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1、回彈儀測定水泥混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)方法
1 目的與適用范圍
1.1 本方法適用于在現(xiàn)場對水泥混凝土路面及其他構(gòu)筑物的普通混凝土抗壓強(qiáng)度的快速評定,所試驗(yàn)的水泥混凝土厚度不得小于100mm,溫度應(yīng)不低于10℃。
1.2 回彈法試驗(yàn)可作為試塊強(qiáng)度的參考,不得用于代替混凝土的強(qiáng)度評定,不適于作為仲裁試驗(yàn)或工程驗(yàn)收的最終依據(jù)。
2 儀具與材料技術(shù)要求
本方法需要下列儀具和材料:
⑴混凝土回彈儀:指針直讀式的混凝土回彈儀,也可采用數(shù)字顯示式或自記錄式的回彈儀。回彈儀應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn):
①水平彈擊時(shí),在彈擊錘脫鉤的瞬間,回彈儀的標(biāo)稱動能應(yīng)為2.207J。
②彈擊錘與彈擊桿碰撞的瞬間,彈擊拉簧處
2、于自由狀態(tài),此時(shí)彈擊錘起點(diǎn)應(yīng)位于刻度尺的零點(diǎn)處。
③在洛氏硬度為HRC60±2的鋼砧上,回彈儀的率定值應(yīng)為80±2。
⑵酚酞酒精溶液:濃度1%。
⑶手提式砂輪。
⑷鋼砧:洛氏硬度HRC60±2。
⑸其他:卷尺、游標(biāo)卡尺、鑿子、錘、吸耳球等。
3 回彈儀檢定與保養(yǎng)
3.1 回彈儀有下列情況之一時(shí),應(yīng)送檢定單位校驗(yàn)。檢驗(yàn)合格的回彈儀應(yīng)具有檢定合格證,其有效期為半年。
⑴累計(jì)彈擊次數(shù)超過6000次;
⑵彈擊拉簧座、彈擊桿、緩沖壓簧、中心導(dǎo)桿、導(dǎo)向法蘭、彈擊錘、指針軸、指針片、指針塊、掛鉤及凋零螺絲等主要零件之一經(jīng)更換后;
⑶彈擊拉簧前段不在拉簧座原孔位或調(diào)零螺絲松動;
⑷遭受嚴(yán)
3、重撞擊或其他損害。
3.2 回彈儀有下列情況之一時(shí),應(yīng)在鋼砧上進(jìn)行率定試驗(yàn):
⑴進(jìn)行構(gòu)件測試前后,如連續(xù)數(shù)天測試,可在每天測試完畢后率定一次;
⑵測定過程中對回彈值有懷疑時(shí)。
如率定試驗(yàn)結(jié)果不在規(guī)定的80±2范圍內(nèi),應(yīng)對回彈儀進(jìn)行常規(guī)保養(yǎng)后再行率定;如再次率定仍不合格,應(yīng)送檢定單位檢驗(yàn)。
3.3 回彈儀率定步驟
回彈儀率定試驗(yàn),宜在室溫為20℃±5℃的條件下進(jìn)行。率定時(shí),鋼砧應(yīng)穩(wěn)固地平放在剛度大的混凝土地坪上,回彈儀向下彈擊時(shí),彈擊桿應(yīng)分4次旋轉(zhuǎn),每次旋轉(zhuǎn)約90°,彈擊3~5次,取其中最后連續(xù)3次且讀數(shù)穩(wěn)定的回彈值進(jìn)行平均作為率定值。
4 測試步驟
4.1 側(cè)區(qū)和測點(diǎn)布置
⑴
4、當(dāng)為水泥混凝土路面時(shí),將一塊混凝土板作為一個(gè)試樣,試樣的選擇按附錄A的方法進(jìn)行。每個(gè)試樣的測區(qū)數(shù)不宜少于10個(gè),相鄰兩側(cè)區(qū)的間距不宜大于2m;測區(qū)宜在試樣的可測表面上均勻分布,并宜避開板邊板角。
⑵對其他混凝土構(gòu)造物,測區(qū)應(yīng)避開位于混凝土內(nèi)保護(hù)層附近設(shè)置的鋼筋,測區(qū)宜在試樣的兩相對表面上有兩個(gè)基本對稱的測試面,如不能滿足這一要求時(shí),一個(gè)測區(qū)允許只有一個(gè)側(cè)面。
⑶測區(qū)表面應(yīng)清潔、干燥、平整,不應(yīng)有接縫、飾面層、粉刷層、浮漿、油垢以及蜂窩、麻面等,必要時(shí)可用砂輪清除表面的雜物和不平整處,磨光的表面不應(yīng)有殘留粉塵或碎屑。
