混凝土测强范文

混凝土测强范文（精选7篇）

混凝土测强 第1篇

1 五参数逆回归超声—回弹综合法测强曲线的建立

设回归模型为:

其中,R为混凝土试块回弹值;v为混凝土试块声速值;f为混凝土试块抗压强度值;f0和v0为位置参数;A,B和C为待定系数。

令y=ln(R),x=ln(v-v0),z=ln(f-f0),a=lnA,b=B,

c=C,式(2)变换为:

y=a+bx+cz (3)

已知一组实验室数据(Ri,fi,vi),i=1,2,…,n,利用回归分析[1]可以求得待定系数为:

位置参数f0和v0可以由相关系数最大法来确定,即:

其中,

2 应用举例

本文结合一组混凝土试块回弹值、声速值和抗压强度值(每组试块的碳化深度值相同)测试结果进行处理,试验数据见表1。

根据表1数据,利用上述方法求得f—v—R曲面拟合方程为:

线性相关系数为:r=0.989 8。

按传统方法进行回归分析,得到幂函数回归方程为[3]:

lnf=-6.084 6+1.304 2lnR+3.181 3lnv (27)

线性相关系数为:r=0.979 9。

按传统方法进行回归分析,得到直线式回归方程为:

f=-42.898 4+1.475 54R+5.372 9v (28)

线性相关系数为:r=0.966 6。

3 结语

本文提出的测强曲线形式比常用的直线式方程、幂函数式方程的相关系数高,提高了混凝土现场检测的精度。五参数超声—回弹法测强曲线是进一步提出混凝土强度置信限以及强度评定标准的基础。此外,该方法不仅适用于建筑结构无损检测中,还可以应用到其他领域中。

参考文献

[1][美]约翰.内特,威廉.沃塞曼,迈克尔.H.库特纳.应用线性回归模型[M].北京:中国统计出版社,1990.

[2]傅惠民,张应福,张少波.解非线性方程组的一元化方法[J].机械强度,1999,14(3):166-172.

[3]唐山市工程建设地方标准,超声回弹综合法检测预拌(泵送)混凝土强度技术规程[S].

混凝土测强 第2篇

关键词：泵送混凝土,测强曲线,回归分析,破碎卵石

自1948年瑞士施密特 (E. Schmidt) 发明回弹仪以来, 回弹法的应用已有近60年的历史。回弹法具有所用仪器构造简单、方法简便、测试值在一定条件下与混凝土强度有较好的相关性、测试费用低廉等特点, 因此广泛应用于普查、验证工程结构实体的混凝土强度, 在现场应用有无可比拟的优越性, 被国际学术界公认为混凝土无损检测的基本方法之一[1]。

尽管我国建立了统一的混凝土回弹测强曲线, 但由于南北气候差异大, 混凝土原材料品种繁多, 施工条件和水平不一, 即使是在同一地区, 混凝土原材料 (特别是粗、细骨料) 性质差异也很显著。故采用国家统一制订的测强曲线显然不如地区测强曲线和专用测强曲线更加精确可靠[2]。浙江省丽水市莲都区于上世纪八九十年代就开始将瓯江河道中大量卵石堆积物采用破碎筛选后作为商品混凝土粗骨料使用, 这与通常商品混凝土使用开山碎石作为粗骨料有所不同, 因此, 有必要建立适应本地区的混凝土测强曲线。

1原材料与配合比

1.1原材料

1) 水泥:

采用建德海螺和缙云红狮水泥厂生产的P.O42.5水泥, 其主要性能指标如表1所示, 凝结时间和强度均能满足规范要求。

2) 粉煤灰:

采用乐清嘉隆Ⅰ级粉煤灰, 细度8.6%, 需水量比为94%, 烧失量为2.8%。

3) 砂:

采用瓯江河道天然河砂, 细度模数为2.8, 含泥量为0.5%。级配如图1所示。

4) 石:

采用瓯江河道破碎河卵石, 属于5～31.5 mm连续级配, 压碎值为6.8%, 含泥量为0.7%, 针片状含量为7%, 符合标准要求。级配见图2。

5) 外加剂:

采用丽水派菲克生产复合型外加剂, 砂浆减水率为17.6%。

6) 水:

采用瓯江河水, 符合规范要求。

1.2配合比

不同强度等级的混凝土配合比见表2。

2试验仪器与方案步骤

2.1试验仪器

1) 回弹仪:

选用山东乐陵市回弹仪厂生产的混凝土回弹仪, 其标准能量为2.207 J。

2) 压力机:

NYL-2000D型2 000 kN压力试验机。

2.2试验方案步骤

1) 按最佳配合比设计C20、C25、C30、C35、C40五个强度等级 (其中由于C25、C30、C35为该地区常用强度等级, 所以这3个强度等级分别提供3个配比, 其他均为2个) , 对每一强度等级制作6个150 mm150 mm150 mm立方体试件, 共78个试件, 在成型的第2 d拆模。

