混凝土力学性能检测.ppt

1,混凝土力学性能检测彭立新手机箱：cabrplx,国家建筑工程质量监督检验中心,2,混凝土力学性能现场检测项目,3,混凝土力学性能现场检测项目,源于设计规范,混凝土抗压强度抗拉强度抗折强度静力受压弹性模量,4,混凝土力学性能的测区或取样位置混凝土力学性能的测区或取样位置应布置在构件无缺陷、无损伤且具有代表性的部位；混凝土强度非破损检测方法的测强曲线都是基于表面无损伤和无缺陷的试件建立的，当用于有缺陷和损伤部位测试时，测试结果会有系统的测试不确定性或偏差。缺陷与强度是两个性质不同的问题，应分别检测。,5,混凝土力学性能的测区或取样位置当发现构件存在缺陷、损伤或性能劣化现象时，应在检测报告中予以描述。当委托方有特定要求时，可对缺陷、混凝土性能劣化或损伤部位混凝土的力学性能进行专项检测。,6,混凝土性能的代表性指标,7,混凝土力学性能现场检测项目,混凝土性能,抗压强度,抗拉强度,弹性模量,渗透性能,体积稳定性,徐变性能,混凝土特点：抗压能力远大于抗拉能力。混凝土结构设计是以混凝土抗压强度为依据。其他的力学性能指标（抗拉）是根据混凝土抗压强度按照一定的换算关系得到的。,8,混凝土力学性能现场检测必要性结构设计规范采用的两个假设，仅具有统计意义上的合理性。,9,混凝土性能的形成,原材料,新拌混凝土,施工：成型、振捣、养护,实体混凝土,剪不断，理还乱，是扯皮,你好，我好，才能大家好,混凝土抗压强度的相关概念追根求源,立方体抗压强度标准值,棱柱体抗压强度标准值,抗压强度设计值,标准状态下立方体试块强度,强度等级,同条件试块,实体强度,11,抗压强度设计值,立方体抗压强度标准值,棱柱体/立方体抗压换算系数,混凝土材料分项系数,养护条件、尺寸差异、持荷时间、收缩、徐变等综合折减系数,混凝土抗压强度设计值,12,混凝土强度换算关系,13,混凝土强度的验收体系,正态分布变异系数已知,施工验收规范,预拌混凝土,强度检验评定,14,混凝土强度检验评定混凝土强度检验标准GB50107针对的是混凝土材料；采用的标准条件；基于全国平均质量水平；验收方案同时控制生产方风险和用户方风险,15,混凝土强度现场检测目的,16,混凝土强度现场检测目的,总体中具有95%保证率的值（0.05分位数）,混凝土强度标准值,实体混凝土强度特征值,质量控制,设计依据,实际抗力,鉴定依据,28天以后的强度增长作为安全储备未利用,检测龄期以后的强度增长作为安全储备未利用,养护条件、成型工艺、试验方法、龄期等方面不一致,17,混凝土强度验收条件,验收条件,标养试块,同条件试块,检验批,数量,检测,判别式,不满足验收条件,让步验收,处理再验收,18,两个基本问题,批量检测检验批划分的正确性样本抽取的随机性样本数量的充分性推定准则的合理性,单个测区强度的检测检测方法固有的不确定性操作过程的正确性,19,混凝土强度现场检测中常见问题实体混凝土强度是否能够准确检测?检测强度是如何进行抽样，究竟该抽多少？各种间接检测方法在精度方面是否存在优劣?地方曲线在精度方面是否一定优于统一曲线?芯样强度是否应乘以修正系数钻芯修正的依据、目的和方法如何？如何进行推定？仲裁检测采信究竟依据什么原则?检测推定与检验评定的依据为什么存在较大区别？,20,混凝土抗压强度的检测可采用：间接法中的回弹法、超声-回弹综合法或后装拔出法直接测定抗压强度的钻芯法。,混凝土抗压强度现场检测方法,21,取样位置取样操作芯样缺陷加工质量：直径、垂直度、端头处理方法芯样状态：含水率试验方法：加荷速度,钻芯法检测混凝土强度,22,钻芯法检测混凝土强度,64.984.278.050.5,72.358.6,76.630.1,78.9,78.169.376.7,51.551.259.8,78.842.1,47.8,均值：66.5,76.9,48.1标准差：13.6,2.45,10.9变异系数：0.20,0.03,0.23,23,均无明确的理论公式，测强曲线都是回归的经验曲线。测强曲线的适应性差，对于一个具体的实体，测试结果的准确性无法保证。对检测仪器和操作条件有严格的要求。检测操作的不确定性；检测方法的不确定性（系统偏差）样本不完备性造成的不确定性。,间接法存在的问题,24,回弹法不同曲线,间接法存在的问题,25,误差分类,误差分类,粗大误差,系统误差,随机误差,客观变异性,操作与计算失误,与受检参数相关,不相关,（剔除）,（修正）,（控制）,26,制定更小范围的专用曲线行业曲线地方曲线更小地方曲线专用曲线采用钻芯法进行修正,间接法存在问题的解决方法,27,芯样强度与对应测区回弹换算强度的关系钻芯修正的目标钻芯修正时芯样数量的确定修正方法的分类,钻芯法修正的依据,28,芯样强度与对应测区回弹换算强度应该存在某种相关关系工程实际经验表明，两者之间不存在确定的相关关系采用芯样回归是行不通的直接法检测和间接法检测是两个独立的随机事件，一一对应修正系数法采用了两个独立随机事件的个体进行比较，其比值也是随机的、波动大。,芯样强度与对应测区回弹换算强度的关系,29,芯样强度与对应测区回弹换算强度的关系,21组数据,385组数据,30,修正的目的保证检测结果的准确修正退而求其次修正的目标至少应保证混凝土抗压强度检测值与真实值在平均意义上是相等的。