陕西省地方标准《回弹法检测高强度混凝土抗压强度技术规程》DBJ

第八届全国建设工程无损检测技术学术会议征文 2003年陕西省地方标准回弹法检测高强度混凝土抗压强度技术规程DBJ-24-24-03编制简介魏超琪 文恒武（陕西省建筑科学研究设计院，陕西西安 ）提要 本文介绍了陕西省地方标准回弹法检测高强度混凝土抗压强度技术规程DBJ-24-24-03中的仪器要求、检测技术、测强曲线的使用、混凝土强度的计算及报告格式等主要内容。关键词 高强度混凝土、大能量回弹仪、测区、测强曲线、误差、构件混凝土强度推定值 目前，高强度混凝土（强度等级C60以上）在建设工程中应用日益增多。为配合高强度混凝土新技术的推广应用；填补中华人民共和国行业标准回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）中无高强度混凝土检测内容的空白；以解决高强度混凝土在工程应用中检测难的实际问题，根据陕西省建设厅陕建发【2002】97号文的要求，我陕西省建筑科学研究设计院会同陕西省建设工程质量安全监督总站、山东省乐陵市回弹仪厂、安康铁路分局建设管理中心、西北电力建设第四工程公司、陕西省尧柏特种水泥有限公司，经过约六年的实验研究、数据验证、工程实践等工作，于2001年10月完成了回弹法检测高强度混凝土抗压强度技术规程。该规程2001年11月通过专家会议审查，现已批准。编号为DBJ-24-24-03，自2004年1月1日起执行。 现将该规程的主要编制内容简介如下：1范围 本规程规定了回弹法检测高强混凝土构件混凝土抗压强度似的仪器要求、检测技术、测强曲线的使用、混凝土强度的计算及报告格式；适用于能量为5.5J的回弹仪检测测区强度为（60.190.0）MPa的混凝土构件，不适用于表层与内部有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件的检测。 2仪器 大能量回弹仪是解决回弹法检测高强度混凝土的先决条件，因为仪器能量太小就不能 魏超琪，男，1976.4出生，大学本科，助理工程师。反映出高强度混凝土间强度的差别，能量太大则会失去回弹法简洁、方便的优点。自1997年起我院就同山东省乐陵市回弹仪厂开始进行大能量回弹仪的研制工作。考虑到仪器能量既要满足检测精度，又要便于其现场检测的实际要求，我们先后研制了4.5J、5.0J、5.5J，弹击杆前端球面半径分别为6.5、25、18，弹击锤冲击长度分别为75、100等各种组合状态下的大能量回弹仪。经过各种不同硬度的匀质砂浆试块、铝块、铜块、及混凝土试块的大量对比试验，以及弹击拉簧疲劳次数的大量实验，最终我们确定了弹击锤冲击长度为100，弹击杆前端球面半径为18，能量为5.5J，钢砧率定值为832的ZC1型回弹仪。仪器的检定有效期限为一年或连续弹击5000次。目前，该仪器仪申请了专利保护。3检测技术 3.1检测方式 同回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）一样，高强混凝土构件的检测可采用单个检测或批量检测两种方式。批量检测时，抽检数量不得少于同批构件总数的30，且构件数量不得少于10件。3.2测区要求 考虑到高强度混凝土应用于大型工程、高层建筑中的重要性，规程规定每个构件的测区数不得少于10个，测区的面积不宜小于0.09。构件的测区应有编号，必要适应描述测区布置示意图及外观质量情况。考虑到高强度混凝土多应用于工程的柱、梁、墙等构件，加之非水平方向或直接检测混凝土浇筑表面、底面未作系统试验，所以该规程规定检测时只能水平方向检测混凝土浇筑侧面的测区。3.3回弹值的测量与计算 考虑到大能量仪器检测时的工作量偏大，我们曾做了每个测区弹击10点直接算测区平均回弹值、每个测区弹击14点舍去2大2小后算测区平均回弹值、每个测区弹击16点舍去3大3小后算测区平均回弹值的对比实验，结果如下：表（一）方式数量（组）离散系数弹击10点直接算测区平均回弹值2100.097弹击14点舍去2大2小后算测区平均回弹值2100.064弹击16点舍去3大3小后算测区平均回弹值2100.047 所以，我们仍采用每个测区弹击16点舍去3大3小后算测区平均回弹值。