2) 试块采用自然养护。养护期间将试块移至不直接接受日晒雨淋处, 按“品”字形堆放, 并使试块的底面向下, 表面向上, 4个侧面均能接触空气。

3) 试件提前2～3 d移至适当地方, 使试件干燥, 便于回弹。

4) 到28 d时, 在试块保持30～50 kN的压力下, 进行回弹试验, 每个侧面8次, 除去3个最大值和3个最小值后求平均回弹值Rm精确至0.1;然后将试块加荷直至破坏, 计算出28 d抗压强度fcu (MPa) 准确至0.1 MPa。

3专用测强曲线的建立

3.1回归方程式选择

按照最小二乘法的原理, 采用78个试块中每一试块成对的fcu和Rm数据, 进行回归处理。用于表达专用测强曲线的回归方程式, 可以采用以下3种

undefined

由于只是测定28 d的强度和回弹值, 所以这里并没有考虑碳化深度的影响。

3.2数据处理

本文分别按照以上3个公式进行了回归, 并对比了方程式的强度标准差和平均相对误差。结果如图3、表3和表4所示。

从图3、表3和表4中可以看出, 按照3个公式回归出来的方程式, 其平均相对误差和相对标准差都相同, 就连相关系数也相差甚微。所以, 按照通常的习惯就选取乘幂式作为本文所研究泵送混凝土的回弹测强公式, 也即fundefined=0.057 1Rundefined, 强度平均相对误差δ和强度相对标准差er分别为6.2%和7.8%, 满足回弹规程的规定值 (δ±14%, er±17%) 。因此, 该方程曲线可以作为丽水莲都地区泵送混凝土早龄期 (28 d) 回弹检测专用曲线。

4结论

a.通过上述实验数据和处理, 获得了丽水莲都地区泵送混凝土早龄期 (28 d) 回弹检测专用曲线, 得到回归方程式为

undefined

b.本试验结论及公式的适用范围:

1) 回弹法测定丽水市莲都区建筑工程破碎卵石混凝土抗压强度;

2) 混凝土抗压强度等级在10～50 MPa范围内;

3) 混凝土龄期为14～30 d。

c.丽水莲都地区泵送混凝土早龄期 (28 d) 回弹检测专用曲线的制定, 能更好地反映本地区工程的实际情况, 填补了该市建设系统中没有地方专用曲线成果的空白, 为该市建设系统结构工程和混凝土质量的监督和检验提供有利保障。

参考文献

[1]《新编混凝土无损检测技术》编写组.新编混凝土无损检测技术[M].北京:中国环境科学出版社, 2002.

混凝土测强 第3篇

本试验依据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2001中“各地也可以制定和采用专用测强曲线和地区测强曲线”之规定, 对宿迁地区混凝土专用测强曲线的制定进行初步研究。

1 试验准备及相关要求

检查相关仪器设备的到位情况, 设备是否处于正常使用状态。回弹仪应处于有效检定周期内, 率定值应在80±2范围内, 试压试模规格为150150150mm钢质试模, 并处于有效检定周期内, 符合《混凝土试模》 (JG3019) 相关要求。振动台应处于有效检定周期内, 压力试验机应具有效的检定证书, 压力应能稳定保持在30~80KN内标养室设备, 确保处于正常状态, 验证试样采用规格为500mm500mm500mm.木模 (涂脱模剂) 。

2 原材料, 配全比选择

宿迁地区各混凝土企业所使用的砂石、水泥, 外加剂、掺合料等原材料大致相同, 同时考虑工地混凝土施工情况, 按最佳配合比设计C10、C20、C30、C40、C50 5个强度等级。

具体原材料情况:水泥:淮安产海螺P.O42.5水泥凝结时间:初凝127min, 终凝217min, 标准稠度用水量28.3%, 3天强度5.4/26.4Mpa, 28天8.3/49.9Mpa。粉煤灰:华能 (淮安) 电厂产Ⅱ级灰, 细度15.6%, 烧失量5.2%, 需水量比98%, 28天活性指数80%, 砂:骆马湖砂, 细度模数2.4%, 含泥量2.2%, 泥块含量0.8%, 石子:睢宁产碎石, 规格5`~31.5mm, 压碎值7.6%, 针片状含量14%。外加剂:江苏博特公司生产的缓凝高效泵送剂, 减水率18%以上。

