黃林青，文杰，廖新雪，龔世豪，秦凌凌

（1 重慶科技學(xué)院，重慶 401331； 2 重慶中機(jī)中聯(lián)檢測(cè)技術(shù)有限公司，重慶 400039）

0 引言

混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)方法有很多，如超聲回彈法、鉆芯法、回彈法、后拔出法、后錨固法等[1]。 其中回彈法作為一種混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)的方法，具有方便、快捷，不影響結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，在混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)中發(fā)揮著重要的作用[2]。

隨著時(shí)代的進(jìn)步，水泥基灌漿材料以其優(yōu)越的性能得到飛速發(fā)展，被廣泛用于結(jié)構(gòu)加固等行業(yè)。 水泥基灌漿材料強(qiáng)度前期增長(zhǎng)較快，在現(xiàn)場(chǎng)確定強(qiáng)度等級(jí)比較困難，并且現(xiàn)在沒(méi)有水泥基灌漿料現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)其強(qiáng)度的方法和標(biāo)準(zhǔn)[3]，所以需要一種現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)其強(qiáng)度的方法。 為此本文做了大量水泥基灌漿料的試驗(yàn)，采集其不同時(shí)間點(diǎn)的回彈值和抗壓強(qiáng)度，建立了抗壓強(qiáng)度和回彈值之間的關(guān)系曲線[4]，實(shí)現(xiàn)了用回彈法便可檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度的目標(biāo)。

1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

1.1 材料選擇與試塊制作

由于不同的水泥基灌漿料有一定的差異，試驗(yàn)選擇三個(gè)品牌的水泥基灌漿料分別進(jìn)行試驗(yàn)。三種品牌灌漿料均按73%的灌漿料、18%的石子、9%的水的配比進(jìn)行試塊制作。

根據(jù) 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50204—2015）[5]對(duì)試塊制作的要求，試驗(yàn)采用150mm 立方體試塊。 按不同品牌制作了13 個(gè)批次的試塊、每個(gè)批次3 組，每組3 個(gè)同一強(qiáng)度等級(jí)的試塊。 三個(gè)品牌共計(jì)制作了351 個(gè)試塊，一個(gè)試驗(yàn)周期約一個(gè)月。

1.2 試驗(yàn)方案確定

試驗(yàn)采用先回彈后試壓的方案，依據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ T23—2011）[6]對(duì)試塊進(jìn)行回彈測(cè)試，然后依據(jù) 《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50081）[7]的規(guī)定，在壓力機(jī)上進(jìn)行試塊的抗壓試驗(yàn)。

2 強(qiáng)度與回彈值關(guān)系分析

2.1 數(shù)據(jù)收集與整理

該試驗(yàn)做了三個(gè)品牌的水泥基灌漿材料的試塊，根據(jù)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50107—2010）[8]以每組三個(gè)試件強(qiáng)度的平均值作為每組試件的強(qiáng)度代表值fccu（MPa）（精確至0.1MPa）。 試塊通過(guò)回彈儀測(cè)得了16 個(gè)回彈值，剔除每一塊試塊測(cè)得的回彈值中的3 個(gè)最大值和3 個(gè)最小值。從每組三個(gè)試塊測(cè)試出的回彈值中算出平均值，作為每組試件的回彈代表值Rm（計(jì)算精確至0.1）。 具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1。

圖1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.2 擬合曲線

采用兩種擬合方法進(jìn)行擬合對(duì)比， 確定出更準(zhǔn)確的擬合方法。 兩種方法分別為采用冪函數(shù)fccu=aRmb進(jìn)行擬合、與一次多項(xiàng)式fccu=a+bRm 進(jìn)行擬合。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)，分別得到回歸方程，見(jiàn)表1。根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ T23—2011），專(zhuān)用測(cè)強(qiáng)曲線的平均相對(duì)誤差不大于12%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差不大于14%。 各品牌的回歸方程誤差見(jiàn)表2。

表1 回歸方程

表2 回歸方程誤差

2.3 擬合誤差分析

由以上數(shù)據(jù)可以得出：水泥基灌漿材料的回彈值Rm 與抗壓強(qiáng)度f(wàn)ccu相關(guān)關(guān)系明顯， 回歸方程的相對(duì)誤差δ 和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差er滿(mǎn)足要求，回歸效果顯著。 水泥基灌漿材料回彈值與其抗壓強(qiáng)度之間呈線性關(guān)系，相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差均滿(mǎn)足《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ T23—2011）的要求，且一次多項(xiàng)式回歸方程誤差小于冪函數(shù)回歸方程，所以將采用一次多項(xiàng)式對(duì)水泥基灌漿料的通用方程進(jìn)行擬合。

3 水泥基灌漿料通用關(guān)系曲線建立

3.1 擬合曲線

由于采用一次多項(xiàng)式的擬合結(jié)果更為準(zhǔn)確， 本次擬合采用一次多項(xiàng)式對(duì)三種品牌的數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行擬合， 最后得到水泥基灌漿材料回彈值與強(qiáng)度的關(guān)系。 擬合出的線性回歸方程圖見(jiàn)圖2。擬合出的回歸方程為：fccu=2.5101Rm-40.6459。

圖2 線性回歸方程圖

3.2 誤差分析

由于不同品牌的灌漿料的回彈值與強(qiáng)度與通用回歸方程有著不同的誤差， 為了能夠使本次擬合更具有代表性和準(zhǔn)確性，將進(jìn)行回歸方程的誤差范圍計(jì)算。 用公式S={[（x1-x）2+（x2-x）2+......（xn-x）2]/N}0.5計(jì)算出數(shù)據(jù)的均方根誤差作為數(shù)據(jù)的波動(dòng)范圍。

3.3 通用方程波動(dòng)范圍計(jì)算

用公式S={[（x1-x）2+（x2-x）2+......（xn-x）2]/N}0.5計(jì)算出數(shù)據(jù)的均方根誤差為5.38MPa。 通用方程的波動(dòng)上限：fccu=2.5101Rm-35.2659；下限：fccu=2.5101Rm-46.0259。 通用方程的波動(dòng)范圍見(jiàn)圖3。

圖3 通用方程波動(dòng)范圍

4 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析建立了水泥基灌漿料回彈值和強(qiáng)度的關(guān)系， 水泥基灌漿料回彈值與強(qiáng)度的回歸方程為fccu=2.5101Rm-40.6459。 誤差波動(dòng)上限范圍： fccu=2.5101Rm-35.2659；誤差波動(dòng)下限范圍：fccu=2.5101Rm-46.0259，實(shí)現(xiàn)了用回彈值推測(cè)水泥基灌漿材料強(qiáng)度值的目標(biāo)，可為檢測(cè)工作提供依據(jù)和參考。