沈阳建筑大学学报(自然科学版)
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ)
Ｓｅｐ. ２０１９Ｖｏｌ.３５ꎬＮｏ.５
文章编号:２０９５－１９２２(２０１９)０５－０７８７－０９ｄｏｉ:１０.１１７１７/ｊ.ｉｓｓｎ:２０９５－１９２２.２０１９.０５.０３
高性能混凝土抗压强度现场检测方法
卜良桃ꎬ张 琦
(湖南大学土木工程学院ꎬ湖南长沙４１００８２)
摘 要目的研究回弹法、超声回弹综合法、先装拔出法、后装拔出法和钻芯法在高性能混凝土强度检测上的适用性.方法对５个强度等级Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ８０、Ｃ９０、Ｃ１００的高性能混凝土试件分别进行５种现场检测方法试验ꎬ并进行同条件试块立方体抗压强度试验ꎬ根据试验结果进行拟合分析及误差分析.结果得到５种检测方法检测高性能混凝土强度的测强公式ꎬ其相关性与精确度均较理想ꎬ且钻芯法误差最小ꎬ回弹法误差最大.结论５种检测方法操作简便ꎬ均适用于高性能混凝土现场检测ꎬ可为工程实践提供依据.
关键词高性能混凝土ꎻ检测方法ꎻ测强公式ꎻ拟合分析ꎻ误差中图分类号ＴＵ３９１ 文献标志码Ａ
Ｏｎ￣ｓｉｔｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
ＣｏｎｃｒｅｔｅＣｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅＳｔｒｅｎｇｔｈ
ＢＵＬｉａｎｇｔａｏꎬＺＨＡＮＧＱｉ
(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＣｈａｎｇｓｈａꎬＣｈｉｎａꎬ４１００８２)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｂｏｕｎｄｍｅｔｈｏｄꎬｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ￣ｒｅｂｏｕｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｍｅｔｈｏｄꎬｃａｓｔ￣ｉｎ￣ｐｌａｃｅｍｅｔｈｏｄꎬｐｏｓｔ￣ｉｎｓｔａｌｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｄｒｉｌｌｅｄｃｏｒｅｍｅｔｈｏｄｉｎｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｅｎｇｔｈｔｅｓｔｉｎｇꎬｔｈｅｓｅｆｉｖｅｋｉｎｄｓｏｆｏｎ￣ｓｉｔｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｆｉｖｅｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓｏｆＣ６０ꎬＣ７０ꎬＣ８０ꎬＣ９０ａｎｄＣ１００ꎬａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈｔｅｓｔｏｆｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｔｅｓｔｂｌｏｃｋｃｕｂｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ.Ｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｒｒｏｒａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｔｅｓｔｄａｔａ.Ａｓａｒｅｓｕｌｔꎬｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｆｏｒｍｕｌａｓｏｆｆｉｖｅｍｅｔｈ￣ｏｄｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄꎬａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎｄａｃｃｕｒａｃｙａｒｅｉｄｅａｌꎬｔｈｅｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｄｒｉｌｌｅｄｃｏｒｅｍｅｔｈｏｄｉｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｓｔꎬｔｈｅｒｅｂｏｕｎｄｍｅｔｈｏｄｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔ.Ｔｈｅａｂｏｖｅｆｉｖｅｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｅａｓｙｔｏｏｐｅｒａｔｅａｎｄｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｎｇｏｎ￣ｓｉｔｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅꎬｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｂａｓｉｓｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ.
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅꎻｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄꎻｔｅｓｔｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｆｏｒｍｕｌａｓꎻｆｉｔｔｉｎｇａｎａｌｙ￣ｓｉｓꎻｅｒｒｏｒ
收稿日期:２０１９－０１－０４
基金项目:国家自然科学基金项目(５１２７８１８７)
作者简介:卜良桃(１９６３—)ꎬ男ꎬ教授ꎬ博士ꎬ主要从事土木工程结构体系及加固方法等方面研究.