3 试件制作与养护

试件制作:试块的制作, 振捣方式采用与现场结构相同的方式 (振动台、插入式振捣棒) 进行, 试件成型后, 每强度等级取两组采用同条件养护, 常温下静置一日后拆模, 移至验证试件旁, 随后与验证试件一起, 覆盖草帘浇水养护两天。其中一组供龄期的前限试压, 另一组供龄期的后限试压, 第三组标养28天试压供强度对比, 共制作14组。验证试件成型环境与本地区工程结构混凝土一致, 成型采用插入式振捣棒进行振捣, 试件置于试验室走廊下面 (避免暴晒, 雨淋) 。

4 相关试验数据

强度值如下:

标养试件强度值

验证试件回弹值

钻芯强度值

5 数据分析

1) 、经过对表2中数据进行回归分析后, 得到下式的曲线:

用上式计算回归方程式的强度平均相对误差δ和强度相对标准差er;平均相对误差:

强度相对标准差:

式中:fcu, i由第i个试件抗压强度试验得出的混凝土强度值 (Mpa) ;fccu, i由同一试件的平均回弹值Rm按回归方程式算出的混凝土的强度换算值 (Mpa) ;n制定回归方程式的试件数。对照回弹法检测混凝土抗压强度技术规程的规定:地区测强曲线:平均相对误差 (δ) 不应大于±14.0%;相对标准差不应大于17.0%。专用测强曲线:平均相对误差 (δ) 不应大于±12.0%;相对标准差不应大于14.0%。上述回归方程式符合要求。

2) 用验证试件对回归方程进行验证:fccu, i=30.8 Mpa, 再考虑碳化的因素, 与钻芯强度平均值29.9Mpa相比, 数值还是比较接近的。

3) 用各同条件试件平均回弹值按回归方程得出的抗压强度值经与标养试件强度对比, 结合碳化深度 (同条件试件强度与标养试强度之间一般为1.1的系数关系) 可得出混凝土碳化深度修正系数。

混凝土测强 第4篇

自19世纪20年代波特兰水泥问世以来, 混凝土材料及其应用技术得到不断发展。与其他材料相比, 混凝土可按要求浇筑成型, 经济、节能、而且是耐久性材料之一, 因此, 混凝土是世界上应用最普遍、范围最广的结构材料之一。根据有关报道[1], 目前世界上混凝土的用量年平均以8.8109m3增加。然而, 在大量应用钢筋混凝土的同时, 人们注意到一个值得关注的问题混凝土结构的耐久性问题, 由混凝土耐久性不足导致结构破坏的现象日益增多[2]。

混凝土的既有强度是混凝土结构耐久性检测的一个重要指标。现场无损或半破损检测混凝土强度的方法中, 回弹法、超声回弹法及取芯法相对比较成熟, 已制定了相应的执行规程, 在工程中应用比较广泛[3,4]。但是原有的超声回弹综合法测强曲线仅适用于普通龄期的混凝土, 它所依据的物理量和混凝土抗压强度之间的相关关系不适用于长龄期混凝土。以下本文采用超声回弹综合法的测试方法对一西北地区长龄期混凝土栈桥桥墩进行碳化、回弹值和波速值分区测试, 并通过取芯法确定各分区混凝土基准强度, 建立了混凝土抗压破坏强度和超声声速值与回弹值的回归方程, 为西北地区长龄期混凝土强度测试提供参考。

1 工程概况

(1) 栈桥柱工程概括

该栈桥桥柱为卵石混凝土, 设计标号为200号, 1983年建成, 所在环境比较特殊, 有大气自然环境和水中环境, 而且夏天水位比较高, 冬天水位低并且结冰, 见图1-1。

(2) 栈桥柱分区

针对栈桥使用环境特点对栈桥桥柱分四个区:认为夏季最高水位线以上30cm到柱顶范围内为大气环境区、夏季最高水位线以上30cm范围内为吸水区、夏季最高水位与冬季一般水位范围内为水位变化区、冬季一般水位以下为冻融区。分区示意见图1-2。

2 混凝土强度测试

针对栈桥不同分区, 采用MN-3C型非金属超声仪和ZC3-A型回弹仪对栈桥各区进行声速和回弹值进行检测, 同时应用现有规程统一测强公式: (粗骨料为卵石时) 对各区进行强度推定, 为了更准确地确定混凝土强度, 在超声回弹相应测试位置进行取芯, 进行钻芯法测强, 芯样加工处理后, 用WAWY500微机控制电液伺服万能试验机进行抗压试验。测试结果见表1-1。

根据现有规程对寒区水中建筑物四个区混凝土强度进行推定结果和芯样结果相比较, 都大于芯样强度的50%以上, 远超过了测试误差的范围。主要原因是:规程中的公式都是通过标准试件标准养护下试验得到的, 而且试件混凝土的龄期相对比较短, 而现场混凝土耐久性检测与加固的混凝土结构龄期长, 特别是冻融环境下水中混凝土结构因所处的微环境比较复杂, 超过了规程的适用范围。因此对既有长龄期的混凝土结构进行强度测试时, 不适宜直接用技术规程中的公式进行推定强度, 应建立相应的混凝土测强公式。

