朱 眾 ，李宏亮 ，羅 柱

（1.貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州貴陽 550000；2.貴州高速公路集團(tuán)有限公司，貴州貴陽 550000)

0 概述

回彈法是混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場強(qiáng)度檢測應(yīng)用最為廣泛的無損檢測技術(shù)方法,具有設(shè)備簡單，操作方便、測試快捷、對結(jié)構(gòu)無損傷的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用。國家標(biāo)準(zhǔn)給出了混凝土強(qiáng)度-回彈值換算表，并由此得到全國通用的回彈法測強(qiáng)曲線[1]，但因受各地混凝土原材料、施工工藝及環(huán)境條件等不同的影響，混凝土強(qiáng)度-回彈值的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系應(yīng)用有所差異，回彈測強(qiáng)曲線的精度直接關(guān)系到混凝土強(qiáng)度推定值的可靠性。因此，規(guī)范建議通過試驗(yàn)建立適用于某地區(qū)、某項(xiàng)目的專用回彈法測強(qiáng)曲線[2]。該文通過不同強(qiáng)度等級混凝土試件的抗壓強(qiáng)度和回彈試驗(yàn)，建立了混凝土強(qiáng)度-回彈值的關(guān)系曲線，得出了畢都高速公路抵母河特大橋混凝土回彈法的專用測強(qiáng)曲線方程，為抵母河特大橋工程項(xiàng)目混凝土構(gòu)造物的強(qiáng)度質(zhì)量檢驗(yàn)評定提供可靠的推定依據(jù)。

1 試驗(yàn)

1.1 工程背景

抵母河特大橋?yàn)橹骺?38 m鋼桁梁懸索橋，位于杭瑞高速畢節(jié)至都格高速公路貴州省水城縣董地鄉(xiāng)東北約2 km處跨越抵母河峽谷。

1.2 試驗(yàn)原材料

以抵母河特大橋所用工程材料為原材料。水泥為貴州水城瑞安水泥有限公司烏蒙山牌P.O42.5水泥；外加劑采用北京科寧豐外加劑有限公司ADD-AS聚羧酸高性能減水劑；粗骨料為貴州省水城抵母河塔區(qū)4.75～26.5 mm連續(xù)級配碎石；細(xì)集料采用抵母河塔區(qū)料場山砂I區(qū)，細(xì)度模數(shù)為3.1；水為抵母河水。

1.3 混凝土配合比

在回彈試驗(yàn)中，不同坍落度配合比對測試結(jié)果有一定的影響，試驗(yàn)所用混凝土的配合比如表1所列。試驗(yàn)所用混凝土回彈儀為溫州市開測光學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)的WTC-H型回彈儀，其標(biāo)準(zhǔn)能量為2.207J.試驗(yàn)壓力機(jī)為無錫市路達(dá)公路儀器有限公司生產(chǎn)的TYE-2000型萬能試驗(yàn)機(jī)。

2 試驗(yàn)過程

該試驗(yàn)涉及到的混凝土強(qiáng)度等級為C25、C30、C50。對比試驗(yàn)所用的強(qiáng)度等級也分別是C25、C30、C50，每個(gè)等級的混凝土試件為20個(gè)，混凝土試塊共計(jì)60個(gè)。

按照《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）的要求進(jìn)行試驗(yàn)。其過程如下：（1）將試件從標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中取出，擦凈表面并保持表面干燥；（2）為了能將試件固定，用壓力試驗(yàn)機(jī)按照抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中要求的加載速率連續(xù)均勻地加載至100 kN后保持恒載；（3）選擇兩個(gè)側(cè)面，每個(gè)側(cè)面取8個(gè)測點(diǎn)，在測區(qū)內(nèi)挑選無氣泡、無外露石子處為測點(diǎn)，測點(diǎn)應(yīng)均勻分布于測區(qū)內(nèi)，同一測點(diǎn)只能回彈一次，記錄16次回彈值。計(jì)算測區(qū)平均回彈值時(shí)，從該區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值后，將剩余的10個(gè)回彈值按下式計(jì)算。

式中：Rm為測區(qū)平均回彈值，精確至0.1；Ri為第i個(gè)測點(diǎn)的回彈值。當(dāng)記錄完回彈數(shù)據(jù)后，在100 kN恒載下繼續(xù)按照抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中要求的加載速率繼續(xù)加載直至試件破壞，記錄最終的壓力值，并計(jì)算混凝土試件的抗壓強(qiáng)度。