７８８ 沈阳建筑大学学报(自然科学版)第３５卷
社会经济的发展和大规模基础设施建设的推行ꎬ催生了越来越多的新型材料、新型结构体系.高性能混凝土作为一种新型建筑材料ꎬ具有耐久性、强度高等特点ꎬ被广泛应用于高层建筑结构、大跨度桥梁结构、抗震结构体系以及加固工程中[１－２].随着高性能混凝土的应用与发展ꎬ为保证结构安全性ꎬ需对其进行现场检测.目前关于高性能混凝土检测标准只有«高强混凝土强度检测技术规程»(ＪＧＪ/Ｔ２９４—２０１３)ꎬ测定材料抗压强度采用的是预留立方体试块进行抗压强度试验[３－４]ꎬ但立方体试块必须在混凝土浇筑成型时制作ꎬ制作后需要在特定条件下养护２８ｄ后ꎬ再将立方体试块从工地现场运送到室内进行抗压强度试验ꎬ此过程较繁琐、存在试块损坏或遗失的风险.此外ꎬ若制作的试块不完备ꎬ或对已经施工完成的高性能混凝土结构强度存在质疑时ꎬ制作立方体试块不可能实现.因此ꎬ在现场工程应用中ꎬ需要一种可靠、准确、便捷、经济的方法对高性能混凝土进行现场检测[５－６].然而国内的各种现场检测技术规程[７－１１]只适用于强度等级５０ＭＰａ及以下的普通混凝土.因此笔者采用回弹法、超声回弹综合法、先装拔出法、后装拔出法、钻芯法５种现场检测方法分别对５个强度等级Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ８０、Ｃ９０、Ｃ１００的混
凝土进行现场强度检测试验ꎬ５种检测方法均适用于检测高性能混凝土现场检测.
１ 试 验
１.１ 试验材料及仪器设备
２０ｍｍ的石灰岩碎石ꎻ细度模数３.０的中砂ꎻ硅灰ꎻＳ９５矿渣粉ꎻⅠ级粉煤灰ꎻＰＣＡ聚羧酸系高性能减水剂ꎻ锚固胶ꎻ洁净水.
强制式搅拌机ꎻ标称动能４.５Ｊ的ＨＴ４５０￣Ａ型高强回弹仪ꎻ多功能拔出法检测仪ꎻ非金属超声检测仪ꎻ钻芯机ꎻ恒压载压力试验机.
１.２ 试验方案及试件制作
试验设计５个强度等级Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ８０、Ｃ９０、Ｃ１００的混凝土试件ꎬ每个强度等级制作１５个３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍ试件ꎬ用于５种检测方法试验ꎻ同时每个强度等级预留３组１００ｍｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ立方体试块ꎬ每组３个用于立方体抗压强度试验.Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ８０、Ｃ９０、Ｃ１００的高性能混凝土配合比(见表１).采用强制搅拌机搅拌ꎬ出料分层振捣ꎬ成型后置于养护池高温高湿养护７ｄꎬ随后自然养护２１ｄ.
经过反复试配[１２]ꎬ得到５个强度等级５２.５级普通硅酸盐水泥ꎻ粒径５~
表１ 高性能混凝土配合比
Ｔａｂｌｅ１ Ｍｉｘｒａｔｉｏｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｃｒｅｔｅ
强度等级Ｃ６０Ｃ７０Ｃ８０Ｃ９０Ｃ１００
质量比
胶凝材料
１１１１１
水泥０.８００.８３０.７２０.７２０.６７
硅灰—０.０８０.０８０.０８０.１３
粉煤灰———０.１００.１０
矿粉０.２００.１００.２００.１００.１０
砂１.５８１.１５１.０５０.９７１.２３
石２.０３１.９７１.９６１.８９１.６６
水０.３３０.３１０.２７０.２４０.２３
减水剂/％０.３０.４０.５０.７０.８
１.３ 回弹法试验
回弹法试验如图１所示ꎬ测区选取在每个回弹法试件浇筑面的４个侧面ꎬ测区规格２００ｍｍ×２００ｍｍꎬ在测区内横向４排、纵向４列均匀布置１６个测点(见图１(ａ)).回弹
测试时ꎬ回弹仪击杆垂直于测试面ꎬ缓慢施压ꎬ快速复位读数(见图１(ｂ)).每个测区内读取１６个回弹值ꎬ去除３个最大值和３个最小值后ꎬ其平均值作为测区回弹平均值ꎬ测区数小于１０个时ꎬ取各测区回弹平均值的最小
第５期卜良桃等:高性能混凝土抗压强度现场检测方法７８９
值作为该试件回弹代表值Ｒｈ[７].