3 测强曲线回归分析

(1) 测强回归公式

本文采用《综合法测定混凝土强度技术规程》 (CECE02:88) 对专用曲线推荐使用的非线性回归模型对现场测试数据进行拟合:

fcu, i=AvundefinedRundefined (1)

其中:fcu, i混凝土抗压强度 (MPa)

v试块声速平均值 (km/s)

R回弹值的平均值

A, B, C回归系数

按照传统最小二乘法回归的计算过程比较复杂, 在此利用Microsoft公司的MS-Excel程序对研究数据的回归拟合及其可靠性进行自动计算[5], 得出不同分区长龄期卵石混凝土测强拟合公式:

大气区卵石混凝土测强拟合公式:

Fundefined=0.0040828 (v1) 1.61 (R) 1.65 (2)

相关系数r=0.9867, 剩余标准差S=0.034Mpa

吸水区卵石混凝土测强拟合公式:

Fundefined=0.000245 (v1) 1.858 (R) 2.267 (3)

相关系数γ=0.969, 剩余标准差S=0.078MPa

水位变化区卵石混凝土测强拟合公式:

Fundefined=0.0000114 (v1) 0.341 (R) 3.674 (4)

相关系数γ=0.859, 剩余标准差S=0.078MPa。

冻融区卵石混凝土测强拟合公式:

Fundefined=0.0002257 (v1) 1.51 (R) 2.409 (5)

相关系数γ=0.891, 剩余标准差S=0.107MPa。

4 测强曲线工程验证

选取兰州市另一水上公园10根栈桥柱, 为卵石混凝土, 设计标号为200号, 1985年建成。按照上面的分区进行超声回弹综合测试, 应用公式 (2) ～ (5) 进行强度推定, 同时进行取芯校核, 结果见表1-2。

5 结语

混凝土测强 第5篇

预拌混凝土与传统混凝土相比, 最大特点就是集中搅拌、商品化供应。自1973年我国建成第1个混凝土搅拌站以来, 预拌混凝土以其优质、高效、环保的性能优势, 在北京、上海、广州等大中城市已经得到普遍应用。随着中小城市基础设施建设步伐的不断加快以及国家相关政策的要求, 中小城市的预拌混凝土行业正在快速发展。

2006年黄石市政府制订出台一系列政策与管理规范, 大力推广使用预拌混凝土。经过3年多的发展, 预拌混凝土生产量从2006年的5万吨增加至2008年的57万吨。在发展的背后, 仍存在一些制约其发展的问题, 其中对预拌混凝土结构实体强度的检测是大难题之一。目前该地区预拌混凝土结构的强度检测评定是通过回弹法利用全国统一的测强曲线推定实体强度值, 测定结果往往是强度推定值小于实际强度值, 而且与强度标准值之间偏差甚大, 工程上出现这种问题后, 质检部门必须采用钻芯取样法进行强度复检, 在复检结果合格的情况下, 钻芯取样较高的检测费用导致了施工单位对预拌混凝土企业的不满。这一问题如不能及时解决, 必将阻碍本地区预拌混凝土行业的顺利发展。本文通过对回弹法检测混凝土结构抗压强度的原理与强度影响因素的分析, 指出建立适合黄石地区原材料、施工方式、气候环境等特点的地区, 测强曲线是解决该问题的有效途径。

1 预拌混凝土结构抗压强度的检测方法及原理

1.1 混凝土质量的检测评价方法

混凝土的质量要求主要包括强度、变形以及耐久性等方面, 混凝土强度虽然不能代表混凝土质量的全部信息, 但它直接影响混凝土结构安全度并间接反映混凝土耐久性性能, 所以目前仍以其抗压强度作为评价混凝土质量的一个重要技术指标。传统的混凝土质量检测方法是以按规定取样制作的标准养护试件以及同条件养护试件, 但由于试件的尺寸、制作条件、养护环境及受力状态与结构物中原位混凝土有明显差异, 其试验结果均不能真正反映实际工程中混凝土的质量状态。现行技术规范GB50204-2002规定, 在建筑工程施工质量的验收中, 对涉及结构安全和使用功能的重要部分工程以及同条件养护试件强度被判不合格或留置试件数量不够时应进行抽样检测。对混凝土工程结构进行检测的方法很多, 其中回弹法因使用仪器构造简单、操作较简便、测试值在一定条件下与混凝土强度有较好的相关性、测试费用低廉等特点, 该方法是工程检测、监督及各施工组织单位在现场工程中广泛采用的无损检测方法。

