工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書-在線瀏覽
2024-09-14 16:16本頁面
【正文】 與沖擊時(shí)的動(dòng)能一定時(shí)，水泥混凝土對其反力的大小反映了其本身的強(qiáng)度。本方法適用于現(xiàn)場對水泥混凝土進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的快速評定，本方法可作為施工質(zhì)量的參考，但不能作為仲裁試驗(yàn)或工程驗(yàn)收的最終依據(jù)。 二、試驗(yàn)設(shè)備 1．水泥混凝土回彈儀：構(gòu)造和主要零件名稱見圖，應(yīng)符合下述標(biāo)準(zhǔn)：(1)水平彈擊時(shí)，在彈擊錘脫鉤的瞬間。(3)在洛氏硬度為HGC60177。2。3．手提式砂輪。2。三、試驗(yàn)要點(diǎn)1．根據(jù)回彈儀使用說明書進(jìn)行檢定、保養(yǎng)、率定，保證儀器精度。每個(gè)試樣測區(qū)數(shù)宜為6～10個(gè)，并在測區(qū)表面均勻分布，并宜避開板邊板角。每一測區(qū)應(yīng)測定16點(diǎn)，相鄰兩測點(diǎn)間距不宜小于3cm，測點(diǎn)距路邊緣或接縫的距離應(yīng)大于5cm。5．將回彈儀彈擊桿頂住混凝土表面，使回彈儀軸線垂直于混凝土路面，輕壓儀器，使按鈕松開，彈擊桿徐徐伸出，并使掛鉤掛上彈擊錘。讀數(shù)并記錄。6．逐漸對回彈儀減壓，使彈擊桿自機(jī)殼內(nèi)伸擊，掛鉤掛上彈擊錘，待下一次使用。先在測區(qū)表面形成直徑約15mm的孔洞(深度略大于預(yù)計(jì)碳化層深度)，用毛刷凈孔，并立即用濃度為l％的酚酞酒精溶液灑在洞壁上。四、資料整理1．每一測區(qū)回彈值共16個(gè)，去掉三個(gè)最大值及三個(gè)最小值，其余10個(gè)按下式計(jì)算測區(qū)平均回彈值： 式中 ——測區(qū)平均回彈值，； ——第i個(gè)測點(diǎn)的回彈值。3．碳化深度按下式求得： 式中 ——碳化深度(mm)； ——第i點(diǎn)碳化深度(mm)； n——測點(diǎn)數(shù)。4．混凝土強(qiáng)度推算：如試驗(yàn)原理所述，回彈儀的目的是進(jìn)行混凝土的抗壓強(qiáng)度快速評定，因此可采用下述方法進(jìn)行換算：(1)通過試驗(yàn)，建立實(shí)際的測強(qiáng)曲線：建立測強(qiáng)曲線用150mn150mm150mm立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，試件與被測物體有相同的原材料、配合比、水灰比、成型條件、養(yǎng)護(hù)條件、齡期。(2)可用下式推算混凝土抗壓強(qiáng)度：式中 ——水泥混凝土推算抗壓強(qiáng)度(MPa)； ——測區(qū)混凝土平均回彈值。、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)?；炷翉?qiáng)度(f)與波速(v)之間有較好的相關(guān)性。（2）當(dāng)知道f~v之間的關(guān)系曲線后，測出結(jié)構(gòu)物混凝土的波速就可以推算結(jié)構(gòu)物混凝土的強(qiáng)度。（2）無地區(qū)曲線或所測混凝土與地區(qū)曲線所代表的混凝土差異較大，則應(yīng)專門標(biāo)定制作專用曲線。？這是因?yàn)椋海?）混凝土是一種用地方材料制作的產(chǎn)品，各地區(qū)的砂、石、水泥性能各不相同。（3）不同的混凝土其養(yǎng)護(hù)方式和含水率不同。因此，很難找到一條各地區(qū)通用的f~v曲線。由于混凝土中石子所占的體積最大，約7f0 %左右，所以石子的情況對f~v曲線影響最大。不同的石子，其材質(zhì)不同，其本身的波速就不同。而用不同的石子，只要水灰比相同，混凝土的強(qiáng)度仍然一樣。圖31是陜西建筑科學(xué)研究院以同樣的配合比、水灰比但不同的石子的混凝土試驗(yàn)得出的f~v曲線。這是因?yàn)槌啥悸咽墙?jīng)水流長期沖磨剩下的堅(jiān)硬、致密的石頭，其本身波速就很高，所以用它配制的混凝土波速很高，但混凝土強(qiáng)度并不一定高。石子的品種除指材質(zhì)外，還包括碎石與卵石之分。