图１ 回弹法试验Ｆｉｇ１ Ｒｅｂｏｕｎｄｔｅｓｔ
１.４ 超声回弹综合法试验
超声回弹综合法试验如图２所示.将超声回弹综合法试件上下两面固定ꎬ取４个浇筑侧面作为超声回弹综合法测试区域.其中一对侧面作为超声法测区ꎬ作为发射换能器的发射点ꎬ另一测对应的位置即为接受换能器的接收点.由于采用的是对测法ꎬ试验过程中在两侧面上准确量测出发射点和接收点位
置ꎬ各３个点ꎬ并使其测距保持一致.另一对侧面作为回弹法测区ꎬ每个侧面布置８个测点.超声回弹综合法试件上的测点布置如图２(ａ)所示.
每个试件上ꎬ测得３个声速值ｖ１、ｖ２、ｖ３ꎬ
取平均值作为该试件的声速代表值ｖ.测得的１６个测点的回弹值处理后的平均值作为该试件的回弹代表值Ｒｚ[８].
图２ 超声回弹综合法试验Ｆｉｇ２ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ￣ｒｅｂｏｕｎｄｃｏｍｂｉｎｅｄｔｅｓｔ
１.５ 先装拔出法试验
卜良桃等[１３－１５]针对拔出法检测技术做过大量试验研究ꎬ该检测技术已成功应用在薄层加固与实体、水泥砂浆、纤维水泥砂浆、活性粉末混凝土等材料中[２ꎬ１６].笔者借鉴相关测试技术ꎬ选用圆环支承式多功能强度检
测仪ꎬ锚固件选用４.８级碳钢制作ꎬ锚固深度定位ｈ＝２５ｍｍꎬ试验条件的设定能获取较好的效果.浇筑各先装拔出法试件时ꎬ在其浇筑侧面模板上预先安装并固定锚固件ꎬ每个试件４个侧面各设置１个测点ꎬ任取３个作为测点ꎬ另一个作为备用.拆模后预留在试件
７９０ 沈阳建筑大学学报(自然科学版)第３５卷
浇筑面侧面的锚固件能与测试面垂直(见图３(３(ａｂ))ꎻ))ꎻ养护达到龄期后进行拔出试验由于高性能混凝土材料密实性较好(见图各测点破坏时均呈现完整的倒圆锥形破坏体ꎬ
(力见图ꎬ取其平均值作为该试件的先装拔出力代３(ｃ)).每个试件测得３个极限拔出表值Ｆｘ.
图３ 先装拔出法试验Ｆｉｇ３ Ｃａｓｔ￣ｉｎ￣ｐｌａｃｅｐｕｌｌｏｕｔｔｅｓｔ
１.６ 后装拔出法试验
后装拔出法在试件养护完成后进行ꎬ在试件的侧面确定后装拔出４个测点ꎬ其中１个测点作为备用ꎬ用钻孔机钻取直径２０ｍｍꎬ深度３０ｍｍ的孔洞.钻孔完成后用吹尘球清理孔内粉尘ꎬ并用沾有无水乙醇的小毛刷把孔洞清理干净ꎬ静置干燥后ꎬ用胶枪自孔内向孔口注胶ꎬ至结构胶注满整个孔内ꎬ安装锚固件ꎬ利用固定架固定锚固件并使锚固件垂直构件表面ꎬ在结构胶固化之后拆除固定架ꎬ随后进行拉拔试验(见图４(ａ))ꎬ并计算拔出力代表值Ｆｈ装拔出法得到的破坏椎体比后装拔出法更ꎬ其破坏形态如图４(ｂ)所示.先完整.
图４ 后装拔出法试验Ｆｉｇ４ Ｐｏｓｔ￣ｉｎｓｔａｌｌｐｕｌｌｏｕｔｔｅｓｔ
１.７ 钻芯法试验
将钻芯机固定在底座上ꎬ连接水阀ꎬ在被测试件侧面钻取芯样ꎬ匀速钻进.钻取的芯样
第５期卜良桃等:高性能混凝土抗压强度现场检测方法７９１
按要求进行处理[１１].每个试件钻取３个高径比为１.００直径１００ｍｍ的芯样ꎬ将处理好的芯样置于恒压载压力试验机进行压载ꎬ记录
芯样破坏荷载Ｆꎬ计算芯样抗压强度值ｆｃｏｒꎬ试件芯样抗压强度代表值ｆ由各组中得到的最小芯样抗压强度值确定[１７].