1.2 回弹法检测混凝土结构抗压强度的原理

由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种相关关系, 而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上, 其回弹高度 (通过回弹仪读得回弹值) 与混凝土表面硬度成一定的比例关系。因此通过试验, 建立混凝土强度与回弹值间的相关关系 (数学模型或相关曲线) , 并以此来推定混凝土的抗压强度, 这就是回弹法测混凝土强度的基本原理。

混凝土试块的抗压强度与回弹值之间建立起来的关系曲线称为测强曲线, 它是检测推定混凝土强度的基础。测强曲线根据材料来源, 分为统一测强曲线、地区测强曲线和专用 (率定) 测强曲线三类。对于没有可以利用的地区和专用混凝土回弹测强曲线, 测区混凝土强度的求取则通过统一测强曲线计算, 即

回弹法是根据混凝土结构表面约6mm厚度范围的弹塑性能, 间接推定混凝土的表面强度, 并把构件竖向侧面的混凝土表面强度与内部看作一致。因此, 混凝土构件的表面状态直接影响推定值的准确性和合理性。用回弹法检测时必须要求被测结构或构件混凝土的内外质量基本一致, 当混凝土表层与内部质量有明显差别时, 不允许使用回弹法来检验结构混凝土的抗压强度。

2 回弹法检测混凝土抗压强度的主要影响因素

2.1 混凝土材料的影响

普通混凝土是由水泥、粗细骨料和水配制而成的, 其抗压强度主要取决于其中水泥砂浆的强度、粗集料的强度及两者的粘结力。回弹法检测的是混凝土的表面硬度, 表面硬度主要与水泥砂浆强度及粗骨料和砂浆间粘结力等有关。目前很多城市广泛使用的是占主导地位并商品化生产的预拌混凝土, 预拌混凝土生产原材料和配合比已发生显著地变化:普遍采用双掺技术, 使混凝土组分数都已由四组分增至六组分;流动度大大提高;砂率增大, 以及使用粒径较小级配良好的粗骨料, 这些因素都会显著影响混凝土的回弹值。

2.2 环境因素的影响

通常环境指的是湿度、温度等, 《规程》规定回弹仪的使用温度为-4～40℃, 超过这个温度范围, 回弹仪的准确性降低。潮湿环境下混凝土表面含水率较大, 造成回弹值偏低, 《规程》要求混凝土表面处于干燥状态, 湿度对低强度混凝土的回弹值影响较大, 随着强度的增长湿度的影响逐渐减小。

2.3 检测仪器与检测方法的影响

只有性能良好的回弹仪才能保证测试结果的可靠性, 回弹仪使用过程中受现场粉尘及回弹仪自身稳定性等因素的影响, 随着使用次数的增加, 其工作状态会逐渐低于标准状态, 导致测试结果偏低, 因此, 《规程》规定通常回弹仪弹击次数超过2000次需进行常规保养, 弹击次数超过6000次需送检定单位检定。

回弹仪检测构件强度时对测区的选取和测点的布置也应符合要求:测区应选在使回弹仪处于水平方向检测的混凝土浇筑侧面, 并宜选在对称的两个可测面上;侧点在测区范围内均匀分布, 相邻两测点的净距不宜小于20mm, 如果测点过密或对一个测点重复检测, 则其检测强度值偏大, 也不能代表混凝土构件的实际强度。

另外, 测区的受检面应清洁、平整, 不应有疏松层、浮浆、油污、涂层以及蜂窝、麻面, 必要时用砂轮清除疏松层和杂物且不应有残留的粉末或碎屑, 否则会造成回弹值偏低。

2.4 混凝土表面碳化值的影响

混凝土的碳化是空气中的二氧化碳与水泥水化产物氢氧化钙在水的作用下发生反应生成硬度较高的碳酸钙的现象。由于碳化作用使混凝土表面硬度增加, 回弹值硬度增大, 但混凝土内部的抗压强度没有变化, 在测试过程中要扣除因混凝土碳化而增大的回弹值, 因此, 在测区回弹测试完成后, 要选择有代表性的1～2处测量碳化深度。

混凝土的碳化受很多因素的影响, 包括混凝土龄期、原材料、强度等级、环境温湿度等, 如普通硅酸盐水泥的抗碳化能力要优于矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥;混凝土强度等级越高, 密实度越大, 抗碳化能力越强;大气中二氧化碳浓度和周围介质的相对湿度对碳化影响最大。

3 建立回弹法地区测强曲线的必要性

统一测强曲线是由全国有代表性的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件, 通过试验所建立的曲线, 而我国地域辽阔, 混凝土的组成材料性质地区差异性很大, 即使同一省, 混凝土原材料性质也是显著的;同是混凝土周边环境如温度、湿度、酸碱性等诸多条件也因地区差异而千差万别, 因此在实际使用过程中, 混凝土碳化进程很大差异, 所以采用国家统一测强曲线或省统一测强曲线显然不如地区测强曲线精确可靠。

