井旭东 (淮南市建筑管理处,安徽 淮南 232001)

1 概 述

目前混凝土结构作为最主要的建筑结构形式之一,混凝土的质量关系到整个建筑结构的安全。我国混凝土常用检测方法主要有回弹法、超声法、钻芯法以及拔出法。而回弹法为一种对结构的无损检测技术,具有便捷、价廉、易掌握、检测速度快等优点,其主要依据是《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)。但是由于我国幅员辽阔,材料分散,混凝土品种繁多,生产工艺不断改进,所建立的全国统一曲线很难适应全国各地的情况,因此规程规定,有条件的地区和部门,应制定本地区的测强曲线或专用测强曲线。故本文旨在通过实验建立淮南地区测强曲线,提高混凝土强度检测的精度,指导今后的实际工作,为城市建设提供必要的支持。

2 试验方案

本实验方案主要依据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)、《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081-2002)来制定,试验所采用的原材料均为淮南地区混凝土搅拌站最常用的原材料、配合比,并严格按照标准控制试件的制作、养护、存放、试验等各环节,尽可能减小误差对试验精度的影响。

2.1 混凝土试件的制作和养护

试件按最佳配合比共设计变长为150mm的标准立方体抗压试块,选定C20、C30、C35、C40、C50共5个强度等级,成型方式为机械搅拌,振动台振实,龄期为28d、60d、90d、180d四个龄期,每种龄期每个强度等级成型6个试件。试件成型24h后拆模并编号,如30-60-5表示强度等级为C30,龄期为60d,编号为5的试件,然后移至室外不受日晒雨淋处,按品字形堆放养护至一定龄期进行检测。

2.2 试验步骤

在保证设备仪器正常、试验环境标准的状态下进行试验。主要试验设备仪器如图1。

图1 主要试验设备仪器

擦净试块表面,以浇筑面侧面的两个相对面置于压力机的上下承压板之间,加压(60~100)kN(低强度试验取低值加压)。然后保持60kN~100kN的压力下,用标准状态的回弹仪,在每个试块的两个侧面上分别弹击8个点,共16个回弹值,读数精确至1。弹击时应保证测点距试件边缘不小于30mm,相邻两侧点净距不小于20mm,测点均匀分布于测区内,不得弹击有外露的石子或气孔处,每一测点只能弹击一次,操作时要求回弹仪轴线与测试面保持垂直,缓慢试压,读数精确,快速复位。从每一试块的16个回弹值中分别剔除3个最大值和3个最小值,以剩余的10个回弹值的平均值作为该试块的平均回弹值Ri。回弹试验完成后,将试块加荷直至破坏,计算试块的抗压强度值fcu(MPa),精确至0.1 MPa。在破坏后的试块边缘,按照规程规定方法,测的试块的碳化深度值,每次读数精确到0.5mm,测量不应少于3次,取其平均值记作l。

2.3 试验数据处理及测强曲线的拟合

在混凝土无损检测技术中,回弹法检测混凝土强度拟合曲线的选定,是经过多种组合计算分析后确定的,目前确定的最佳回归方程函数关系式为,现将混凝土试块测得的回弹值Ri碳化深度li及抗压强度fcu,i汇总,如表1。

计算过程及结果如下:

部分回弹法测试数据 表1

淮南地区测强曲线与全国统一曲线的对比 表2

∴对取以10为底的反对数,得:

求得的平均相对误差δ=7.64194%,相关系数er=10.51798%相对标准差均满足地区测强曲线“平均相对误差δ不应大于±14.0%,相对标准差er不应大于17.0%”(JGJ/T23-2011)的要求。

2.4 淮南地区测强曲线与全国统一测强曲线的比较

通过对试验数据的整理分析,所得淮南地区的回弹法测强曲线与全国统一测强曲线的比较见表2。

3 结论分析

使用回弹法检测混凝土强度,是根据混凝土硬化后其表面硬度与抗压强度之间有一定的相关关系。笔者从回归方程的选取入手,确定最佳曲线形式,然后确定研究方案,根据对试验数据的分析整理拟合,初步确定淮南地区回弹法检测混凝土强度的地区测强曲线,结果满足国家规范误差要求。并通过与全国统一曲线的比较知该测强曲线可进一步提高淮南地区回弹法检测混凝土强度的精度,使回弹法更好发挥在检测混凝土强度中的作用。

[1]JGJ/T23-2011,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2]GB/T50081-2002,普通混凝土力学性能试验方法[S].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3]刘晓,李玉琳.对回弹法检测混凝土抗压强度的讨论[J].混凝土,2008(8).

[4]邱平.混凝土强度检测用专用或地区测强曲线[J].施工技术,2006(8).

[5]国家建筑工程质量监督检测中心.混凝土无损检测技术[M].北京:中国建筑工业出版社,1996.