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一種混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法，該混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法采用新規(guī)范超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度，通過實驗和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析建立超聲回彈法綜合法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的地方專用曲線，得出超聲回彈測強(qiáng)回歸公式。建立了地區(qū)超聲回彈法綜合法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的地方專用曲線，相比國家統(tǒng)一測強(qiáng)曲線更具可靠性，對于提高檢驗水平具有重要意義，對測法聲速值與平測法聲速值兩者具有很好的線性關(guān)系，而且平測法在實際應(yīng)用中只用一個面測試避免了對中不準(zhǔn)和無法測試另一面的困難，具有更好的操作性，將所測平測聲速值進(jìn)行比例系數(shù)的修正后代入地區(qū)測強(qiáng)公式推定強(qiáng)度值，有效解決了采用平測法檢測混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的難題。
【專利說明】一種混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混凝土【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前國家采用統(tǒng)一的超聲回彈法綜合法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度曲線，但是由于不同地區(qū)的原材料、氣候條件和施工工藝等存在很大不同，導(dǎo)致各地區(qū)采用國家測強(qiáng)曲線推導(dǎo)的強(qiáng)度值與實際強(qiáng)度值之間有較大差異，因此建立地方綜合法測強(qiáng)曲線具有明顯的實際工程意義和實踐應(yīng)用價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法，旨在建立地方綜合法測強(qiáng)曲線，提高混凝土抗壓強(qiáng)度檢測水平。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法采用新規(guī)范超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度，通過實驗和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析建立超聲回彈法綜合法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的地方專用曲線，得出超聲回彈測強(qiáng)回歸公式，具體步驟如下:
[0005]步驟一、試件制作，采用當(dāng)?shù)氐钠胀ü杷猁}水泥、粗卵石粗骨料、河砂細(xì)骨料、自來水為試驗原材料，按當(dāng)?shù)亟?jīng)過實踐應(yīng)用情況較好的配合比設(shè)計不同強(qiáng)度等級，每一強(qiáng)度等級制作N個共N個齡期的試件，每一個齡期制作M個標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件和一個非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件，同一齡期的試件要求在同一天制作完成；
[0006]步驟二、試件采取模擬工地的自然條件下養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度接近20°C，呈“品”字型堆放，蓋上草袋澆水養(yǎng)護(hù)，底面朝下，頂面朝上，側(cè)面能充分接觸空氣；
[0007]步驟三、試件達(dá)到齡期后，進(jìn)行聲時測量，取試塊澆灌方向的側(cè)面為測試面，探頭抹以耦合劑，聲時測量首先采用對測法在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件相對測試面上測試3個點的聲時值，在測量聲時時，保證探頭應(yīng)在一條直線上，以探頭間的直線距離作為聲速計算依據(jù)的，以最先到達(dá)接收探頭的波前作為測讀聲時的依據(jù)，由于首波起點位置受接收信號幅值大小和波形的影響，所以在判讀時以首波幅值30?40mm的正弦波的起點為準(zhǔn)，其次對同一非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件進(jìn)行平測法與對測法對比測試，選擇試件一個長側(cè)面作為平測面，取7個測點，用平測法測得聲時值，再用“時-距”法回歸公式求得平測法聲速，然后在非標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件的兩個端面作為對側(cè)面，測試3個對測點上的聲時值，用常規(guī)方法獲得聲速值；