另一方面, 统一测强曲线适合混凝土强度不超过C50的现场搅拌混凝土。在现代化的混凝土工程中, 商品混凝土得到大力推广和普遍使用, 高强度混凝土以及混凝土外加剂得到应用广泛, 因此使用回弹法统一测强曲线将导致得到的混凝土强度推定值不仅普遍低于所对应芯样的强度值, 而且具有明显的地区差异性, 同时也不适用于高碳化混凝土强度检测。为了进一步提高精度, 发挥各地区技术优势, 在《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程 (JGJ/T23一2001) 》第6.1.2条规定“凡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, 经上级主管部门组织审定和批准后实施。各地区或各部门应优先使用本地区或本部门的测强曲线”, 近几年来, 多个省市地区已经依据该规程并结合本地区的实际情况制定了地区回弹测强曲线, 测试精度得到极大的提高。

4 结语

为了更好地反映黄石地区混凝土工程的实际情况, 从事本地区混凝土生产、使用与管理的人员应充分考虑当地混凝土原材料、气候条件和成型养护工艺, 通过试验、校核、修正统一测强曲线, 建立适合本地区预拌混凝土工程强度检测的地区测强曲线, 有效提高回弹法推定混凝土抗压强度的精确度和可靠性, 同时填补高强混凝土强度和高碳化混凝土强度检测的空白, 以及黄石地区建设系统中没有地区回弹测强曲线的空白, 促进该地区预拌混凝土行业的健康发展。

摘要：本文简述了预拌混凝土强度检测方法和回弹法推定混凝土强度值的原理, 分析了混凝土强度的影响因素, 指出根据回弹法利用统一测强曲线推定混凝土强度值不足之处, 提出建立黄石地区测强曲线的必要性。

关键词：预拌混凝土,回弹法,抗压强度,测强曲线

参考文献

[1]回弹法检验混凝土抗压强度技术规程 (JGJ/T23-2001)

[2]郑银成.回弹法在混凝土强度检测中的应用问题分析[J].建材与装饰2007年9月中旬刊:278-280

混凝土测强 第6篇

回弹法检测混凝土强度是一种无损检测技术, 通过测试混凝土的表面硬度 (回弹值) 及碳化深度值, 利用回弹值-抗压强度换算值之间的关系 (即测强曲线) 来推定所测混凝土的抗压强度, 属于间接测试方法。回弹法具有设备简单、操作方便、灵活快速、经济等一系列优点, 因此, 近几十年来应用非常广泛, 目前已成为工程建设中对施工质量控制、结果验收的重要方法。

随着公路桥梁向大跨度方向发展, 高强度混凝土在桥梁上部结构中的应用日益广泛, 强度等级为C50乃至C60的混凝土已成为主流。我国公路交通行业一般沿用建设部制定的《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2011) 中的混凝土强度统一测强曲线, 该曲线只适用于抗压强度为10.0~60.0MPa的混凝土。对于设计强度等级为C50的桥梁混凝土来说, 实际的抗压强度大部分会超过60, 经常会出现回弹值超出测强曲线上限, 从而无法得到强度推定值, 此时再采用该统一测强曲线进行回弹检测已不适合。福建省工程建设地方标准《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ 13-113-2009) 采用了标称能量为5.5J的高强回弹仪, 制定的地区测强曲线适用于抗压强度60~90MPa的混凝土, 但工程实际中, C50的桥梁混凝土抗压强度也有一部分处于60MPa以下, 因此对设计强度等级为C50的桥梁混凝土来说, 采用回弹法进行检测处于一种不上不下的尴尬境地。为了更好地指导现场检测工作, 提高检测精度, 有必要依据JGJ/T23-2011规程中的要求, 根据现场施工条件、所用材料, 结合工程实际, 采用回弹法对试件和现场混凝土进行了大量试验, 并利用回归分析, 制定精度较高的项目专用测强曲线。

2 试验过程

2.1 试验材料和设备

以该高速公路预制T梁所用材料一致。混凝土试验原材料主要情况如下:

(1) 水泥:C50混凝土配合比采用春驰P.O52.5水泥, C20~C40混凝土配合比采用春驰P.O42.5水泥;

(2) 细集料:I类河砂, 细度模数2.5, 含泥量、泥块含量合格;

(3) 粗集料:I类碎石, 级配为连续粒级5~20mm;

(4) 粉煤灰:I级粉煤灰;

(5) 减水剂:北京金盾建材有限公司生产的JD-1聚羧酸高性能减水剂;

(6) 回弹仪:ZC3-A型混凝土回弹仪 (标称能量2.207J) , 钢砧率定值为80±2, 符合规范要求;

