专用测强曲线在哈尔滨市回弹法检测混凝土实体强度中应用研究

专用测强曲线在哈尔滨市回弹法检测混凝土实体强度中应用研究

王曼丽

哈尔滨市工程质量咨询中心，黑龙江省哈尔滨市 150000

【摘要】本文为了回弹法测混凝土强度的检测结果科学准确合理，通过回弹不同碳化深度的混凝土试件得到回弹值，再试验试件的实际强度，归纳总结混凝土的回弹值、碳化值和混凝土试块抗压强度的关系，找出哈市回弹法检测混凝土抗压强度的专用测强曲线相应规律，为混凝土实体强度检测提供借鉴实践方法。

【关键词】专用测强曲线；回弹法检测；混凝土实体强度；碳化深度

0.引言

我国混凝土结构实体强度检测常用的检测方法为行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2011，由于各地区混凝土生产使用的原材料有很大差异，碳化深度对回弹的影响过于敏感，建筑材料不断更新与发展，用于混凝土中外加剂的普遍使用等原因，造成检测结果与实际强度之间存在着一定的误差。按照地区和专用测强曲线的制定方法，经不同碳化时间后回弹、试压、测碳化深度，归纳总结行业标准中规定的回归方程的符合程度，得出我市回弹法检测混凝土抗压强度曲线一些规律。

1.试验情况简介

1.1试块原材料和试件制作情况

试验按照混凝土的设计要求分别制备了C20、C30、C40、C50、C60的试块各60组，共计900组试块，合计2700块。

1.2试验设备

碳化试验箱、回弹仪、钢砧、微机控制全自动压力试验机、碳化深度测定仪。

1.3试验步骤

将标准条件下养护28d的试件进行碳化试验，碳化龄期为0d、7d、14d、28d、56d、大于56d，碳化试验到龄期后，进行回弹。回弹完成后将试件压至破坏，记录破坏时的压力值，计算抗压强度值ƒccu（MPa）,精确至0.1MPa。混凝土强度试件破坏后立即进行碳化的测试。

2.检测数据

2.1 碳化试验数据

在回弹试验之前，制作一批泵送混凝土试件进行专项碳化试验。

2.2 一组混凝土试件检测数据

选择一组混凝土试件检测的回弹值、碳化值/mm及对应的试块强度值/MPa见表1。

2.3 部分回弹统计值

按照碳化深度和回弹值由低到高的规律将部分混凝土试件侧面检测的回弹值、碳化值及对应的试块强度值列出，见表2。

3.回归曲线分析

根据JGJ/T23-2011 附录E地区和专用测强曲线的制定方法规定，地区和专用测强曲线的回归方程式，应按每一件测得的Rm、dm、和，采用最小二乘法原理计算，回归方程宜采用以下函数关系式：

               （式1）

式中：—强度推定值，MPa；

dm—碳化值，mm；

Rm—回弹值；

a、b、c—回归系数。

依照《数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理》GB/T4883-2008和各个地区的常用处理方法，各地区常用“剔除同组数据中回弹值和抗压值均超过其均值15%的数据”，该方法与GB/T4883里提到的布拉布斯准则所得到的结果相近且简单的多，本次试验数据的剔除按照“同组数据中回弹值和抗压值均超过其均值15%的数据”进行。

根据以上规则共得到有效数据1737组，其中碎石泵动混凝土试块强度在12.8～73.2MPa之间，碳化深度在0～14mm，回弹值在14.2～57.8之间。对数据中的Rm、dm、ƒcu三个量按最小二乘法的原理，用幂函数方程进行回归计算，碳化深度超过6mm时取6mm，其幂函数回归曲线方程如下式：

（式2）

用1737个有效数据中的回弹值碳化深度值带入上式可以得出1737个ƒccu，i（由同一试块的平均回弹值Rm及平均碳化深度值dm按回归方程式算出的混凝土的强度换算值MPa。精确至0.1MPa）。而1737个有效数据中还对应有1737个；（第i个试块抗压试验得出的混凝土抗压强度值MPa。精确至0.1MPa）。

我们根据以上两个重要的数据，按照JGJ/T23-2011中E.0.4-2式和E.0.4-3式可以得出回归方程式的强度平均相对误差δ（%），和强度相对标准差er。

得到的强度平均相对误差δ=±11.17%，和强度相对标准差er=13.37%，满足JGJ/T23-2011中的规定。

4.专用测强曲线与行业标准中曲线的对比分析

4.1专用测强曲线与行业标准中曲线的区别

我们分别提取了两种强度换算表中的部分数值进行比较，回弹值提取区间为31.0到31.8，提取了这区间内碳化深度为0.0mm、3.0mm、5.0mm、6.0mm时的所得强度换算值，见表3。

4.2 专用测强曲线用在工程检测中与行业标准中曲线的区别

对某医院综合楼的柱进行混凝土强度实体回弹检测，碳化深度为1mm，其中一个柱的回弹检测结果见表4。

如果按照专用曲线进行检测，该混凝土构件的回弹检测检测结果见表5。

通过2个不同的测强曲线得出的结果比较，采用哈市地区的专用测强曲线比采用JGJ/T23中曲线得出的检测结果高出2.4MPa，强度提高7.8%。

5.结语

我市的回弹法检测混凝土抗压强度测强专用曲线与行业标准JGJ/T23中曲线有一定的区别：

（1） 我市的回弹法检测推定的强度值比JGJ/T23中曲线推定值要高出1MPa至3MPa。

（2） 我市的回弹法检测曲线中碳化深度对强度推定值的影响程度比JGJ/T23中曲线的影响程度要小。

（3）随着碳化深度的增加，混凝土强度的推定值降低的幅度增加，我市的回弹法检测曲线降低的幅度要小于JGJ/T23中曲线减低的幅度。

（4）回弹法测混凝土实体强度得出的推定值误差较大，随着碳化深度的增加，混凝土强度推定值的误差增大，碳化深度为6mm时误差高达到15%。

综上分析，使用地方专用测强曲线回弹检测混凝土强度能够降低由于混凝土实体的碳化速度过快造成碳化深度过大而产生的混凝土检测强度偏低的误差，从而提高了回弹法检测混凝土强度的准确性。