云南省公路工程回弹法和超声回弹综合法检测混凝土强度曲线研究

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目前,回弹法和超声回弹综合法是公路工程结构现场无损检测混凝土结构实体强度较常用的方法,现行行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2011、《超声回弹综合法检测混凝土抗压强度技术规程》CECS02-2005及《高强混凝土强度检测技术规程》JGJ/T294-2013中都分别给出了用以推定混凝土抗压强度的全国统一测强曲线。但是由于我国幅员辽阔,不同地区气候各异,混凝土原材料也千差万别,这直接影响了这些全国统一曲线在不同地区应用时的精确度和可靠性。大量实践结果表明,这些全国统一曲线在云南省公路工程中应用时的误差较大,给实际工程混凝土强度的过程控制带来了极大的困难和不便。为进一步提高混凝土强度检测的精确度和可靠性,更好的控制工程质量和指导生产,迫切需要建立云南省公路工程混凝土无损测强的地区曲线。本研究根据云南省范围各地区所属的气候带,选取了处于各气候带的4条在建高速公路为代表,在各高速公路建设现场就地取材抽取了用于C30~C55结构混凝土原材料,并使用与实际工程完全相同的配合比,按照现行行业标准中对制定地方性测强曲线的制样要求制备混凝土,并在各高速公路建设的工地现场试验室进行自然养护。达到养护龄期后,分别测试每个强度等级混凝土立方体试件的回弹值、超声值、抗压强度值、碳化深度值等,其中回弹法分别采用标称能量为2.207J的普通回弹仪和4.5J的高强回弹仪。最后对采集的试验数据进行回归拟合分析,将拟合结果和现行标准规范中建议的回归方程对应的平均相对误差、相对标准差和相关系数等参数进行比对和优选。最终研究结果表明:1)在一定范围内,随着混凝土早期养护时间的增长混凝土回弹值逐渐增大,随着含气量的增大混凝土回弹值逐渐减小,随着混凝土表层、中部、内部的变化回弹值逐渐增大,含气量A、标养时间B、回弹部位C三个因素对回弹值的影响显著程度排序为A>C>B;2)经过对比研究发现在本研究所涉及的抗压强度为25MPa-70MPa范围内,采用普通回弹仪和高强回弹仪得到的测强曲线的误差均低于全国统一曲线,而且两种回弹仪得到曲线的误差差异并不显著;3)最终得到的云南省回弹法测强曲线方程为fcuc=0.5956Rm 1.1903 × 10-0.0065dm,相关系数r=0.8160,平均相对误差δ=7.6254%(全国统一曲线8=17.6383%),相对标准差er=10.0494%(全国统一曲线er=20.3994%),比全国统一曲线的平均相对误差降低了 56.77%,相对标准差降低了 50.74%;4)最终得到的云南省超声回弹综合法测强曲线方程为fcuc=0.2321v1.3753Rm0.8478,相关系数r=0.8410,相对误差er=9.8319%(全国统一曲线er=19.8421%),比全国统一曲线的相对误差降低了50.45%。本研究拟合出的曲线均满足《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2011、《超声回弹综合法检测混凝土抗压强度技术规程》CECS02-2005及《高强混凝土强度检测技术规程》JGJ/T 294-2013对建立地区测强曲线精度的要求,且精度均高于全国统一测强曲线,适用于云南省公路工程混凝土强度无损检测和评定,预期将为云南省公路工程混凝土的生产和现场混凝土质量控制提供更加精确的参考依据。
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