(7) 压力机:TYE-2000B型压力试验机, 精度1级, 处于检定合格状态。

2.2 试验方法和步骤

按照最佳配合比设计5个强度等级 (C20、C25、C30、C40、C50) 的混凝土试块, 由于建立该专用测强曲线的目的主要用于检测C50的构件, 因此C50混凝土成型了48块 (16组) , 其余等级均成型了6块 (2组) 的边长为150mm的立方体试块, 在成型24h后, 将试件移至现场与被测构件相同条件下养护, 试件拆模时间与现场构件的拆模时间相同。该C50预制T梁的配合比如表1所示, 设计坍落度为120mm±20mm。

试件在到达28d龄期后依照标准要求, 按以下步骤进行试验:将被测试块表面擦拭干净, 按规定方法测量试件尺寸, 依次编号;以浇筑侧面的两个相对面置于压力机的上下承压板之间, 加压至60~100k N (C20、C25采用70k N, C30、C40、C50采用90k N) , 在试块保持压力的情况下, 采用符合要求的回弹仪, 按照规定方法, 在试块的两个相对侧面上分别均匀分布弹击8个点;从每一个试块的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值, 剩余10个数值的平均值即为该试件的平均回弹值Rm;回弹测试完毕后, 按标准规定的加荷速度将试件加荷至破坏, 计算试块的抗压强度值fcu, 见表2由于本次试验试件龄期较短, 混凝土尚未出现碳化, 因此本次专用测强曲线不考虑碳化深度的影响。

2.3 计算方法

建立专用测强曲线的回归方程式, 应按每一试件测得的fcu和Rm数据, 采用最小二乘法原理计算。回归方程数学模型为fcuc=ARmB, 对公式等号两边取对数得:

lgfcu=lg A+Blg Rm,

令:x=lg Rm, y=lgfcu, a=lg A, b=B, 则该方程可转换为:

y=a+bx,

逐个对72个试件的fcu和Rm进行验算, 可得a=-1.069, b=1.708, 相关系数r=0.944, 因此, 方程式y=a+bx呈线性相关。由a=lg A=-1.069可得A=0.0852, B=b=1.708, 可得回归方程式

fccu=0.0852Rm0.1708

2.4 验证

在得出回弹法专用测强曲线后, 从工地取回6组同条件试件进行验证校核, 检测结果见表3。由表3可计算出强度平均相对误差δ=±5.7%, 强度相对标准差εr=6.4%, 说明该专用测强曲线得出的强度推定值与抗压强度接近, 表明该曲线是可靠的、准确的。

3 专用测强曲线的使用范围

(1) 由于建立测强曲线时采用的试验龄期为28d, 因此在现场使用过程中构件龄期应控制在28d附近, 避免因龄期的不同导致结果的准确性下降;

(2) 当原材料发生变化时应重新进行试验, 制定或修正专用测强曲线;

(3) 本测强曲线仅适用于本项目抗压强度在20~50MPa的混凝土, 不得外延。为保证曲线的准确性, 应定期抽取一定数量的同条件试块或对实体取芯进行验证, 如发现误差较大时, 应停止使用并查找原因。

4 结语

(1) 通过试验和数据处理, 建立了某高速公路预制T梁的回弹法检测混凝土强度专用测强曲线, 得到回归公式fccu=0.0852Rm1.708。该曲线能很好地应用于该高速公路预制T梁C50混凝土的质量检测。

(2) 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2011) 中的混凝土强度统一测强曲线只适用于抗压强度为10.0~60.0MPa的混凝土, 而目前桥梁混凝土设计强度等级为达到C50乃至C60已较为常见, 此时再采用统一测强曲线进行回弹检测已不适合。为了提高检测精度, 有必要依据规程要求, 制定项目的专用测强曲线。

参考文献

[1]JGJ/T 23-2011, 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

[2]DBJ 13-113-2009, 回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程[S]

超声回弹综合法测强曲线的建立 第7篇

《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》 (中国工程建设标准化委员会标准CECS02:88) 中提供了全国基准曲线 (分为卵石和碎石两种, 其中碎石的测强曲线为:fccu=0.00799839va1.723517 Ra1.568536) , 这种曲线对我们地区常用原材料究竟适应性如何呢?

