劉振寧 范曉鵬

摘 要：地震后、火災(zāi)后以及結(jié)構(gòu)變形擾動后混凝土的強度損傷及結(jié)構(gòu)安全性評價是土木工程檢測的重要內(nèi)容，在以往的檢測和評價中，一般采用無破損、微破損和破損的方法進行檢測，這些方法都存在著一定的問題。此次試驗試圖借鑒混凝土強度檢測的方法，用回彈儀進行檢測混凝土，然后根據(jù)混凝土抗壓強度數(shù)據(jù)值與回彈值之間的線性關(guān)系來進一步的確定混凝土的損傷的強度，然而這種關(guān)系可以利用一個公式Fcu-R來測量測強曲線來表示。

關(guān)鍵詞：回彈儀;混凝土損傷;測強曲線;最小二乘法

1.研究背景

隨著現(xiàn)代國家技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對于混凝土結(jié)構(gòu)的要求那是變得越來越嚴(yán)厲和重要。例如：混凝土高層、混凝土橋梁、地下室大型建筑往往對于混凝土的強度有著嚴(yán)格的要求與限制;有關(guān)國家安全和社會人民財產(chǎn)安全結(jié)構(gòu)工程，要求建筑物在各大自然災(zāi)害影響下依然保有建筑物的使用功能，這是為了自然災(zāi)害后的救援與重建提供必要的保障。在進入了21世紀(jì)之后，盡管世界各國發(fā)展水平有了明顯的提高和改善，但由于各種自然災(zāi)害影響作用下而造成的損失是我們目前不可估量的，所以這就給世界各國的結(jié)構(gòu)工程師、建筑材料領(lǐng)域的專家?guī)順O為復(fù)雜又棘手的新問題。正是在這樣的大趨勢下的影響下，世界各國的混凝土性能的課題研究開始快速的發(fā)展，并在近幾年來引起了廣大相關(guān)領(lǐng)域的專家們研究興趣。

2.回彈測損傷

2.1回彈測損傷過程

混凝土在壓力機的施壓下，剛開始混凝土強度增大，用回彈儀測量的回彈值也是逐漸增大，當(dāng)壓力機儀勻定速率進行施壓，壓力機到了某一壓力值混凝土就開始了出現(xiàn)了宏觀的損傷，也就是用肉眼所能觀察到的裂痕。這個時候混凝土壓力就要停止而且要快速把壓力機給完全停止住，這是要保持混凝土試塊測量的準(zhǔn)確性，然后就要開始準(zhǔn)備用回彈儀進行測量混凝土試塊的損傷回彈值。

回彈儀在使用之前要經(jīng)過校核，因為用回彈儀測混凝土的強度是在施加荷載過程中測量的，這就要嚴(yán)格控制壓力的數(shù)值不能讓壓力施加的過大或過小，在壓力機施加壓力的過程中要時刻盯住混凝土損傷。在觀察時只要有一個面出現(xiàn)損傷就要立刻要求混凝壓力機給停止住。然后就開始用回彈儀測量混凝土試塊的回彈值，測完倆個面之后就讓混凝土壓力機繼續(xù)施加壓力，混凝土壓力機還是要以勻定的速率施加壓力，當(dāng)混凝土試塊再次出現(xiàn)損傷時停止混凝土壓力機土，再用回彈儀測量混凝土試塊的倆個側(cè)面，測量完第一次損傷后記錄數(shù)據(jù)開始測量下一個損傷裂痕的回彈值強度，經(jīng)過多次測量直至混凝土試塊的破壞，停止用回彈儀測量。

2.2混凝土損傷結(jié)果

混凝土在受力的情況下都會產(chǎn)生慢慢積累損傷，這些損傷只是微觀顯現(xiàn)，混凝土內(nèi)部的一些變形。當(dāng)混凝土壓力機達到混凝土試塊讓混凝土損傷顯現(xiàn)的那一力值，混凝土就開出現(xiàn)裂痕，如果壓力機再施加壓力混凝土的損傷就開始加大，那些內(nèi)部的損傷也開始顯現(xiàn)比如混凝土斷裂?；炷翐p傷是一種持續(xù)的過程，也是一種快速的過程，因為混凝土所承受的力是一種瞬間出現(xiàn)的那么混凝土將不會有損傷積累的過程了，會使混凝土直接損傷這種情況多見在自然災(zāi)害中的地震、泥石流等等一些建筑物所承受不住的力。這種情況的危害是最大的。混凝土在積累損傷的情況下，混凝土的強度和以前相比是逐漸降低的趨勢。

結(jié)論

混凝土的損傷是不可否定的，但可以減少混凝土損傷帶來的損失。經(jīng)過多次試驗，我們可以得到多組回彈儀的回彈值和混凝土受到的壓力值，通過分析回彈值和壓力值我們可以得出，在壓力機施加預(yù)壓應(yīng)力，沒損傷之前混凝土的強度是增大，回彈值也是逐漸變大。然而當(dāng)混凝土的損傷時，比如有裂痕、掉角、凹槽等一些損傷現(xiàn)象?；炷羷偝霈F(xiàn)的損傷是表面出現(xiàn)細(xì)小的裂紋。隨著試驗的進行混凝土?xí)霈F(xiàn)更多的裂痕，并且裂紋變大變長，混凝土的內(nèi)部也會發(fā)生損傷出現(xiàn)斷裂和裂痕。混凝土強度會隨著損傷的加強而變低，當(dāng)破壞時混凝土強度完全失效。

參考文獻

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資助項目：

本文系青島黃海學(xué)院2020年度大學(xué)生科技創(chuàng)新活動項目研究成果，項目編號為HHKJCX2001。