回彈法檢測混凝土強度測強曲線的建立與分析

本文通過實測檢驗數據，利用小二乘法原理，推斷出混凝土強度與回彈法檢測的平均回彈值之間的測強曲線，與通用測強曲線相比較，該曲線比通用測強曲線更接近實驗數據，能更好的推算本地區混凝土的實際強度。 
關鍵詞：回彈法　混凝土強度　測強曲線 

在大規模的公路建設中，結構混凝土強度非破損檢測技術應用日趨普及，目前主要有回彈法、超聲脈沖法、超聲－回彈符合法等，回彈法因其具有設備簡單，操作方便的優點，所以被廣泛應用。用回彈法檢測混凝土強度是對常規檢驗的一種重要補充，有關規范中建議通過實驗建立地區測強曲線。 
１　回彈法的使用前題 
回彈法檢測實際上是測定構件的表面硬度，表面硬度與混凝土強度存在一定的相關性。但必竟不是直接測定其強度，二者之間受多種因素影響，例如混凝土的配合比、粗、細集料的硬度、強度等等。 
回彈法的使用前題是要求被測混凝土的內外質量基本一致，當混凝土表層與內部質量有明顯差異，如遭受化學腐蝕、火災、凍傷，或內部存在缺陷時，不能用回彈法評定混凝土強度。 
２　回彈法的測強曲線 
２．１　回彈法的通用測強曲線 
回彈法是通過測定結構或構件混凝土表面的回彈值和碳化深度并通過測強曲線來評定其強度，回彈值與混凝土抗壓強度的相關關系稱為測強曲線，通常以測區混凝土強度值換算表的形式給出。我國在制定《回彈法評定混凝土抗壓強度技術規程》時選定的通用測強曲線為 
ＲＮ＝０．０２５０Ｎ２．０１０８×１０－０．０３５Ｌ（１） 
式中：ＲＮ——為測區混凝土抗壓強度 
Ｎ——為測區混凝土平均回彈值 
Ｌ——為測區混凝土平均碳化深度 
由式(１)可知，平均回彈值Ｎ是以近似于２次冪關系影響強度，而碳化深度Ｌ則是以負指數函數關系作用，在測得的回彈值中應碳化深度的影響進行折減。 
２．２ 地區測強曲線的制定 
　　國家標準雖給出了全國通用回彈法檢測的測強曲線并由此得到測定混凝土強度值換算表，但因各地的材料情況不同，由回彈值換算強度的關系應有所差異，規范中亦建議通過實驗摸索其規律，建立測強曲線。 
　　我們在制定測強曲線時，通過對鎮江市句蜀線橋梁、鎮南立交橋、潤揚大橋南接線結構物的一定數量的混凝土試塊同時進行回彈法檢測及試塊的試壓強度對比試驗，試驗結果見表１。 
　　由于本次樣本采用的是齡期較短的混凝土試件，實測的碳化深度均為零。故將文獻３中建議的公式簡化，仍沿用冪函數形式表示其回歸方程式為 ： 
　　ｆｃｃ＝ＡＲＢｍ 
注：ｆｃｃｕ為試件混凝土強度換算值，Ｒｍ為試件平均回彈值，Ａ、Ｂ為回歸系數 
利用小二乘法原理，經計算確定Ａ＝０．０３４９，Ｂ＝１．９３４３。本文采用冪函數形式的測強曲線如下?押 
ｆｃｃｕ＝０．０３４９Ｒ１.９３４３ｍ（２） 
試件的回彈值及強度關系見圖１。 
圖中的曲線１為碳化深度Ｌ＝Ｏ時的通用測強曲線。曲線２為碳化深度Ｌ＝Ｏ時的地區測強曲線，由圖１可知，推斷的測強曲線基本上處于實驗點的中部，比較符合實際情況。按式（１）換算的混凝土強度偏低，而式（２）則能較好地反映實驗數據的現狀。 
３　結論 
(１)當對構件懷疑時，如試件與結構中的混凝土質量不一致，對試件的檢驗結果有懷疑或供檢驗用的試件數量不夠時可采用回彈檢測，并可將檢測結果作為處理混凝土質量的依據。 
(２)根據現場試塊的實驗數據制定測強曲線比通用測強曲線能更好地與實驗數據相適應，在鎮江市推薦采用公式（２），能更好的推算混凝土的實際強度。由于實驗數據離散性較大，該測強曲線的合理性尚待通過更多的實驗數據進一步檢驗和完善。 

參考文獻 

〔１〕公路路基路面現場測試規程.ＪＴＪ０５９－９５ 
〔２〕回彈儀檢驗水泥混凝土強度實驗方法.Ｔ０９５４－９５ 
〔３〕回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程.ＪＧＪ／Ｔ２３－９２