陶毓先，桑偉寧

（1.安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230009；2.合肥工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

0 引 言

回彈法是一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，它具有非破損、簡(jiǎn)便、快速、便于大量測(cè)試等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過多年發(fā)展，在工業(yè)與民用建筑、水利、電力等工程建設(shè)項(xiàng)目的混凝土質(zhì)量檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用，取得了良好的效果，并在工程實(shí)踐中不斷總結(jié)、完善和改進(jìn)?；貜椃ㄊ峭ㄟ^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參數(shù)并通過測(cè)強(qiáng)曲線來(lái)評(píng)定其強(qiáng)度，回彈性的關(guān)鍵是建立測(cè)強(qiáng)曲線，即建立混凝土強(qiáng)度與回彈值、碳化深度參數(shù)的關(guān)系曲線，通常以測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度值換算表的形式給出。測(cè)強(qiáng)曲線的精度決定了回彈性的測(cè)試精度?！痘貜椃z測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23-2011國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中給出的測(cè)強(qiáng)曲線是：

fm=0.034488 Rm1.940010(-0.0173dm)

統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線適用的范圍為10.0MPa～60.0MPa的抗壓強(qiáng)度，不適用高強(qiáng)度混凝土，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)強(qiáng)度的推定情況（見表1）。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)強(qiáng)度的推定情況 表1

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，但因我國(guó)幅員遼闊，各地的材料情況均不同，回彈值換算強(qiáng)度的關(guān)系也應(yīng)有所差異。

測(cè)強(qiáng)曲線的建立依賴于統(tǒng)計(jì)方法。本文通過對(duì)大量試件做碳化深度和回彈試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，再利用最小二乘法，分別采用線性函數(shù)、二次函數(shù)、三次函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)形式建立測(cè)強(qiáng)曲線并加以分析。

本實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按照《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行試驗(yàn)，混凝土試件為標(biāo)準(zhǔn)試件（150mm×150mm×150mm），強(qiáng)度范圍為10MPa～90MPa，齡期范圍為14d～360d，混凝土中型回彈儀(HT225型，沖擊動(dòng)能2.207J)和高強(qiáng)混凝土回彈儀(HT1000型，沖擊動(dòng)能9.8J)，所用回彈儀均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，使用前均進(jìn)行率定，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

1 測(cè)強(qiáng)曲線的初步建立與分析

1.1 建立單一的測(cè)強(qiáng)曲線

1.1.1 10MPa～60MPa混凝土

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于10MPa～60MPa采用單一測(cè)強(qiáng)曲線，對(duì)于已有數(shù)據(jù)分析，分別采取冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、線性函數(shù)、二次函數(shù)和三次函數(shù)分析（見表2）。

10M Pa～60M Pa擬合函數(shù) 表2

由表2可知，冪函數(shù)擬合出的測(cè)強(qiáng)曲線所得出的平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)較小，而且相關(guān)系數(shù)大一些，因此采用冪函數(shù)擬合曲線是合適的。測(cè)強(qiáng)曲線為：

fm=0.02331Rm2.06610-0.01694dm

將冪函數(shù)擬合曲線與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推定情況進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果（見表3）。由表3可知，擬合函數(shù)比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在精度上有所提高。

1.1.2 60MPa～90MPa混凝土

對(duì)于60MPa～90MPa高強(qiáng)混凝土同樣采用單一測(cè)強(qiáng)曲線，對(duì)于已有數(shù)據(jù)分析，分別采取冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、線性函數(shù)、二次函數(shù)和三次函數(shù)分析(見表4)。

由表4可知，綜合考慮相關(guān)系數(shù)、平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差，冪函數(shù)形式的測(cè)強(qiáng)曲線擬合較好，因此采用指數(shù)函數(shù)擬合曲線是合適的。測(cè)強(qiáng)曲線為：

1.2 建立分段測(cè)強(qiáng)曲線

對(duì)10MPa～60MPa強(qiáng)度的混凝土，用中型回彈儀，以45MPa為分段點(diǎn)，分段建立測(cè)強(qiáng)曲線。

對(duì)于已有數(shù)據(jù)，分別采取冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、線性函數(shù)、二次函數(shù)和三次函數(shù)分析（見表5和表6）。

信息化平臺(tái)的優(yōu)劣影響后期各類功能和需求實(shí)現(xiàn)，全員參與、供應(yīng)商配合是保障項(xiàng)目成功的重要因素。系統(tǒng)建設(shè)過程中出現(xiàn)問題是正常的，針對(duì)重點(diǎn)問題，制定切實(shí)可行的解決方案，并且循環(huán)迭代該過程是信息化系統(tǒng)建設(shè)與推進(jìn)的良方。結(jié)合公司物資管理系統(tǒng)建設(shè)過程解析，希望能夠?yàn)楹罄m(xù)信息化系統(tǒng)建設(shè)提供參考。