能实现吗？如何实现？,芯样修正的目的和目标,31,芯样修正的目的和目标,实体强度平均值,钻芯法强度平均值,回弹法强度平均值,A=B；B=CA=C,32,前提：钻芯法检测结果是可靠的。,修正用芯样数量,修正用芯样数量宜与混凝土标准差建立联系。当采用小直径芯样试件时，由于样本的标准差增大，芯样试件的数量宜相应增加。,33,前提：钻芯法检测结果是可靠的,修正用芯样数量,试测，最大值0.15，混凝土结构设计规范,0.10,0.140.1260.159,34,芯样修正方法,总体修正量对应样本修正量对应样本修正系数一一对应修正系数,35,总体修正量的方法是用被修正样本全部推定数值的均值与修正用样本（芯样试件换算抗压强度）均值与进行比较确定修正量。当采取总体修正量法时，对芯样试件换算立方体抗压强度的样本均值提出相应的要求。对应样本修正量用两个样本均值之差值作为修正量，两个样本的容量相同，测试位置对应；对应样本修正系数是用两个样本均值的比值作为修正系数，对于样本的要求与对应样本修正量的要求相同。,36,一一对应修正系数的方法将两个样本中的对应个体逐一进行比较，将所有个体比值的均值作为修正系数，对于样本的要求与对应样本修正量的要求相同。,37,批量检验混凝土抗压强度的一般程序,38,批量检验混凝土抗压强度的一般程序,39,批量检验混凝土抗压强度的一般程序,40,批量检验混凝土抗压强度的一般程序,41,批量检验混凝土抗压强度的一般程序,检测批的划分样本容量的确定及样本的选取检测方法的选择异常数据的处理数据的统计分析检测结果的推定检测结果的应用检测结果的可接受性检查,42,检测批的划分,检测批的划分原则混凝土设计强度等级相同；原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一致；龄期相近；混凝土强度增长规律；前快后慢；1.1d质量状况相近损伤，由现场具体情况定；同一种检测方法；同类构件梁、板、柱、墙。,43,检测批的划分,只有检验批划分准确，检测结果才能可靠。检验批划分不准确，生产方（施工方）的风险会增大。检验批的容量越大，检测数量相对减少处理的风险会增大。检验批宜按同一楼层或同一施工段中的相同构件进行划分。既有信息详细、可靠，检验批的容量可适当增大。,44,样本容量的确定,单位样本的定义单位样本数量的确定单位样本的抽取,45,单位样本的定义,测区换算强度的含义制定各种换算曲线时，一个测区换算强度对应于一个试块抗压强度；拔出法对应于一组试块抗压强度一个测区就是一个试块（一组试块），也就是评价混凝土强度的最小检测单位。单位样本就是测区换算强度。,46,样本容量的确定原则,检测的根本目的是尽可能准确得到受检参数的实际值。检测结果的准确性与标准差和样本容量密切相关,检测结果的准确性通过控制推定区间的大小来保证。推定区间控制的准则为小于5MPa和0.1倍均值两者中的较小值。,47,确定样本容量时存在的问题,不同的混凝土构件可以采用同一批次的混凝土进行浇筑，实体中混凝土强度的随机分布是由混凝土材料的变异性和施工水平的变异性共同作用引起的。当单位样本为测区换算强度时，检验批总的容量不好确定。当抽样单位为构件时，检验批总的容量就是确定的。,48,分层抽样,为了解决上述问题，兼顾实际操作性和其他检测标准协调，提出分层抽样，即先抽取构件，再在受检构件上布置测区。,检验批（全体构件集）,受检构件集,随机抽样,样本容量测区集,均匀布置,标准差准确度要求,49,分层抽样布置测区的原则,无需推定检验批中单个构件混凝土抗压强度特征值时，把测区尽量布置在较多的构件上，使检测结果更具有代表性，此时每个构件上的测区数量可不受相关检测技术规程的限制。需要推定检验批中单个构件混凝土强度特征值时，每个构件上的测区数量受相关检测技术规程的限制。样本容量为受检的测区总量。,50,单位样本的抽取流程,确定每个构件布置的测区数预估测区总数或取样的总数每个构件布置的测区数混凝土强度变异系数,51,确定检验批受检构件数量,检验批受检构件数量宜按下列方法中最多的情况确定。按委托方的要求确定的抽检构数量用户至上；按表3.4.4确定的抽检构件的数量控制大批量检测；按第4.2.7条确定的抽检构件的数量控制检测精度。,52,检测方法的选择,就具体工程而言：各种间接法的准确度优劣无法确定；同种检测方法不同测强曲线的准确度优劣无法确定；经过芯样修正后，各种检测方法检测结果基本一致。,53,异常数据的处理,稳健方法：剔除3个最大，3个最小。经验判断：数据分析方法基于正态分布假设拉依达法肖维纳法格拉布斯法异常数据关键看其分布情况：单独出现（操作误差）、连续出现（个别构件）在一定空间范围出现（检验批划分是否正确）。,54,检测结果的推定,修正后的测区强度,构件测区强度平均值,55,检测结果的推定,建筑结构现场检测技术标准,回弹法等检测技术规程,民用建筑可靠性鉴定标准,建筑基桩检测技术规范,56,检测结果的推定,当推定区间上限与下限差值不大于5.0MPa和0.1两者之间的较大值时，检验批混凝土抗压强度可根据实际情况在推定区间内取值。当推定区间上限与下限差值大于5.0MPa和0.1两者之间的较大值时，宜采取下列措施之一进行处理，直至满足本条第1款的规定：1）增加样本容量，进