图５ 钻芯法试验Ｆｉｇ５ Ｄｒｉｌｌｅｄｃｏｒｅｔｅｓｔ
１.８ 立方体抗压强度试验
立方体抗压强度试验装置采用微机控制加载压力试验机ꎬ将与试件同等养护条件下养护成型的１００ｍｍ立方体试块根据相关规范[１８]试验方法加荷直至破坏得到抗压强度ｆｃｃꎬ一组立方体试块确定立方体抗压强度值ｆｃｕ.试验现象:随着压力的逐渐增大ꎬ立方体
试块产生竖向细密裂纹ꎬ直至混凝土脱落而破坏.
２ 试验结果与分析
２.１ 试验结果
通过试验得到每一种检测方法对应的代表值与立方体抗压强度值(见表２).
表２ 不同检测方法的试验结果
Ｔａｂｌｅ２ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ
强度等级Ｃ６０
Ｒｈ５４.５
５３.８５４.９６０.７６１.２５９.７６４.９６５.２６６.４６９.６６８.１７０.５７４.４７３.２７２.３
Ｒｚ５５.１５４.２５４.９６０.５６０.１５９.７６５.３６４.６６６.４６８.１６９.２７０.１７４.４７３.１７２.６
ｖ/(ｋｍｓ－１)
４.３２４.２３４.２５４.４３４.３９４.４１４.６３４.６１４.６５４.８８４.８２４.８６４.９８４.９６５.０２
Ｆｘ/ｋＮ２０.７４１９.１２１９.４５３５.１４３２.４５３３.４２４４.３６４６.５４４４.２５５４.１６５６.１７５０.６３６１.９１６３.１４５８.９８
Ｆｈ/ｋＮ２５.４９２４.４５２５.６７３１.２５３３.４２３２.４８３８.４５３９.１５４０.２５４４.４１４８.４５４６.７４５３.１２５２.１２５０.１４
ｆ/ＭＰａ５８.４７５５.４１５７.１５６８.４５６７.１５６６.１４７５.２５７６.７８７９.１５８３.１４８４.２４８６.４５９１.４５９６.７４９４.１２
ｆｃｕ/ＭＰａ５７.１１５４.８８５７.２２６７.３８６６.６４６７.６４７８.７９７６.６９７７.５６８５.８９８４.９０８５.８３９３.０２９５.８３９３.５７
Ｃ７０
Ｃ８０
Ｃ９０
Ｃ１００
２.２ 测强曲线的建立
回弹法检测高性能混凝土测强曲线的数学模型选用二项式数学公式:
ｃ
式中:ｆｃｕꎬ１为高性能混凝土回弹法强度换算
ｃ２
ｆｃｕꎬ１＝ａ＋ｂＲｈ＋ｃＲｈ.
(１)
值ꎬＭＰａꎻａ、ｂ、ｃ为回归系数.
７９２ 沈阳建筑大学学报(自然科学版)第３５卷
利用所获得的试验数据和计算分析软件得到回弹法测强曲线如图６所示ꎬ回弹法检测高性能混凝土测强公式:ｆｃｕｃ
ꎬ１０００６３３Ｒ＝－２６１６７５１＋１１７０７１Ｒｈｈ２.
(２)
＋
图６ 回弹法测强曲线
Ｆｉｇ６ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｕｒｖｅｏｆｒｅｂｏｕｎｄｍｅｔｈｏｄ
弹值 超声回弹综合法是综合考虑声速值和回ꎬ故检测高性能混凝土测强曲线的数学模型选用幂函数数学模型:
ｆｃｕｃꎬ２式中:ｆ＝ａＲｚｂｖｃ
.
(３)
ｃｕｃ
ꎬ２为高性能混凝土超声回弹综合法强
度换算值ꎬＭＰａꎻａ、ｂ、ｃ为回归系数.
拟合得声速－回弹值－强度值测强曲面如图７所示.
