回弹法检测再生混凝土抗压强度的试验研究
来源:用户上传
作者:
摘要：为了在实际工程中推广应用再生混凝土，需要加强其质量控制的研究，因此有必要开展再生混凝土无损检测技术的研究，针对C20~C40再生混凝土，进行了系统的回弹综合法检测其抗压强度试验研究。试验对C20，C30，C4O三组强度，再生骨料取代率为0，20％ ，30％ ，40％ ，50％ ，75％ ，100％ 的再生混凝土采用回弹法对其进行了抗压强度检测，得出了再生混凝土的专用测强曲线和回归方程。其精度满足回弹规程的精度要求，为回弹法检测再生混凝土的抗压强度提供依据。
关键词：再生混凝土；抗压强度；回弹法
回弹法是无损检测混凝土强度的最常用方法之一，也是现阶段采用最为普遍的现场检测混凝土抗压强度的技术，由于其使用仪器构造简单、操作简便、测试值在一定条件下与混凝土强度有较好的相关性、测试费用低廉等特点，该方法被工程检测、监督及各施工组织单位在现场工程检测中广泛采用。但由于我国地域辽阔，混凝土的组成材料性质各地差异很大，即使是在同一省，混凝土原材料(特别是粗、细骨料)性质差异也是显著的，采用国家统一测强曲线或省统一测强曲线者显然不如专用测强曲线和地区测强曲线精确可靠，《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ／T 23．2001规定：各地除可使用统一测强曲线外，也可以因地制宜结合具体条件和工程对象，制订和采用专用测强曲线和地区测强曲线，近几年来，多个省市地区已经依据该规程并结合本地区的实际情况制定了地区回弹测强曲线，测试精度得到极大的提高。
1. 试验概况
1.1试验原材料
水泥为32.5R和42.5R普通硅酸盐水泥，分别用于配制C20～C30和C35～C40混凝土；砂为普通天然黄砂；天然粗骨料（ NCA）为连续级配的天然碎石，最大粒径为31.5mm.废弃混凝土取自某拆除混凝土建筑物废旧混凝土构件，该废弃混凝土年代较久，技术资料不详，代表当前废弃混凝土的主流。经钻芯取样检测，表明该废弃混凝土强度为C40左右。再生粗骨料由该废弃混凝土破碎加工而成，基本性能见表1所示，可以看出再生骨料的性能与天然粗骨料存在一定的差异。
表1 粗骨料的基本性能
1．2 配合比
定义再生粗骨料取代率为再生粗骨料占全部三组强度，每组强度下分别有C―0．0，C―0．2，C―0．3，C―0．4，C―0．5，C―0．75，C―1．0七种再生骨料取代率。C―0．0为普通混凝土，本试验中作为基准混凝土。C―0．2表示再生粗骨料取代天然粗骨料20％ ，C―0．3表示再生粗骨料取代天然粗骨料30％ ，C―0．4，C―0．5，C―0．75，C―1．0依次类推。每组取代率的混凝土试件制作2块，每组强度的混凝土试件有14块，3组共42块。基准混凝土的配合比见表2。
表2混凝土配合比
1．3 混凝土的制作与养护
所有混凝土搅拌均采用机械搅拌，投料顺序为细骨料+粗骨料+水泥搅拌2～3 min后加入水搅拌，3～5min后测其坍落度，最后装模，24 h后拆模，放人养护室，在标准条件下养护28d后取出进行试验。
1．4 试验设备与方法
弹仪为山东某厂家生产的ZC3一A型仪器，回弹法按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ／T23―2001进行。在试块两个侧面各取8个点进行测试，本试验中采用向下90°测试，每块共测试16个点，然后按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T50081―2002加荷至破坏，记录压力值并换算强度值。
将每个试块的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，余下的10个回弹值按式(1)计算
（1）
：非水平状态检测时测区的平均回弹值
：第 个测点的回弹值
然后查找相应的非水平状态检测时的回弹值修正值Raa(2)计算得出回弹值Rm
(2)
2. 结果与分析
2．1 试验结果
由统一测强曲线表中有碳化值，本试验可以认为混凝土碳化深度值0，因为采用标准养护，混凝土碳化化可能性很小，可以不计。查抗压强度换算表和计算可得，回弹法检测再生混凝土抗压强度试验结果见表3。
表3再生混凝土回弹值试验结果
从表3，由基准混凝土回弹值推出的抗压强度换算值比28d抗压强度实测值偏低约2．2％ ，主要是与养护条件有关，28d抗压强度是在标准养护，统一测强曲线中回弹值的测定是自然养护，有一定的差异。由表3图1可知：对于不同等级的再生混凝土，随着强度等级的增加，回弹值是呈上升趋势，这与普通混凝土的性能是一样的。
图1 再生混凝土抗压强度换算值与实测值百分比曲线
2．2 建立回归方程
采用最小二乘法对三组强度再生混凝土的数据进行回归计算，应用如下公式：
得
其中相关系数 =0．999952，=8．2％ <12％ ； = 9．8％ < 14％。
满足回弹法检测规程的精度要求。
2．3 再生混凝土统一测强曲线与普通混凝土测强线对比
将本文得到的再生混凝土测强曲线与《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ／ 3―2001中普通混凝土全国统一测强曲线进行对比，结果见图2。
图2 再生混凝土与普通混凝土统一测强曲线
两条曲线可知，对应于同一回弹值，再生混凝土的抗压强度高于普通混凝土，表明在强度等级相同的情况下，再生混凝土的表面硬度较小。
3.结论与建议
(1)与强度相同的普通混凝土相比，再生混凝土的回弹值降低，表明再生混凝土的表面和密实度低于普通混凝土。
(2)随着再生混凝土抗压强度增加，回弹值也随之增加，两者之间亦存在一定的相关关系，实际中利用回弹法检测再生混凝土抗压强度也可行。再生混凝土抗压强度与回弹值的关系可以用本研究提出公式描述。
(3)采用回弹综合法检测再生混凝土的抗压强度可以取得比较理想的试验结果，但是，普通混凝土的测强曲线不适用于再生混凝土。本研究建议了再生混凝土测强曲线表达式，推断值与实验值吻合良好。
参考文献
[1]肖建庄，李佳彬，孙振平． 回弹法检测再生混凝土抗压强度研究[J]．四川建筑科学研究，2004，30(4)：51―54．
[2]吴新璇．混凝土无损检测技术手册[M]．北京：人民交通出版社，2003．
[3]JGJ／T23―2001， 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》[s]．
[4]GB／T50080―2002，普通混凝土力学性能试验方法标准[s]．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-572285.htm