3 混凝土抗壓強(qiáng)度與回彈值關(guān)系曲線的建立

根據(jù)試驗(yàn)及整理得到混凝土抗壓強(qiáng)度與平均回彈值，如表2所列。

將混凝土的抗壓強(qiáng)度與回彈值進(jìn)行擬合，繪于圖1。

按照最小二乘法對數(shù)據(jù)分析可得專用測強(qiáng)曲線公式：

fcu=0.0173Rm2.103

式中：fcu為混凝土抗壓強(qiáng)度值；Rm為混凝土的平均回彈值。相關(guān)系數(shù)R2=0.8567，說明混凝土試件抗壓強(qiáng)度fcu與平均回彈值Rm之間曲線相關(guān)關(guān)系顯著。

圖1 混凝土抗壓強(qiáng)度與回彈值擬合曲線圖

根據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）中地區(qū)和專用測強(qiáng)曲線的制定方法中的規(guī)定，專用測強(qiáng)曲線中平均相對誤差δ不應(yīng)大于±12%，相對標(biāo)準(zhǔn)差er不應(yīng)大于14%，按照如下公式計(jì)算出平均相對誤差和標(biāo)準(zhǔn)差：

表1 混凝土各材料用量一覽表（單位：kg/m3）

表2 混凝土抗壓強(qiáng)度與平均回彈值一覽表

式中：δ為回歸方程式的強(qiáng)度平均相對誤差，%，精確至0.1；er為回歸方程式的強(qiáng)度相對標(biāo)準(zhǔn)差%，精確至0.1；fcu,i為第i個(gè)試塊抗壓試驗(yàn)得出的混凝土抗壓強(qiáng)度值，MPa，精確至0.1 MPa；fccu.i為同一試塊的平均回彈值Rm及平均碳化深度值dm按回歸方程式算出的混凝土的強(qiáng)度換算值，MPa，精確至0.1 MPa；n為制定回歸方程式的試件數(shù)。經(jīng)計(jì)算:δ=7.5%、er=8.2%，試驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)范規(guī)定。

4 專用測強(qiáng)曲線的應(yīng)用與校核

隨機(jī)抽取試驗(yàn)室制做的15個(gè)試件，采用同樣的方法對各試件進(jìn)行回彈和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。將各試件的平均回彈值分別代入本文建立的曲線公式fcu=0.0173 Rm2.103和全國通用的回彈法測強(qiáng)曲線公式fcu=0.0251Rm2.0094，得出對應(yīng)的計(jì)算抗壓強(qiáng)度，并與該試件的抗壓強(qiáng)度實(shí)測值比較，對比結(jié)果如表3所列。

表3 專用測強(qiáng)曲線公式與全國通用測強(qiáng)曲線公式試驗(yàn)結(jié)果對比表

從表3可以得出，采用專用回彈法測強(qiáng)曲線計(jì)算所得的抗壓強(qiáng)度值比采用全國通用回彈法測強(qiáng)曲線計(jì)算所得的抗壓強(qiáng)度值的平均相對誤差和相對標(biāo)準(zhǔn)差都小，更接近實(shí)測抗壓強(qiáng)度值，說明該專用測強(qiáng)曲線更能準(zhǔn)確地推定混凝土強(qiáng)度，檢測精度高且誤差小，可以作為該項(xiàng)工程高性能混凝土強(qiáng)度質(zhì)量檢測評定的推定依據(jù)，具有一定的可靠性和適應(yīng)性。

5 結(jié)語

通過試驗(yàn)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，本文建立了混凝土回彈法專用測強(qiáng)曲線回歸公式：fcu=0.0173Rm2.103。該曲線可作為抵母河特大橋混凝土強(qiáng)度質(zhì)量檢測評定的推定依據(jù)，也為相關(guān)的課題研究提供了參考數(shù)據(jù)。但應(yīng)該注意：該曲線建立時(shí)未考慮碳化深度，因此在使用時(shí)應(yīng)該注意其適用范圍。

[1]JGJ/T23-2011，回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S].

[2]CECS02-2005，超聲回彈綜合法檢測砼強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S].