图７ 超声回弹综合法测强曲面
Ｆｉｇ７ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｕｒｖｅｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ￣ｒｅｂｏｕｎｄｃｏｍ￣
ｂｉｎｅｄｍｅｔｈｏｄ
强公式 超声回弹综合法检测高性能混凝土的测:
ｆｃｕｃꎬ２＝０.１１６８Ｒｚ
１.２４９９ｖ０.８２５１.(４)
应用最小二乘法原理对先装拔出法、后装拔出法测得的拔出力代表值与立方体抗压强度代表值进行回归分析ꎬ参照拔出法检测混凝土及砂浆强度的推定公式[１０]学模型:
ꎬ选用的数ｆｃｕｃ
式中:ｆｃｕｃ
＝为高性能混凝土强度换算值ａＦ＋ｂ.
ꎬＭＰａ(５)
ꎻＦ
为拔出力代表值ꎬｋＮꎻａ、ｂ为回归系数.
根据拔出力代表值和立方体抗压强度代表值拟合得先装拔出法、后装拔出法测强曲线如图８、图９所示ꎬ测强公式:
ｆｃｕｃ
ꎬ３ｆ＝０.８９３９７Ｆｘ＋式中:ｆ＝１.３７２８５Ｆ３８.０２６６９ꎬｃｕｃꎬ４ｈ＋ｃｕｃ
２２.６０１３４.
(６)(７)
ꎬ３为高性能混凝土先装拔出法强度换
算值ꎬＭＰａꎻｆ ｃｕｃꎬ４为高性能混凝土后装拔出法
强度换算值ꎬＭＰａ.
图８ 先装拔出法测强曲线
Ｆｉｇ８ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｕｒｖｅｏｆｃａｓｔ￣ｉｎ￣ｐｌａｃｅｐｕｌｌｏｕｔｍｅｔｈｏｄ
图９ 后装拔出法测强曲线
Ｆｉｇ９ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｕｒｖｅｏｆｐｏｓｔ￣ｉｎｓｔａｌｌｐｕｌｌｏｕｔｍｅｔｈｏｄ
第５期卜良桃等:高性能混凝土抗压强度现场检测方法７９３
的数学模型 钻芯法检测高性能混凝土测强曲线选用[１１]ｆ.
:
ｃｕｃꎬ５＝ａｆｂ
(８)
式中:ｆｃｕｃ
ꎬ５为高性能混凝土钻芯法强度换算
值ꎬＭＰａꎻａ、ｂ为回归系数.
应用芯样抗压值和立方体抗压强度代表值进行拟合分析得到钻芯法测强曲线如图１０所示ｆｃｕｃꎬ测强公式:
ꎬ５＝０.９６３０２ｆ
１.００９２７
.(９)
图１０ 钻芯法测强曲线
Ｆｉｇ１０ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｃｕｒｖｅｏｆｄｒｉｌｌｅｄｃｏｒｅｍｅｔｈｏｄ
２.３ 计算误差分析
根据皮尔生相关系数ｒ判断试验数据的离散程度ꎬ采用回归曲线的平均相对误差和相对标准差两个指标值的大小来对回归曲线的计算精度进行对比验证[１９－２１]对误差与相对标准差的计算式分别为
ꎬ其中平均相δ＝１
ｎ×∑ｎｉ＝１｜ｆｆｉｃｕꎬｉ
－１｜×１００％ꎬ
(１０)∑ｎ
æ[ｆ]
ｉö２ｅｉ＝１çｒ＝
èｆｎｃｕꎬ－ｉ
１－１÷ø×１００％.
(１１)
式中:ｅｒ为相对标准差ꎻδ为平均相对误差ꎻｆｉ为第ｉ个立方体试块抗压强度实测强度ꎬＭＰａꎻｆｃｕꎬｉ为测强曲线公式计算的抗压强度计算强度ꎬＭＰａꎻｎ为建立回归方程的试件组数.
３所示５.种检测方法测强公式的相关参数如表
式都具有较高的相关系数由表３可知ꎬ５种检测方法的测强公ｒ值ꎬ均接近１.说
明高性能混凝土的回弹值、拔出力与抗压强度之间存在良好关系ꎻ同时ꎬ得到的平均相对误差均小于６％ꎬ说明方程的预测能力较强ꎬ与实际情况偏离较小ꎻ相对标准差是衡量拟合方程所揭示的规律性强弱的参数ꎬ高性能混凝土的５种检测方法的ｅｒ均小于１２％ꎬ表明采用５种检测方法的测强公式误差较小ꎬ５种检测方法均可用检测高性能混凝土抗压强度.