⑷一個(gè)測區(qū)的面積宜不小于200mm×200mm,每一測區(qū)宜測定16個(gè)測點(diǎn)
5、,相鄰兩測點(diǎn)的間距宜不小于3mm,測點(diǎn)距路面邊緣或接縫的距離應(yīng)不小于5cm。
⑸對齡期超過3個(gè)月的硬化混凝土,應(yīng)測定混凝土表層的碳化深度進(jìn)行回彈值修正,也可用砂輪將碳化層打磨掉以后進(jìn)行測定,但經(jīng)打磨的與未經(jīng)打磨的回彈值不得混在一起計(jì)算或與試塊強(qiáng)度比較(未打磨)。
4.2 回彈值測定
在測定過程中,回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于混凝土表面,具體操作應(yīng)符合下列規(guī)定:
⑴將回彈儀的彈擊桿頂住混凝土表面,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。
⑵手持回彈儀對混凝土表面緩慢均勻施壓,待彈擊錘脫鉤,沖擊彈擊桿后,彈擊錘即帶動指針向后移動到達(dá)一定位置,指針刻度線在刻度尺上的示
6、值即為該點(diǎn)的回彈值。
⑶使用上述方法在混凝土表面依次讀數(shù)并記錄回彈值,如條件不利于讀數(shù),可按下按鈕,鎖住機(jī)芯,將回彈儀移至他處讀數(shù),準(zhǔn)確至1個(gè)單位。
⑷使用完畢后應(yīng)將彈擊桿壓入儀器內(nèi),經(jīng)彈擊后按下按鈕鎖鎖住機(jī)芯,待下一次使用。
4.3 碳化深度測定
⑴對齡期超過3個(gè)月的混凝土,回彈值測量完畢后,可在每個(gè)測區(qū)上選擇一處測量混凝土的碳化深度值。當(dāng)相鄰測區(qū)的混凝土生產(chǎn)工藝條件相同,齡期基本相同時(shí),則該測區(qū)測得的碳化深度值也可代表相鄰測區(qū)的碳化深度值。
⑵測量碳化深度值時(shí),可用合適的工具在測區(qū)表面形成直徑約為15mm的孔洞(其深度略大于混凝土的碳化深度),然后用吸耳球吹去孔洞中的粉末和碎屑(
7、不得用液體沖洗),并立即用濃度為1%酚酞酒精溶液灑在孔洞內(nèi)壁的邊緣處,當(dāng)已碳化與未碳化界限清楚時(shí)(未碳化部分變成紫紅色),用游標(biāo)卡尺測量已碳化與未碳化交界面至混凝土表面的垂直距離1~2次,該距離即為混凝土的碳化深度值,每次測讀精確至0.5mm。
5 計(jì)算
5.1 對一個(gè)測區(qū)的16個(gè)測點(diǎn)的回彈值,去掉3個(gè)最大值及3個(gè)最小值,將其余10個(gè)回彈值按式(T 0951-1)計(jì)算測區(qū)平均回彈值。
NS =
ΣNi
(T 0951-1)
10
式中:NS——測區(qū)平均回彈值,準(zhǔn)確至0.1;
Ni——第i個(gè)測點(diǎn)的回彈值。
5.2 當(dāng)回彈儀非水平方向測試混凝土澆筑側(cè)面時(shí),應(yīng)根據(jù)回彈儀軸線與水平方
8、向的角度將測得的數(shù)據(jù)按公式(T0954-2)進(jìn)行修正,計(jì)算非水平方向測定的回彈修正值,當(dāng)測定水泥混凝土路面為向下垂直方向時(shí),測試角度為–90°?;貜椫敌拚郸見表T0954-1。
N = NS + ΔN (T0954-2)
式中:N——經(jīng)非水平測定修正的測區(qū)平均回彈值;
NS——回彈儀實(shí)測的測區(qū)平均回彈值;
ΔN——非水平測量的回彈值修正值,由表T0954-1或內(nèi)插法求得,準(zhǔn)確至0.1。
5.3 平均碳化深度按式(T 0954-3)計(jì)算。
(T0954-3)
式中:——平均碳化深度(mm);
——第i測點(diǎn)碳化深
9、度(mm);
n——測點(diǎn)數(shù)。
表T 0954-1 非水平方向測定的修正回彈值
ΔN 與水平方向所成的角度
NS
+90°
+60°
+45°
+30°
-30°
-45°
-60°
-90°
20
-6.0
-5.0
-4.0
-3.0
+2.5
+3.0
+3.5
+4.0
30
-5.0
