羅 虎

（益陽市住房保障服務(wù)中心，湖南 益陽 413002）

1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1 測試設(shè)備

Silver Schmidt混凝土回彈儀是由瑞士Proceq公司生產(chǎn)的，第一個(gè)集成式數(shù)顯混凝土回彈儀，允許通過軟件由USB上傳所有數(shù)據(jù)。其克服了傳統(tǒng)回彈儀的一些缺點(diǎn)，回彈值不受內(nèi)部摩擦的影響，無須考慮沖擊角度對(duì)回彈值的影響，且儀器密封緊，不會(huì)降低測試結(jié)果準(zhǔn)確性。同時(shí)，儀器小巧、輕便，結(jié)合力學(xué)測試，可將回彈數(shù)值換算成強(qiáng)度。壓力測試機(jī)采用YE 200A，由紅山機(jī)廠制造。Silver Schmidt回彈儀部分技術(shù)參數(shù)如表1所示，設(shè)備如圖1所示。壓力試驗(yàn)機(jī)如圖2所示。

表1 Silver Schmidt回彈儀部分技術(shù)參數(shù)信息

圖1 Silver Schmidt回彈儀

圖2 壓力試驗(yàn)機(jī)

1.2 試塊制作

根據(jù)《混凝土小型空心砌塊試驗(yàn)方法》（GB/T 4111—1997）規(guī)定，按照要求采用座漿法，將砌塊制作成試件。該次試驗(yàn)共制作空心砌塊抗壓強(qiáng)度試件91塊，如圖3所示。

圖3 砌塊抗壓強(qiáng)度試件

2 試驗(yàn)測試

2.1 回彈

砌塊的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)件制作完成并按要求在室內(nèi)養(yǎng)護(hù)后，在執(zhí)行抗壓強(qiáng)度測試時(shí)，將測試件放在測試機(jī)的壓力板上，置于壓力板的中心，以使測試機(jī)的壓力板的壓力中心與測試塊的軸線重合；使試件處于40～90kN的壓力下，避免發(fā)生沖擊或振動(dòng)，用Silver Schmidt回彈儀在砌塊2個(gè)相對(duì)長側(cè)面上均勻布置8個(gè)測點(diǎn)，進(jìn)行彈擊，記錄每個(gè)測點(diǎn)的值；在砌塊回彈的16個(gè)值中，除去3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，求剩下10個(gè)回彈數(shù)值的平均值，精確到0.1，即得到該砌塊的回彈平均值。注意點(diǎn)與砌塊邊緣、點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離應(yīng)符合要求，在外露石子上不得彈擊，如圖4所示。

圖4 Silver Schmidt回彈測試

2.2 抗壓強(qiáng)度測試

在測試砌塊的抗壓強(qiáng)度之前，應(yīng)先測量每個(gè)試塊的寬度和長度，并精確至lmm，如圖5所示。將試塊以10～30kN/s的速度加載放置在試驗(yàn)機(jī)壓板上，直至其開裂和破壞，如圖6所示。記錄最大破壞載荷值，每個(gè)試樣的抗壓強(qiáng)度是破壞荷載除以受壓面的面積，精度為0.1MPa。

圖5 砌塊尺寸測量

圖6 砌塊抗壓試件被壓壞

3 回歸分析

在測試中總共獲得了91組回彈數(shù)值-抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)。使用Origin數(shù)據(jù)處理軟件將數(shù)據(jù)繪制成散點(diǎn)圖，并根據(jù)不同函數(shù)形式對(duì)原始測試數(shù)據(jù)分組前、后進(jìn)行回歸分析。

3.1 原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

根據(jù)所取得的91組數(shù)據(jù)，采用Origin軟件分析（該次試驗(yàn)不考慮砌塊混凝土碳化深度影響），得到以冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)等表達(dá)的回歸公式，并計(jì)算各回歸公式的相關(guān)參數(shù)，計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表2 91組原始數(shù)據(jù)回彈值-抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果

為了確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，已嚴(yán)格選擇了該測試中使用的砌塊，并且在測試過程中盡可能保證了測試件的完整性，但抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)中加荷速度不好控制等不利因素，仍然會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定影響。根據(jù)原始數(shù)據(jù)，對(duì)于基本相同回彈值的試塊（2～6個(gè)塊），它們中測得的抗壓強(qiáng)度值之間的差異可以達(dá)到12.3MPa。從表2可以看出，原始數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)r僅為0.5左右，表明4個(gè)回歸方程的擬合優(yōu)度較差，且擬合不可靠。

3.2 分組后數(shù)據(jù)分析

對(duì)于實(shí)驗(yàn)中某些指標(biāo)的測量，可以重復(fù)測量，找到多個(gè)測量數(shù)據(jù)的平均值。由于平均值與測量的實(shí)際值之間差的方差最小，在某些條件下，測試數(shù)據(jù)的平均值可以全面反映測試值的一般水平。因此，該平均值用作真值的近似值。

為了從實(shí)際原始數(shù)據(jù)中獲得更準(zhǔn)確的相關(guān)性，根據(jù)等距分組（回彈值之差不大于0.5），對(duì)原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按從最小值到最大值進(jìn)行排序，即取相近的1～14塊為一組，分別計(jì)算回彈值和抗壓強(qiáng)度的平均值作為每組中的代表值（共獲得23組代表值）。將數(shù)據(jù)分組后，每組中計(jì)算的回彈平均值和抗壓強(qiáng)度平均值的規(guī)律性將更易于顯示，獲得每組回彈平均值和抗壓強(qiáng)度平均值的相關(guān)系數(shù)r增加，并且系數(shù)接近0.9，如表3所示。表明4個(gè)回歸方程具有很好的擬合度，其中線性和拋物線擬合曲線的相關(guān)性較好。

表3 23組分組數(shù)據(jù)回彈值-抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果

4 結(jié)束語

通過文章研究，得到以下結(jié)論：（1）在分組數(shù)據(jù)之前，先擬合原始數(shù)據(jù)，4個(gè)方程的相關(guān)系數(shù)r都很低，擬合度很差，且擬合度不可信。（2）將原始數(shù)據(jù)分組后，對(duì)平均值進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，4個(gè)回歸方程的相關(guān)系數(shù)r接近0.9，遠(yuǎn)大于分組前的相關(guān)系數(shù)，表明4個(gè)回歸方程具有較好的擬合效果。由此可知，將回彈法應(yīng)用到空心砌塊中，可為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等編制提供參考。