%,相對標準差er不應大于17.0%”(JGJ/T23-2011)的要求。
通過對試驗數(shù)據(jù)的整理分析,所得淮南地區(qū)的回彈法測強曲線與全國統(tǒng)一測強曲線的比較見表2。
使用回彈法檢測混凝土強度,是根據(jù)混凝土硬化后其表面硬度與抗壓強度之間有一定的相關關系。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)對試驗數(shù)據(jù)的分析整理擬合,初步確定淮南地區(qū)回彈法檢測混凝土強度的地區(qū)測強曲線,結果滿足國家規(guī)范誤差要求。并通過與全國統(tǒng)一曲線的比較知該測強曲線可進一步提高淮南地區(qū)回彈法檢測混凝土強度的精度,使回彈法更好發(fā)揮在檢測混凝土強度中的作用。
[1]JGJ/T23-2011,回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.
[2]GB/T50081-2002,普通混凝土力學性能試驗方法[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.
[3]劉曉,李玉琳.對回彈法檢測混凝土抗壓強度的討論[J].混凝土,2008(8).
[4]邱平.混凝土強度檢測用專用或地區(qū)測強曲線[J].施工技術,2006(8).
[5]國家建筑工程質量監(jiān)督檢測中心.混凝土無損檢測技術[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1996.