[0008]步驟四、回彈值測試，將標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件的兩個相對側(cè)面置于壓力機(jī)承板之間，加壓30kN?80kN，用回彈儀對標(biāo)準(zhǔn)試件測試兩相對側(cè)面的回彈值，每個側(cè)面選擇均勻分布的8個測點，每一試件16個回彈值扣除3個最大值和3個最小值，剩下10個取平均值，得該試件的平均回彈值Ra ；
[0009]步驟五、強(qiáng)度測試:隨后測得試件在壓力機(jī)上的破壞極限荷載為混凝土的立方抗壓強(qiáng)度。
[0010]步驟六、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試件對測法測試所得聲時值、回彈值、抗壓強(qiáng)度值進(jìn)行計算分析，采用回歸方程式f、= A(Va)B(Ra)e，編程擬合建立本地區(qū)超聲回彈綜合法檢測普通混凝土強(qiáng)度的曲線；
[0011]步驟七、根據(jù)對同一非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件同時進(jìn)行平測和對測法，“時-距”分析求得平測聲速，常規(guī)法計算對測聲速，然后進(jìn)行各齡期各強(qiáng)度等級混凝土試件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，求出對測法平均聲速值與平測法平均聲速值的比值系數(shù)。
[0012]進(jìn)一步，在混凝土強(qiáng)度無損檢測中，超聲換能器通常有對測或平測兩種布置，平測法與對測法的聲速值有偏差，不能簡單將平測法所測聲速值代入地區(qū)測強(qiáng)公式，而是需要對平測法實測值進(jìn)行修正后才能進(jìn)行實際應(yīng)用。
[0013]進(jìn)一步，采用常規(guī)方法進(jìn)行不同齡期的混凝土試件對測和平測對比測定，并采用回歸公式確定對測和平測檢測聲速值的比例系數(shù)，在只能使用平測法進(jìn)行混凝土工程強(qiáng)度檢測時，可以直接將所測平測聲速值進(jìn)行比例系數(shù)的修正后代入地區(qū)測強(qiáng)公式推定強(qiáng)度值。
[0014]效果匯總
[0015]本發(fā)明通過實驗和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析建立了地區(qū)超聲回彈法綜合法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的地方專用曲線，曲線精度較高，相比國家統(tǒng)一測強(qiáng)曲線更具可靠性，研究成果填補(bǔ)了當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)系統(tǒng)沒有超聲回彈檢測測強(qiáng)曲線成果的空白，能夠為我地區(qū)結(jié)構(gòu)檢測和混凝土質(zhì)量檢驗起到應(yīng)有的作用，對于提高檢驗水平具有重要意義。對測法聲速值與平測法聲速值兩者具有很好的線性關(guān)系，而且平測法在實際應(yīng)用中只用一個面測試避免了對中不準(zhǔn)和無法測試另一面的困難，具有更好的操作性。將所測平測聲速值進(jìn)行比例系數(shù)的修正后代入地區(qū)測強(qiáng)公式推定強(qiáng)度值，有效解決了采用平測法檢測混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的難題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例提供的混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法流程圖。

【具體實施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]本發(fā)明以岳陽地區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法為具體實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]所述的混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法采用新規(guī)范超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度，通過實驗和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析建立超聲回彈法綜合法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的地方專用曲線，得出超聲回彈測強(qiáng)回歸公式，具體步驟如下:
[0020]SlOl:試件制作，采用當(dāng)?shù)氐钠胀ü杷猁}水泥、粗卵石粗骨料、河砂細(xì)骨料、自來水為試驗原材料，按當(dāng)?shù)亟?jīng)過實踐應(yīng)用情況較好的配合比設(shè)計不同強(qiáng)度等級，每一強(qiáng)度等級制作N個共N個齡期的試件，每一個齡期制作M個標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件和一個非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件，同一齡期的試件要求在同一天制作完成；