4测强曲线4.1适用范围： 4.1.1混凝土采用的材料，应符合现行国家有关标准； 4.1.2掺加泵送剂或高效减水剂及超细掺和料、一级粉煤灰； 4.1.3采用普通成型工艺； 4.1.4自然养护且混凝土表面为干燥状态； 4.1.5龄期为（14400）天4.2曲线的制订 4.2.1试件的成型与试验本规程测强曲线所采用的试件大多是通过陕西省有代表性地区有一定资质的单位按照同一等级同一基本配合比且结合各地地材特性加以调整后采用普通成型工艺成型的。试件边长为100，均为标养（37）天后于室外成品字形放置自然养护。部分试件为商混站所供的工程所留的同条件试件。试件混凝土所用水泥多为秦岭425水泥；石子为卵石、碎石均有；砂多为中砂；外加剂多为高性能泵送剂或高效减水剂；掺和料多为一级粉煤灰和超细粉；水胶比为0.280.40,坍落度为（100230）。考虑到大能量回弹仪对试件的冲击力较大以及试件所受约束力对回弹测试值有一定影响等因素，试件在压力机上稳定保持（90140）KN的约束力加以固定。试件等级越高，约束力越大，约为其极限荷载的1215。然后用标准状态下的大能量回弹仪在其两个相对侧面上分别选择均匀分布的8个点进行弹击，舍去三大三小六点后获取试件的平均回弹值。为尽量减小人为等因素所引入的误差，我们通过固定的试验人员分别于不同时间对不同龄期的试件用固定仪器进行试验，以获取数据。本次共收集试验数据416组，验证数据257组，试件的龄期从14天到431天。100立方体试块的抗压强度换算为150标准立方体试块抗压强度的折算系数按照中国工程建设标准化协会标准高强混凝土结构技术规程CECS104：99中的有关规定取用。4.2.2数学模型因试验中绝大多数试件未发生碳化现象，故测强曲线考虑为试件混凝土强度推定值与回弹值的一元方程，共建立了3种数学模型加以回归后加以比较，结果如下：表（二）数学模型回归方程平均相对误差相对标准差相关系数YAeBXY15.52661e0.X7.3610.860.59781YAB/XY185.094404831.96387/X8.0511.340.54035YAXBY3.52722X0.797925.997.560.61124经综合分析后，本规程选用Y3.52722X0.79792为测强曲线。曲线拟合后显示该曲线较好的解决了回弹值较集中而强度值变化过快即曲线过陡的问题，能进一步降低将来工程实践应用中的误差。4.2.3误差分析现将本规程测强曲线试验数据、验证数据的误差分析分别列于下：表（三）试验数据误差分析试件制作单位数量（组）正误差负误差平均相对误 差相对标准差数量平均值数量平均值安铁检测中心120627.18486.907.058.69电建四公司120586.39625.415.897.76宝鸡市质安站100564.57445.364.926.31宝鸡县建材试验中心60305.84305.425.636.55新意达商混站1681.5581.521.531.79总计4162096.252075.735.997.56表（四）验证数据误差分析试件制作单位数量（组）正误差负误差平均相对误 差相对标准差数量平均值数量平均值安铁检测中心766312.6134.4211.2413.14电建四公司26135.83138.697.268.91宝鸡市质安站51266.58255.195.907.06宝鸡县建材试验中心63265.17376.345.867.07新意达商混站40236.18174.525.477.42长安县质安站10/11.5/总计2571518.741065.787.529.41 总之，本规程测强曲线平均相对误差与相对标准差均符合回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）中专用测强曲线平均相对误差与相对标准差不大于12.0与14.0的规定。5混凝土强度计算5.1单个构件或按批量检测时，均应按下列公式计算： 构件混凝土强度推定值测区混凝土强度换算值的平均值1.645该构件或同批构件测区混凝土强度换算值的标准差5.2当该构件的测区强度值中出现小于60.1MPa时： 构件混凝土强度推定值60.1MPa5.3当该构件的测区强度值中出现大于90.0MPa时： 构件混凝土强度推定值构件中最小的测区混凝土强度换算值5.4对按批量检测的构件，当该批构件混凝土强度标准差6.0MPa时，则该批构件应全部按单个构件检测。5.5当检测条件与测强曲线的适用条件有较大差异时，例如龄期、湿度、成型工艺的差异或因混凝土表面涂养护剂造成的内外差异等，可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进行