由表5和6可以得出，對(duì)于強(qiáng)度在10MPa～45MPa范圍內(nèi)，冪函數(shù)擬合出的測(cè)強(qiáng)曲線所得出的平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差較小，因此采用冪函數(shù)擬合曲線。測(cè)強(qiáng)曲線為：

兩種函數(shù)的對(duì)比 表3

60M Pa～90M Pa擬合函數(shù) 表4

10M Pa～45M Pa擬合函數(shù) 表5

對(duì)于強(qiáng)度在45MPa～60MPa范圍內(nèi)，指數(shù)函數(shù)擬合出的測(cè)強(qiáng)曲線所得出的平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差較小，因此采用指數(shù)函數(shù)擬合曲線。測(cè)強(qiáng)曲線為：

fm=33.3814e0.011Rm-0.013dm（45MPa～60MPa）

對(duì)比分段測(cè)強(qiáng)曲線與統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線，在現(xiàn)有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，比較得表7。

從表中可以看出對(duì)10MPa～60MPa進(jìn)行10MPa～45MPa、45MPa～60MPa分段建立測(cè)強(qiáng)曲線的效果不如10MPa～60MPa統(tǒng)一建立測(cè)強(qiáng)曲線的效果好。

1.3 中型和重型回彈儀分別建立測(cè)強(qiáng)曲線

對(duì)45MPa～60MPa強(qiáng)度的混凝土，分別用中型和重型回彈儀所得到的回彈值，建立測(cè)強(qiáng)曲線。重型回彈儀45MPa～60MPa擬合函數(shù)（見表8），中型回彈儀45MPa～60MPa擬合函數(shù)（見表6）。中彈和重型回彈儀測(cè)強(qiáng)曲線的對(duì)比（見表9）。

對(duì)于重型回彈儀強(qiáng)度在45MPa～60MPa范圍內(nèi)，冪函數(shù)擬合出的測(cè)強(qiáng)曲線所得出的平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)較小，而且相關(guān)系數(shù)相對(duì)較大，因此采用冪函數(shù)擬合曲線。測(cè)強(qiáng)曲線為：

由中型回彈儀所得到的回彈值與強(qiáng)度之間的相關(guān)系數(shù)高，平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)較低，應(yīng)考慮使用中型回彈儀，建立測(cè)強(qiáng)曲線，測(cè)強(qiáng)曲線為：

45M Pa～60M Pa擬合函數(shù) 表6

分段測(cè)強(qiáng)曲線與統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線比較 表7

2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及其相關(guān)性分析

從表10可以看出，60MPa～90MPa高強(qiáng)部分的平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差都要比10MPa～60MPa低強(qiáng)部分的小得多，更接近規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)所要求的取值范圍。以上測(cè)強(qiáng)曲線的強(qiáng)度平均相對(duì)誤差δ的計(jì)算由如下公式計(jì)算：

重型回彈儀45MPa～60MPa擬合函數(shù) 表8

中彈和重型回彈儀測(cè)強(qiáng)曲線 表9

10～60MPa和60～90MPa的相關(guān)系數(shù)、平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差 表10

其中：δ為回歸方程式的強(qiáng)度平均相對(duì)誤差（%），精確到0.1；為由第i個(gè)試塊抗壓試驗(yàn)得出的混凝土抗壓強(qiáng)度值（MPa），精確到0.1MPa；為由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），精確到0.1MPa；n為制定回歸方程式的試件數(shù)。

上式中絕對(duì)值內(nèi)的分母是一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)值，其與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度值接近，當(dāng)分子在10～60MPa和60～90MPa范圍內(nèi)所取值相同時(shí)，混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度越高，則其測(cè)強(qiáng)曲線的誤差就越小，所以為建立測(cè)強(qiáng)曲線所取的混凝土強(qiáng)度范圍對(duì)誤差影響很大。

3 結(jié) 論

①?gòu)囊陨蠝y(cè)強(qiáng)曲線建模分析看，幾種方法建立的測(cè)強(qiáng)曲線的相關(guān)系數(shù)均比較低，試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性較大，是導(dǎo)致相關(guān)系數(shù)低的最主要原因。

②對(duì)10 MPa～60 MPa統(tǒng)一建立測(cè)強(qiáng)曲線效果較對(duì)10MPa～60MPa進(jìn)行10MPa～45MPa、45MPa～60MPa分段建立測(cè)強(qiáng)曲線好。

③高強(qiáng)部分的平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差都要比低強(qiáng)部分的小得多，更容易達(dá)到所要求的取值范圍。

④混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度越高，其測(cè)強(qiáng)曲線的誤差就越小，為建立測(cè)強(qiáng)曲線所取的混凝土強(qiáng)度范圍對(duì)誤差影響很大。

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