楊昕

【摘要】本論文從回彈法檢測(cè)的原理出發(fā)，系統(tǒng)闡述了商品混凝土超聲—回彈法測(cè)強(qiáng)曲線的試驗(yàn)。接著研究了商品混凝土超聲—回彈法測(cè)強(qiáng)曲線的試驗(yàn)結(jié)果的體會(huì)。

【關(guān)鍵詞】商品混凝土，回彈法測(cè)強(qiáng)曲線，試驗(yàn)研究

一、前言

隨著商品混凝土施工的不斷完善，對(duì)商品混凝土質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，那么對(duì)于商品混凝土超聲—回彈法測(cè)強(qiáng)曲線的試驗(yàn)進(jìn)行研究，這是保證商品混凝土質(zhì)量的重要方法。

二、回彈法檢測(cè)的原理分析

由于混凝土的抗壓強(qiáng)度與其表面硬度之間有著一定的關(guān)聯(lián)，當(dāng)回彈儀的彈擊錘擊打在混凝土表面上時(shí)，回彈高度與混凝土表面硬度有著特定的比例關(guān)系。所以用回彈值反映混凝土表面硬度，再根據(jù)表面硬度來(lái)推求混凝土的抗壓強(qiáng)度。用回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度，雖然檢測(cè)精度不高，但是設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)試速度快、操作方便，而且檢測(cè)費(fèi)用低，且不破壞混凝土的正常使用，所以回彈法檢測(cè)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定中使用較多。但影響回彈法準(zhǔn)確性的因素也較多，如儀器性能、操作方法、氣候條件等。為此，必須掌握正確的操作方法，注意回彈儀的保養(yǎng)和校正。《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23- 2001）中規(guī)定：回彈法檢測(cè)混凝土的齡期為 7～1000d，不適用于內(nèi)部存在缺陷或表層及內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異的混凝土構(gòu)件和特種成型工藝制作的混凝土的檢測(cè)。

三、商品混凝土超聲—回彈法測(cè)強(qiáng)曲線的試驗(yàn)

1、試驗(yàn)裝置

在超聲波試驗(yàn)中，我們采用了UTA2000A型非金屬超聲探測(cè)儀。最初曾采用標(biāo)準(zhǔn)回彈儀（2.207J）進(jìn)行了回彈試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)回彈值與混凝土強(qiáng)度之間離散性很大。經(jīng)過(guò)多次反復(fù)試制決定采用GHT450型回彈儀現(xiàn)已成為專利產(chǎn)品）進(jìn)行高強(qiáng)混凝土測(cè)試強(qiáng)度試驗(yàn)。

2、回彈法的基本原理及試驗(yàn)結(jié)果分析

回彈法是用一彈簧驅(qū)動(dòng)的重錘，通過(guò)彈擊桿彈擊混凝土表面，并測(cè)出重錘被反彈回來(lái)的距離，以回彈值作為與強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)，來(lái)推定混凝土強(qiáng)度的一種方法?；貜椃y(cè)定混凝土強(qiáng)度的基本依據(jù)，就是回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)性。其相關(guān)關(guān)系一般以經(jīng)驗(yàn)公式或基準(zhǔn)曲線的形式來(lái)確定。

試驗(yàn)步驟如下：在試件成型底面、頂面、側(cè)面各回彈16次→記錄每一次回彈值→回彈試驗(yàn)結(jié)束后馬上進(jìn)行抗壓試驗(yàn)并記錄抗壓試驗(yàn)結(jié)果→測(cè)量碳化深度。數(shù)據(jù)處理時(shí)，考慮到回彈測(cè)點(diǎn)剛好處于石子或氣孔上的情況，將最大和最小的3個(gè)值剔除后，把余下的10個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，作為該試件的回彈值。通過(guò)對(duì)250組共4500個(gè)數(shù)據(jù)采用各種曲線形式回歸分析得到如下結(jié)果（表1）。

表一

注：fccu為測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值；R為測(cè)區(qū)平均回彈值；a、b、c為回歸系數(shù)

從上面結(jié)果可以看出，各公式之間的精度基本相同，相比之下第3號(hào)曲線公式精度略微高一點(diǎn)。測(cè)試數(shù)據(jù)分布情況與測(cè)強(qiáng)曲線如圖1所示。試驗(yàn)時(shí)試件強(qiáng)度在36.0～85.0MPa之間。

