回彈法檢測早齡期高性能混凝土強度技術探討

梁端強

摘要：高性能混凝土具有高耐久性，高工作性，高強度，高體積穩定性等多方面的優越性被廣泛運用。本文對回彈法檢測早齡期高性能混凝土強度技術進行了探討。

關鍵詞：回彈法；早齡期；高性能混凝土(HPC)；抗壓強度

中圖分類號： TU459 文獻標識碼： A 文章編號：

1 引言

混凝土作為用量最大的人造材料，不能不考慮它的使用對生態環境的影響。1998年吳中偉院士首次提出“綠色高性能混凝土”的概念，高性能混凝土具有普通混凝土無法比擬的優良性能，如果將高性能混凝土與環境保護、生態保護和可持續發展結合起來考慮，則成為綠色高性能混凝土（GHPC）。綠色高性能混凝土具有下列特征:(1)更多地節約熟料水泥,降低能耗與環境污染;(2)更多地摻加工業廢料為主的細摻料;(3)更大地發揮混凝土的高性能優勢,減少水泥與混凝土的用量。綠色高性能混凝土是當今建筑材料研究的熱門課題。本文就回彈法檢測早齡期高性能混凝土強度技術進行了，對工程實際具有一定的指導意義。

2 混凝土強度的預測

2.1 高性能混凝土（HPC）非破損測強方法的選擇

在早齡期，其是7-14d內檢測其強度的非破損方法，國內外的研究工作進行的較少?！痘貜椃z測混凝土強度技術規程》（JGJ/T23-2001）規定齡期為12-1000d，缺少7-12d強度檢測依據?！冻暬貜椌C合法檢測混凝土強度技術規程》（CECS02：88）規定的檢測齡期為7-730d，而大量的試驗已證明：超聲回彈綜合法只適用于炭化嘗試在4.0-5.5mm范圍的混凝土。而回彈法則適用于低炭化嘗試的混凝土測強。對于齡期7-14d的高性能混凝土（HPC）來說，其炭化深度為零，因此選擇回彈法檢測高性能混凝土（HPC）的抗壓強度是可行的。

2.2 高性能混凝土（HPC）早期強度與28d強度相關關系的確定

回彈法是一種根據回彈值Rt與結構或構件混凝土強度推定值fcuc的相關性來推算結構混凝土強度的方法。根據大量的試驗和理論分析，盡管存fcuc--Rt在必然聯系，但由于影響因素多，至今沒有找到兩者之間的理論定量公式。因此，目前均采用試驗歸納法建立混凝土強度fcuc與回彈值Rt之間的關系式。根據大量試驗，目前主要采用以下幾種形式。

1 ）單齡期線形關系方程

F28=A+BR1B(1)

式中F28——推定的28d混凝土搞壓強度值

Rt——齡期為t天混凝土搞壓強度值

A、B——經驗系數

2 ）單齡期冪涵數關系方程

F28=ArtD (2)

3 ）單齡期拋物線關系方程

F28=A+BR1t+CRt2 (3)

式中C——經驗系數，其余符號意義同(3-1)

4 ） 單齡期二元關系方程

F28=A+RtB10c1(4)

5) 雙齡期線形關系方程

F28=Rt+A(Rm+Rt)(5)

式中Rm齡期為m天的混凝土搞壓強度，其中m＞t，其余符號意義同（31）

在上述公式中，列出典型的試驗數據，證明（3-1）式是可信的。公式（1）對按回彈法檢測混凝土的早齡期強度推定28天的強度值符合較好，所以選擇（1）公式作為推定混凝土28天強度的經驗公式。

3混凝土強度穩定判斷

控制圖能反映質量過程控制狀態，把握控制時機，實現超前預控[4]。將采用回彈法獲取的高性能混凝土早齡期強度利用公式（1）計算出其28d強度，分組整理28d強度數據并繪制強度均值控制圖和級差R控制圖，依據控制圖判斷規則進行分析高性能混凝土28d強度質量狀態是否穩定。

4實例分析

4.1 混凝土組分

某商品混凝土攪拌站，C60混凝土，配合比如表1所示。

表1C60摻粉煤灰高性能混凝土配合比

4.2 確定回歸方程的系數

為確定該混凝土7d抗壓強度與28d抗壓強度之間的關系，回彈法測得3個試驗試件（截面b×h=300㎜×500㎜,長l=1500㎜）Ⅰ面7d和Ⅱ面28d換算后強度值見表2。

表2試件7d和28d強度值

利用表2中數據，計算公式（1）中a,b系數。其中： ； 。

4.3混凝土強度狀態預測

回彈法測得C60高性能混凝土結構構件7d強度及換算后28d強度見表3。

（1）計算均值 和極差R，見表3。

表37d和28d構件抗壓強度

（2）計算：總均值 =67.6，,極差平均值R= 。

（3）計算控制界限。 圖的控制界限計算，由于每組3個數據，從控制圖控制限制系數表中查得A2=1.023，D4=2.575，D3=0；

UCL=

CL= =67.6

LCL= -A R=67.6- =66.5

R圖的控制界限計算：

UCL=D R=2.575 1.04=2.7

CL=R=1.04

LCL= D R==0

（4）制作控制圖

根據各樣本的均值和極差在控制圖上描點，分別繪出控制圖（圖1所示）和R控制圖（圖2所示）。

圖1控制圖

圖2 R控制圖

（5）分析

依據控制圖判斷標準，由于圖中有點子落在控制界限外面，所以，可以判斷為該C60混凝土強度狀態不穩定。

5 結束語

在實際工程中，可以參考本文所述方法，及早預測高性能混凝土強度狀態是否穩定，從而為組織管理下一步施工生產活動提供理論依據。

參考文獻：

[1] 余紅發.混凝土非破損測強技術研究[M].北京:中國建材工業出版社，1999.

[2] 姚振綱，劉祖華.建筑結構試驗[M].上海：同濟大學出版社，2004.

[3] 田洪臣，周忠臣，任加良. 回彈法檢測早齡期高性能混凝土強度技術研究[J].山東農業大學學報(自然科學版). 2005, 3((2):285～289.

注：文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。