這也就是為什么圖31中，成都卵石混凝土強(qiáng)度低而波速高的另一原因。圖32是同濟(jì)大學(xué)的試驗(yàn)結(jié)果。 f(km/s) 50 40 30 20 10 v（km/s）1234圖32不同石子粒徑的f~v曲線15~15mm；25~30mm；35~40mm；425~40mm另外，在強(qiáng)度相同情況下，單位體積混凝土的石子用量越多，其波速也越高，且石子本身波速越高，石子用量對f~v曲線影響也越大。圖33是南京水利科學(xué)研究院的試驗(yàn)結(jié)果：在三種不同的養(yǎng)護(hù)方式下獲得的f~v曲線。它們的f~v曲線有明顯差別。形成這種差別的原因主要是由于不同的養(yǎng)護(hù)方式使混凝土的含水量不同。而自然養(yǎng)護(hù)的混凝土孔隙中充滿氣，水與空氣的波速本身差別就很大，這就造成混凝土含水率高，波速也高。這一來，就使f~v曲線差別更大了。既然影響f~v曲線的因素很多，所以應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮使用專用曲線。（1）進(jìn)行步驟：：（a）數(shù)量：3個(gè)為一組，宜不少于10組。（b）試件尺寸：立方試件，邊長應(yīng)大于混凝土最大骨料粒徑的三倍。（c）試件養(yǎng)護(hù)和齡期：試件按所測結(jié)構(gòu)相同的條件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。其目的是為了拉開混凝土強(qiáng)度的變化范圍。將各個(gè)試件的測試結(jié)果強(qiáng)度、波速測值點(diǎn)繪在坐標(biāo)圖上并連出一條f~v曲線，這就是散點(diǎn)圖?；貧w分析分幾個(gè)步驟：（a）選擇曲線線型進(jìn)行回歸分析前首先應(yīng)選擇合適的曲線型式。因?yàn)閮绾瘮?shù)、指數(shù)函數(shù)作最小二乘法運(yùn)算時(shí)可通過取對數(shù)的方法化曲線相關(guān)為直線相關(guān)，計(jì)算起來簡便，故目前多采用。首先，看看最基本的一元直線回歸：一元直線方程的一般形式為： y=A+Bx (31)根據(jù)最小二乘法原則，可推導(dǎo)出直線方程待定系數(shù)A、B的公式為： B= (32) A=B (33)式中 lxx= (34) lyy= (35) lxy= (36)、分別為觀測值xI、yi 的算術(shù)平均值n 為試件個(gè)數(shù)。但是冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)可以通過取對數(shù)化成直線方程形式。再代入定義式(38)即可求得a、b值。為了檢驗(yàn)二個(gè)相關(guān)量彼此相關(guān)的程度，還應(yīng)計(jì)算一個(gè)叫做相關(guān)系數(shù)r的值。R2按下式計(jì)算： R2= (3－10)式中 yi 試件強(qiáng)度實(shí)測值 試件強(qiáng)度計(jì)算值，即以實(shí)測的波速xi代入所求得方程式計(jì)算出的強(qiáng)度值。r或R2 越大，則說明擬合的曲線效果越好。規(guī)范規(guī)定：對于地區(qū)曲線，er163。 12%回歸分析計(jì)算可用計(jì)算機(jī)編程進(jìn)行，也可用有回歸統(tǒng)計(jì)功能的計(jì)算器列表計(jì)算。6. 現(xiàn)場超聲測試中的問題及修正方法大家知道，我們率定f~v曲線時(shí)，我們是在邊長15cm的立方體試件上測試波速，它與在構(gòu)件上測試波速是有差別的。通過大量研究發(fā)現(xiàn)，構(gòu)件與試件的這些差別有時(shí)會(huì)導(dǎo)致二者所測波速不同。這就是：隨著測距增大，所測波速會(huì)減小。但問題在于，用我們目前的超聲儀來測定時(shí)，隨著測距的增加，所測得的波速值確實(shí)會(huì)減小。制作了不同強(qiáng)度等級的大型混凝土階梯型試件(圖34)。從二個(gè)方向一級一級地測試混凝土的波速。從圖中可以看到，三種等級的混凝土，隨著測距增加，所測波速都逐漸減小。在測試波速的同時(shí)也測量了接收波主頻率。v km/s
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