[0021]具體方法為:采用岳陽當(dāng)?shù)?2.5和42.5強(qiáng)度等級的普通硅酸鹽水泥、粒徑在15?40_之間的粗卵石粗骨料(湖石和河石)、當(dāng)?shù)睾由凹?xì)骨料(中砂)、自來水為試驗原材料，按當(dāng)?shù)亟?jīng)過實踐應(yīng)用情況較好的配合比設(shè)計7個強(qiáng)度等級:C10，C15，C20, C25，C30,C35，C40，每一強(qiáng)度等級制作7d，14d，28d，60d, 90d, 180d, 365d共7個齡期的試件，每一個齡期制作三個1 SOmm^I SOmm^I 50mm的標(biāo)準(zhǔn)試件和一個150mm*150mm*600mm的試件，同一齡期的試件要求在同一天制作完成。
[0022]S102:試件采取模擬工地的自然條件下養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度接近20°C，呈“品”字型堆放，蓋上草袋澆水養(yǎng)護(hù)，底面朝下，頂面朝上，側(cè)面能充分接觸空氣；
[0023]S103:試件達(dá)到齡期后，進(jìn)行聲時測量，取試塊澆灌方向的側(cè)面為測試面，探頭抹以耦合劑，聲時測量首先采用對測法在標(biāo)準(zhǔn)試件相對測試面上測試3個點的聲時值，在測量聲時時，保證探頭應(yīng)在一條直線上，以探頭間的直線距離作為聲速計算依據(jù)的，以最先到達(dá)接收探頭的波前作為測讀聲時的依據(jù)，由于首波起點位置受接收信號幅值大小和波形的影響，所以在判讀時以首波幅值30?40mm的正弦波的起點為準(zhǔn)，其次對同一非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件進(jìn)行平測法與對測法對比測試，選擇試件一個長側(cè)面作為平測面，取7個測點，間距50mm，用平測法測得聲時值，再用“時-距”法回歸公式求得平測法聲速，然后在非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件的兩個端面作為對側(cè)面，測試3個對測點上的聲時值，用常規(guī)方法獲得聲速值；
[0024]S104:回彈值測試:將標(biāo)注尺寸的試件的兩個相對側(cè)面置于壓力機(jī)承板之間，力口壓30kN?80kN，用回彈儀對標(biāo)準(zhǔn)試件測試兩相對側(cè)面的回彈值，每個側(cè)面選擇均勻分布的8個測點，每一試件16個回彈值扣除3個最大值和3個最小值，剩下10個取平均值，得該試件的平均回彈值Ra ；
[0025]S105:強(qiáng)度測試，隨后測得試件在壓力機(jī)上的破壞極限荷載為混凝土的立方抗壓強(qiáng)度。
[0026]S106:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試件對測法測試所得聲時值、回彈值、抗壓強(qiáng)度值進(jìn)行計算分析，采用回歸方程式f、= A(Va)B(Ra)e，編程擬合建立本地區(qū)超聲回彈綜合法檢測普通混凝土強(qiáng)度的曲線。
[0027]得到的曲線方程為fecu = 0.0037 (Va)L 8960 (Ra)L 7568
[0028]S107:根據(jù)對同一非標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件同時進(jìn)行平測和對測法，“時-距”分析求得平測聲速，常規(guī)法計算對測聲速，然后進(jìn)行各齡期各強(qiáng)度等級混凝土試件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，求出對測法平均聲速值與平測法平均聲速值的比值系數(shù)。
[0029]進(jìn)一步，在混凝土強(qiáng)度無損檢測中受外界環(huán)境的限制，超聲換能器通常有兩種布置方式:對測或平測。對測的方式是規(guī)范和試驗普遍采用的方式，測距明確、精度好；但是實際工程建筑物結(jié)構(gòu)混凝土經(jīng)常會出現(xiàn)只有一個可測平面的情況，如橋梁的箱梁、混凝土路面、混凝土底板、水池壁等，只能將換能器布置在結(jié)構(gòu)的一個側(cè)面。由于平測法不能準(zhǔn)確確定超聲檢測路徑的實際距離，使得平測法與對測法的聲速值有偏差，因此不能簡單將平測法所測聲速值代入地區(qū)測強(qiáng)公式，而是需要對平測法實測值進(jìn)行修正后才能進(jìn)行實際應(yīng)用。
[0030]進(jìn)一步，采用常規(guī)方法進(jìn)行不同齡期的混凝土試件對測和平測對比測定，并采用回歸公式確定對測和平測檢測聲速值的比例系數(shù)，在只能使用平測法進(jìn)行岳陽地區(qū)混凝土工程強(qiáng)度檢測時，可以直接將所測平測聲速值進(jìn)行比例系數(shù)的修正后代入地區(qū)測強(qiáng)公式推定強(qiáng)度值。
[0031]雖然平測聲速值與對測聲速值相差較小，但是產(chǎn)生的強(qiáng)度計算誤差卻較高，足以說明對平測法實測值進(jìn)行修正后再代入地區(qū)綜合法檢測混凝土強(qiáng)度公式的必要性和正確性。對側(cè)法聲速值與平測法聲速值兩者具有很好的線性關(guān)系，而且平測法在實際應(yīng)用中只用一個面測試避免了對中不準(zhǔn)和無法測試另一面的困難，具有更好的操作性。
