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度，由于這種方法簡單快捷，在建筑行業(yè)混凝土抗壓強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行回彈檢測，分析兩種回彈曲線的計算誤差從而比較兩種回彈儀的檢測精度。結(jié)果表明，高強混凝土回彈儀比中型回彈儀更適合于檢測高強混凝土強度的檢測。

高強混凝土回彈儀；抗壓強度；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，由它與混凝土強度的相關(guān)關(guān)系來推定混凝土強度。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，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、實驗材料和方法

（一）實驗材料

試驗采用的回彈儀為天津市建儀試驗機有限責(zé)任公司生產(chǎn)的混凝土中型回彈儀（HT225型，沖擊動能2.207J）和高強混凝土回彈儀（HT1000型，沖擊動能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度技術(shù)規(guī)程》，試驗前后均按規(guī)程進行率定，保證試驗數(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

本試驗按照最佳配合比制作強度等級為CSO，C60，C70，C80的混凝土試塊，統(tǒng)一進行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護，分為3d、7d、14d、28d這4個齡期進行測試。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強度等級的普通硅酸鹽水泥。

（二）實驗方法

如圖1選擇兩個相對側(cè)面用中型回彈儀依次彈擊16個回彈測試點，再選擇另一對側(cè)面用高強混凝土回彈儀依次彈擊16個回彈測試點，記錄相應(yīng)回彈值，精確至1。分別剔除3個最大值和3個最小值，取余下10個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

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

三、結(jié)果分析

針對試驗所得數(shù)據(jù)中實測抗壓強度大于50 MPa的數(shù)據(jù)進行回歸分析，結(jié)果如圖2、圖3。

圖2 中型回彈儀檢測高強混凝上回彈曲線

圖3 高強回彈儀檢測高強混凝上回彈曲線

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

圖4 中型回彈儀回彈曲線的殘差相對于實測抗壓強度的誤差分析圖

圖5 高強回彈儀回彈曲線的殘差相對于實測抗壓強度的誤差分析圖

圖6 計算值與實測值誤差發(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）高強混凝土回彈儀回彈曲線的這兩項指標(biāo)均優(yōu)于2.207 J（HT225型）中型回彈儀。

針對試驗所得數(shù)據(jù)中實測抗壓強度30～60MPa的數(shù)據(jù)進行回歸分析，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曲線的數(shù)學(xué)模型。

圖7 中型回彈儀檢測高強混凝上回彈曲線

圖8 高強回彈儀檢測高強混凝上回彈曲線

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兩個強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兩個強度階段的數(shù)據(jù)進行進一步分析，見圖9、10。

圖9 30～50 MPa計算值與實測值誤差發(fā)生頻率分析圖

圖10 50～60 M Pa計算值與實測值誤差發(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）高強混凝土回彈儀。

針對強度50MPa以上高強混凝土，試驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，9.8J（HT1000型）高強混凝土回彈儀對高強混凝土檢測的數(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中計算值與實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）高強混凝土回彈儀針對于高強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體抗壓強度試驗研究[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，南通四建集團耀華質(zhì)量檢測公司助理工程師。

F062.4

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1008-4428（2015）07-111-02