-4.0
-3.5
-2.5
+2.0
+2.5
+3.0
+3.5
40
-4.0
-3.5
-3.0
-2.0
+1.5
+2.0
+2.5
+3.0
50
-3.0
10、
-3.0
-2.5
-1.5
+1.0
+1.5
+2.0
+2.5
注:表中未列入的NS,可用內(nèi)插法求得。
如平均碳化深度值L小于或等于0.4mm時(shí),按無碳化處理(即平均碳化深度為0);如等于或大于6.0mm時(shí),取6.0mm。對新澆混凝土齡期不超過3個(gè)月者,可視為無碳化。
5.4 混凝土強(qiáng)度推算
⑴當(dāng)需要將回彈值換算為混凝土強(qiáng)度時(shí),宜采用下列方法:
①有試驗(yàn)條件時(shí),宜通過試驗(yàn)建立實(shí)際的測強(qiáng)曲線,但測強(qiáng)曲線僅適用于材料質(zhì)量、成型、養(yǎng)護(hù)和齡期等條件基本相同的混凝土?;炷翗?biāo)準(zhǔn)試塊尺寸為15cm×15cm×15cm,采用1.5、1.75、2.0、2.25、2.50五個(gè)灰水比
11、,以便得到不少于30對數(shù)據(jù)。試件與被測對象有相同的養(yǎng)護(hù)條件,到達(dá)齡期后,將試塊用壓力機(jī)加壓至30~50kN穩(wěn)住,用回彈儀在兩側(cè)面分別測定8個(gè)測點(diǎn),按式(T0954-1)計(jì)算平均回彈值,然后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),用最小二乘法建立二者相關(guān)關(guān)系的推定式。推定式可為直線式或其他適當(dāng)?shù)男问?,相關(guān)系數(shù)不得小于0.90。然后根據(jù)測區(qū)平均回彈值利用測強(qiáng)曲線推定混凝土抗壓強(qiáng)度。
②當(dāng)無足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或相關(guān)關(guān)系的推定式不夠滿意時(shí),可按式(T0954-4)推算混凝土抗壓強(qiáng)度。
R = 0.025N2 (T 0954-4)
式中: R——水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度(MPa);
N——測區(qū)
12、混凝土平均回彈值。
⑵在沒有條件通過試驗(yàn)建立實(shí)際的測強(qiáng)曲線時(shí),每個(gè)測區(qū)混凝土的抗壓強(qiáng)度值Ri可按平均回彈值N及平均碳化深度值L根據(jù)表T0954-2查出。
⑶按本規(guī)程附錄B的方法計(jì)算測定對象全部測區(qū)的推定混凝土抗壓強(qiáng)度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。
表 T 0954-2 測區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度值換算表
平均回彈值
N
測區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度值Ri(MPa)
平均碳化深度值L(mm)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
13、4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
10.3
11.4
12.5
13.7
14.9
16.2
17.5
18.9
20.3
21.8
23.3
24.9
26.5
28.2
30.0
31.8
33.6
35.5
37.5
39.5
41.6
43.7
14、
45.9
48.1
9.9
10.0
12.0
13.1
14.3
15.5
16.8
18.1
19.5
20.9
22.4
23.9
25.5
27.1
28.8
30.5
32.3
34.136.0
37.9
39.9
41.9
44.0
46.1
48.3
10.5
11.5