[0032]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法，其特征在于，所述的混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法采用新規(guī)范超聲回彈綜合法檢測混凝土強(qiáng)度，通過實驗和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析建立超聲回彈法綜合法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的地方專用曲線，得出超聲回彈測強(qiáng)回歸公式，具體步驟如下: 步驟一、試件制作，采用當(dāng)?shù)氐钠胀ü杷猁}水泥、粗卵石粗骨料、河砂細(xì)骨料、自來水為試驗原材料，按當(dāng)?shù)亟?jīng)過實踐應(yīng)用情況較好的配合比設(shè)計不同強(qiáng)度等級，每一強(qiáng)度等級制作N個共N個齡期的試件，每一個齡期制作M個標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件和一個非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件，同一齡期的試件要求在同一天制作完成； 步驟二、試件采取模擬工地的自然條件下養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度接近20°C，呈“品”字型堆放，蓋上草袋澆水養(yǎng)護(hù)，底面朝下，頂面朝上，側(cè)面能充分接觸空氣； 步驟三、試件達(dá)到齡期后，進(jìn)行聲時測量，取試塊澆灌方向的側(cè)面為測試面，探頭抹以耦合劑，聲時測量首先采用對測法在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件相對測試面上測試3個點的聲時值，在測量聲時時，保證探頭應(yīng)在一條直線上，以探頭間的直線距離作為聲速計算依據(jù)的，以最先到達(dá)接收探頭的波前作為測讀聲時的依據(jù)，由于首波起點位置受接收信號幅值大小和波形的影響，所以在判讀時以首波幅值30?40mm的正弦波的起點為準(zhǔn)，其次對同一非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件進(jìn)行平測法與對測法對比測試，選擇試件一個長側(cè)面作為平測面，取7個測點，用平測法測得聲時值，再用“時-距”法回歸公式求得平測法聲速，然后在非標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件的兩個端面作為對側(cè)面，測試3個對測點上的聲時值，用常規(guī)方法獲得聲速值； 步驟四、回彈值測試，將標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件的兩個相對側(cè)面置于壓力機(jī)承板之間，加壓30kN?80kN，用回彈儀對標(biāo)準(zhǔn)試件測試兩相對側(cè)面的回彈值，每個側(cè)面選擇均勻分布的8個測點，每一試件16個回彈值扣除3個最大值和3個最小值，剩下10個取平均值，得該試件的平均回彈值Ra ； 步驟五、強(qiáng)度測試:隨后測得試件在壓力機(jī)上的破壞極限荷載為混凝土的立方抗壓強(qiáng)度； 步驟六、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試件對測法測試所得聲時值、回彈值、抗壓強(qiáng)度值進(jìn)行計算分析，采用回歸方程式f、= A(Va)B(Ra)e，編程擬合建立本地區(qū)超聲回彈綜合法檢測普通混凝土強(qiáng)度的曲線； 步驟七、根據(jù)對同一非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件同時進(jìn)行平測和對測法，“時-距”分析求得平測聲速，常規(guī)法計算對測聲速，然后進(jìn)行各齡期各強(qiáng)度等級混凝土試件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，求出對測法平均聲速值與平測法平均聲速值的比值系數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法，其特征在于，在混凝土強(qiáng)度無損檢測中，超聲換能器通常有對測或平測兩種布置，平測法與對測法的聲速值有偏差，不能簡單將平測法所測聲速值代入地區(qū)測強(qiáng)公式，而是需要對平測法實測值進(jìn)行修正后才能進(jìn)行實際應(yīng)用。
3.如權(quán)利要求1所述的混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立方法，其特征在于，采用常規(guī)方法進(jìn)行不同齡期的混凝土試件對測和平測對比測定，并采用回歸公式確定對測和平測檢測聲速值的比例系數(shù)，在只能使用平測法進(jìn)行混凝土工程強(qiáng)度檢測時，可以直接將所測平測聲速值進(jìn)行比例系數(shù)的修正后代入地區(qū)測強(qiáng)公式推定強(qiáng)度值。
【文檔編號】G01N29/04GK104251882SQ201410519659
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】胡衛(wèi)東, 祝新念 申請人:湖南理工學(xué)院