本试验依据《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》 (CECS02:88) 。

1 数据采集

CECS02:88中要求建立测强曲线选用本地区常用水泥、粗骨料、细骨料、按最佳配合比制作混凝土强度等级为C10～C50的边长为150mm立方体试块, 分别按龄期为7d、14d、28d、60d、90d、180d和365d进行立方体试块强度试验;每个龄期的每组试件由3个 (或6个) 试块组成;每种混凝土强度等级的试块数不应少于30块。

2 测试方法

2.1 设备

(1) 回弹仪:ZC3-A型混凝土中型回弹仪。

(2) 超声仪:UTA2000A型超声无损检测分析仪。

(3) 压力机:2000kN压力机。

以上三台仪器均符合规程规定的全部技术要求。

2.2 超声回弹测试方法

(1) 试块声速值的测试。

(1) 试块声时测量取试块浇注方向的侧面为测试面, 采用甘油为耦合剂。

(2) 声时测量采用对测法, 在一个相对测试面上测3点, 发射和接收换能器轴线在一直线上, 试块声时值tm为3点平均值, 保留小数点后一位数字。

(3) 试块的声速值v=l/tm, km/s, 精确至0.01km/s,

l为测距, 150mm;

tm为声时值, 单位:μs。

(2) 试块回弹值的测试。

回弹值测量选用不同于声时测量的另一相对侧面。将试块油污擦净放置在压力机上下承压板之间, 加压至30kN～50kN, 并在此压力下在试块相对测试面上各测8点回弹值, 剔除3个最大和最小值, 将余下10个回弹值的平均值作为该试块。

(3) 抗压强度值的测试。

回弹值测试完毕后卸荷, 将回弹面放置在压力承压板间, 以每秒6±4kN的速度连续均匀加荷至破坏。抗压强度值fcu精确至0.1MPa。

3 数据分析计算

根据CECS02:88介绍, 水泥品种、砂子种类、砂产地、砂含泥量、掺与不掺减水剂早强剂、搅拌成型工艺 (不包括离心法、真空法、压浆法、喷射法砼) 等对超声回弹综合法测强没有显著影响, 只是强调粗骨料对综合法测强影响较为明显。我们该课题试验只采用一种碎石。因此我们将试块声速值va、回弹值Ra、抗压强度值fcu均汇总到一起列为表7以供回归分析用, 共300组数据。

根据CECS02:88中附录一推荐:

用上述方程进行回归计算。通过我们实测的300组va、Ra、fcu数据找出常数项系数a和回归系数b、c的值, 即得到回归测强曲线方程。

回归平方和:U=bL1f+cL2f=22.16511267

相关系数:r= (U/Lff) 1/2=0.939974727

相关系数r=0.939974727接近于1, 线性相关关系显著。

相对标准误差:

相对标准误差er=9.9%符合规程规定的专用测强曲线相对标准误差er要小于或等于12%的要求。

经上述回归计算分析得测强曲线方程:

相关系数:r=0.9400

相对标准误差:er=9.9%

按所得的超声回弹综合法测强曲线方程列出f ccuvaRa测区混凝土强度换算表, 并画出超声回弹综合法测强曲线图。

被测构件的测区混凝土强度换算值, 可由回弹仪测得回弹值的平均值Ra及超声仪测得的声速值va经混凝土强度换算表查表得出。

例如:一构件被测得回弹值Ra=39, 声速值va=4.50km/s。通过查表8便知此构件的混凝土强度换算值是35.4MPa。

从所做300组试验数据制作的图和混凝土强度换算表中明显看出, 被测试件回弹值并不能真实地反映和等价于混凝土强度值。从图中清晰地看到, 经回归计算, 超声回弹综合法所得强度换算值已比较精确地反映出混凝土的实际强度值。

4 结语

(1) 正常情况下, 砼质量的检查采用标准试块标养28d的抗压强度来检验砼的强度质量。但是, 由于管理不善、施工质量不良、试块与结构中砼质量不一致或对试块检验结果有怀疑时, 可按CECS02:08规程进行检测, 推定砼强度, 并可作为处理砼质量问题的一个主要依据。

根据CECS02:88中1.0.7条中对专用或地区测强曲线的强度误差规定。

(1) 专用测强曲线, 相对标准误差er±12%。

(2) 地区测强曲线, 相对标准误差er±14%。

本课题经大量数据回归分析得到的测强曲线方程:

其相关系数:r=0.9400接近于1, 线性相关关系显著。

其相对标准误差:er=9.9%<12%满足专用测强曲线的强度误差要求。

(2) 用本课题获得的实测数据验证全国碎石基准曲线其er=19.5%>15%显然我们自己得到的测强曲线大大优于全国基准曲线, 全国碎石基准曲线在我们地区不适用。

(3) 对于长龄期混凝土, 因混凝土碳化层对测试结果的影响较大, 因此, 只有在钻取芯样试件作校核条件下, 才能按CECS02:08规程对结构或构件进行检测和强度推定。

(4) CECS02:08规程规定其适用范围为单位体积重量为1900kg/m3～2500kg/m3的砼, 不适用于下列情况的结构砼。

(1) 遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤的混凝土。

(2) 厚度小于100mm的被测构件。

(3) 表面温度低于-4℃或高于60℃的构件。

本课题是按照CECS02:08规程要求进行的, 因此, 得到的测强曲线同样不适用于以上情况砼。