表３ ５种检测方法下测强公式的相关参数Ｔａｂｌｅ３ Ｒｅｌａｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｅｓｔｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈｆｏｒ￣
ｍｕｌａｓｆｏｒｆｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ
检测方法相关系数ｒδ/％ｅｒ/％回弹法０.９９１１.８２２.２１超声回弹综合法０.９９３１.７６２.１４先装拔出法０.９９１１.７５２.２９后装拔出法０.９８９２.０８２.５５钻芯法
０.９９４
１.５５
１.９５
５种检测方法不同强度等级的误差ｆε为
ε＝
ｃｕꎬｉｆ(１２)
所示.５由图可知种检测方法试验结果误差分析如图ｉ
－ｆｉ
.ꎬ５种检测方法曲线的计算强１１
度相对于实测强度的误差都在－１０％~１０误差发展％ꎬ且随着强度的增大ꎬ误差分布越来越分散ꎬ误差由正误差向负.
图１１ ５种检测方法试验数据误差分析Ｆｉｇ１１ Ｅｒｒｏｒａｎａｌｙｓｉｓｃｈａｒｔｏｆｔｅｓｔｄａｔａｆｏｒｆｉｖｅｄｅ￣
ｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ
３ ５种检测方法试验结果对比
笔者对高性能混凝土进行回弹法、超声
７９４ 沈阳建筑大学学报(自然科学版)第３５卷
回弹综合法、先装拔出法、后装拔出法、钻芯法现场检测试验ꎬ高性能混凝土强度共设置了５个强度等级Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ８０、Ｃ９０、Ｃ１００ꎬ拟合出５种检测方法测强曲线.
钻芯法表现出较高的相关性以及误差最小ꎬ说明钻芯法能更好地反映立方体实际强度ꎻ而且离散性较小ꎬ精确度较高.这主要是由于钻芯法所取的芯样反映的是结构实体内部的混凝土原有现状ꎬ不受试件表面及其他外界因素的影响.其测试方法是直接进行抗压测试试验ꎬ测试结果较为直接ꎬ是一种直接的测试方法[１７].
除钻芯法外的其他方法均是间接检测方法ꎬ其中回弹法误差最大.回弹法测强曲线是二次曲线ꎬ斜率及相对误差随着强度的增大而增大ꎬ这主要是由于回弹法测试的是混凝土表面强度ꎬ回弹值受表面现状及局部细微缺陷影响[３].
超声回弹综合法采用双指标推定混凝土强度ꎬ其声速值随着强度的增大而增大ꎬ精度比回弹法的测强曲线高ꎬ误差比回弹法的测强曲线小ꎬ是由于超声回弹综合法测试了混凝土回弹值、声速值两个指标ꎬ回弹值反映混凝土表层状态ꎬ声速值反映混凝土内部的密实度ꎬ更好地内外结合ꎬ进一步弥补回弹法单一指标法的不足ꎬ提高超声回弹综合法的精度.
先装拔出法以及后装拔出法测强曲线是一次直线ꎬ高性能混凝土的实际抗压强度与先装拔出力、后装拔出力存在良好的线性关系ꎬ先装拔出力略大于后装拔出力ꎬ且拔出力随着强度的增大而增大.但先装拔出法的精度比后装拔出法精度高ꎬ由于先装拔出法测点周边结构材料比较密实ꎬ而后装拔出法由于注胶的饱满度ꎬ以及安放锚固件的垂直度等因素影响ꎬ容易出现较大的误差ꎬ在文献４ [１４]结中的试验结果也反映了这一点.
(１) 通过回弹法论
、超声回弹综合法、先装
拔出法、后装拔出法、钻芯法在高性能混凝土实体上进行的强度检测ꎬ得出相关试验数据ꎬ拟合得到５种检测方法测强公式ꎬ其相关性与精确度均较理想ꎬ且钻芯法误差最小ꎬ回弹法误差最大.
法、后装拔出法(２)回弹法、、钻芯法均可运用在高性能混超声回弹综合法、先装拔出
凝土实体的强度检测ꎬ检测精度高ꎬ试验操作方便ꎬ可为工程实践提供依据.参考文献
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:徐玉梅 英文审校:唐玉兰)
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