12.6
13.7
14.9
16.1
17.4
18.7
20.1
21.5
22.9
24.4
26.0
27.6
29.8
31.0
32.7
34.5
36.4
38.3
40.2
42.2
44.3
15、46.4
48.5
10.1
11.0
12.1
13.2
14.3
15.4
16.7
17.9
19.2
20.6
22.0
23.5
25.0
26.5
28.1
29.7
31.4
33.1
34.9
36.7
38.6
40.5
42.5
44.5
46.6
48.7
10.6
11.6
12.6
13.7
14.8
16.0
17.2
18.5
19.8
21.1
22.5
23.9
25.4
27.0
28.5
30.1
31.8
33.5
35.3
37.0
38.9
16、40.8
42.7
44.7
46.7
48.8
10.2
11.1
12.1
13.1
14.2
15.8
16.5
17.7
19.0
20.3
21.6
23.0
24.4
25.9
27.4
28.9
30.0
32.2
33.8
35.6
37.8
39.1
41.1
42.9
44.8
46.8
48.8
9.8
10.7
11.6
12.6
13.7
14.7
15.8
17.0
18.2
19.4
20.7
22.0
23.4
24.9
26.3
27.8
29.3
17、
30.9
32.5
34.1
35.8
37.5
39.5
41.1
43.0
44.9
46.8
48.8
10.2
11.2
12.1
13.1
14.1
15.2
16.3
17.5
18.7
19.9
21.2
22.5
23.8
25.226.6
28.1
29.6
31.2
32.7
34.4
36.0
37.9
39.5
41.3
43.1
44.9
46.9
48.8
9.8
10.7
11.6
12.6
13.6
14.6
15.7
16.8
17.9
19
18、.1
20.3
21.6
22.9
24.2
25.6
27.0
28.4
29.9
31.4
33.0
34.6
36.4
37.9
39.6
41.3
43.1
45.0
46.8
48.7
10.3
11.1
12.1
13.0
14.0
15.0
16.1
17.2
18.3
19.5
20.7
21.9
23.2
24.5
25.9
27.8
28.7
30.1
31.6
33.2
34.9
36.4
38.0
39.7
41.4
43.1
44.9
46.8
48.6
19、
9.8
10.7
11.6
12.5
13.4
14.4
15.4
16.5
17.6
18.7
19.9
21.0
22.3
23.5
24.8
26.2
27.5
28.9
30.4
31.8
33.3
34.9
36.5
38.1
39.7
41.4
43.1
44.9
46.7
48.5
10.3
11.1
12.0
12.9
13.8
14.8
15.8
16.9
17.9
19.1
20.2
21.4
22.6
23.8
25.1
26.4
27.8
2
20、9.1
30.6
32.0
33.5
35.0
36.5
38.1
39.7
41.4
43.1
44.8
46.5
48.3
9.9
10.7
11.5
12.4
13.3
14.2
15.2
16.2
17.2
18.3
19.4
20.5
21.7
22.9
24.1
25.4
26.6
28.0
29.3
30.7
32.1
33.6
35.1
36.6
38.1
39.7
41.8
43.0
44.6
46.4
48.1
注:表中未列入的N,可用內(nèi)插法求得。
6 報(bào)告
⑴測區(qū)混凝土平均回彈值;
⑵測強(qiáng)曲線、回彈值與抗壓強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系式、相關(guān)系數(shù);
⑶各測區(qū)的抗壓強(qiáng)度推定結(jié)果;
⑷推定的混凝土抗壓強(qiáng)度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。