圖1強(qiáng)度之間的關(guān)系

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，高強(qiáng)混凝土在成型后，強(qiáng)度增長(zhǎng)速度很快。在常溫下（20～25℃），24h強(qiáng)度可達(dá)到30～40MPa。10d左右即可達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。為了了解在較大強(qiáng)度變化范圍內(nèi)的回彈值與強(qiáng)度之間的關(guān)系，在試件成型后24h即開(kāi)始（即脫模時(shí)）進(jìn)行試驗(yàn)。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)總結(jié)歸納，我們認(rèn)為回彈法檢測(cè)高強(qiáng)混凝土可以采用如下形式的計(jì)算公式。

fccu=-8.7+0.82R+0.00629R2

式中：fccu精確至0.1MPa；R精確至0.1。結(jié)構(gòu)混凝土檢測(cè)步驟、數(shù)據(jù)處理辦法及混凝土強(qiáng)度推定，可按標(biāo)準(zhǔn)《回彈法檢測(cè)高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（建研院企標(biāo)）的要求進(jìn)行。

四、商品混凝土超聲—回彈法測(cè)強(qiáng)曲線的試驗(yàn)結(jié)果的體會(huì)

1、對(duì)回彈法檢測(cè)提出異議的主要原因

就目前工程建設(shè)現(xiàn)狀來(lái)看，都在強(qiáng)調(diào)使用大流動(dòng)性混凝土，而大流動(dòng)性混凝土中粉煤灰、礦渣粉等摻合料是必不可少的，而且一般摻量都比較大，相對(duì)于不摻粉煤灰的混凝土，其中的堿度就較低。而摻合料加入混凝土中是靠水泥水化產(chǎn)生的“堿”來(lái)激發(fā)而發(fā)生二次反應(yīng)的，如果沒(méi)有足夠的“堿”粉煤灰等摻合料是不會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)的，也就不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度。另外在就目前施工現(xiàn)狀來(lái)看，模板周轉(zhuǎn)率高，且養(yǎng)護(hù)不好，特別是灑水養(yǎng)護(hù)方面的缺陷，往往會(huì)使表面的混凝土失水而不能充分水化，不能產(chǎn)生足夠的“堿”令粉煤灰等摻合料發(fā)生二次水化產(chǎn)生強(qiáng)度。在這種情況下，特別是粉煤灰等摻合料的摻量較大時(shí)，還很容易使混凝土表面出現(xiàn)“起灰”。當(dāng)采用回彈法檢測(cè)時(shí)，由于混凝土表面水泥沒(méi)有充分水化使混凝土表面強(qiáng)度降低，粉煤灰等摻合料只起微集料充填作用又增厚了混凝土表面的緩沖層，使回彈值進(jìn)一步減小，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量碳化深度是又因混凝土表面水泥沒(méi)有充分水化而不顯“堿”使測(cè)量結(jié)果偏大，這雙重作用使得回彈法推定的混凝土強(qiáng)度遠(yuǎn)低于實(shí)際強(qiáng)度。

2、回彈法測(cè)強(qiáng)曲線的試驗(yàn)的應(yīng)用

（一）、實(shí)踐工程擬合檢驗(yàn)

為了更好地檢驗(yàn)回歸所得到的超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)曲線方程在昆明地區(qū)的適用性和實(shí)用性，特地進(jìn)行了工程現(xiàn)場(chǎng)混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的檢測(cè)試驗(yàn)?！氨背截?cái)富中心”工程是高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，最高樓層28層。對(duì)要求測(cè)定的混凝土構(gòu)件進(jìn)行了超聲和回彈檢測(cè)，采用鉆芯取樣測(cè)定混凝土強(qiáng)度。得到的數(shù)據(jù)顯示：其回歸曲線方程的擬合試驗(yàn)的平均誤差為4.6%。

（二）、試驗(yàn)回歸曲線方程與全國(guó)基準(zhǔn)方程的比較

為了進(jìn)一步驗(yàn)證所得到的回歸方程在昆明地區(qū)的適用度，試驗(yàn)組還是采用沒(méi)有參與回歸分析的試塊進(jìn)行比較試驗(yàn)（為了方便起見(jiàn)，選用上面擬核試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，這不會(huì)影響比較的真實(shí)性），按照超聲回彈綜合法的試驗(yàn)操作規(guī)程，對(duì)6個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的6組混凝土試塊進(jìn)行了超聲速度值和回彈值以及真實(shí)的混凝土強(qiáng)度的測(cè)試。利用得到的回歸方程計(jì)算出預(yù)報(bào)值，再利用全國(guó)基準(zhǔn)曲線方程計(jì)算出預(yù)報(bào)值，和混凝土的強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：碎石回歸曲線方程的預(yù)報(bào)值的平均誤差為4.1%，全國(guó)基準(zhǔn)方程的預(yù)報(bào)值的平均誤差為8.4%。

五、結(jié)束語(yǔ)

從實(shí)踐出發(fā)對(duì)商品混凝土超聲—回彈法測(cè)強(qiáng)曲線的試驗(yàn)，進(jìn)行了粗略的分析和研究。綜上分析，回彈法檢測(cè)工作的主要任務(wù)是運(yùn)用科學(xué)的方法，促進(jìn)工作的開(kāi)展。

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