回彈法檢測混凝土抗壓強度的不確定度分析

黃祖榮

（佛山市順德區建設工程質量安全監督檢測中心）

回彈法檢測混凝土抗壓強度的不確定度分析

黃祖榮

（佛山市順德區建設工程質量安全監督檢測中心）

隨著我國建筑行業快速的發展，對于混凝土的質量有了更高的要求，而施工過程中混凝土強度檢測一直有著重要的地位，混凝土強度檢測的進行離不開回彈法的有效應用。在采用回彈法對混凝土的抗壓強度進行分析的過程中，存在著一定的不確定度，本文將簡要分析回彈法檢測混凝土抗壓強度的不確定度。

回彈法；檢測；混凝土；抗壓強度；不確定度

引言

在混凝土的抗壓強度檢測的過程中，回彈法屬于一種非破損的檢測方法，其能夠有效反映混凝土實際的硬性，還能表現混凝土的塑性；不僅能夠表現混凝土的表層狀態，還可反映其內部構造，因此得到了廣泛的應用。但是回彈法的實際應用中存在著一定的不確定度，因此需要對其進行分析。

1　回彈法檢測混凝土抗壓強度要點

1.1確認回彈法的適用條件

確認回彈法的適用條件是對這一方法應用的第一要點。在確認回彈法的適用條件時，工作人員應當根據不同的測試方向和混凝土品種以及工程施工條件、具體碳化深度來界定回彈法的使用范圍，從而能夠在回彈值出現誤差之后對其進行合理的修正。在修正完畢之后通過查找相應的混凝土強度關系圖表來更好地判定混凝土的具體強度，從而能夠快捷、精確的促進混凝土抗壓強度得到有效的測量。而在回彈值的測量工作結束之后，工作人員應當在具有代表性的位置上來進行碳化深度值的測量工作，并且需要確保測量的精確性。

1.2正確選擇測試區間

①工作人員在對測試的區間進行選擇時，需要保證每個結構構件區間大于5個。而且應當根據測試的實際需要來進行測區的布置，每一個測區的面積不宜大于0.04m2，與此同時，對于長度大于3m的構件，應當確保測區數在10個以上；而長度小于3m且高度在0.5m以下的構件，工作人員可以將其測區數量進行合理的減少，但是其總數不應少于5個。②測區應當選在能使回彈儀處于水平方向的混凝土澆筑側面，而當實際的情況無法滿足這一條件時，應選在使回彈儀處于非水平方向的混凝土澆筑表面或底面；測區也可以選在構件的兩個對稱的可測面上，當不能布置在對稱側面上時，也可以布置在同一可測面上，并且應當確保其分布的均勻性。③每兩個相鄰的測區的直接間距不應大于2m，且測區應當離構件的端部或者是施工縫的邊緣距離在0.5m之內并且大于0.2m。④工作人員應當確保檢測面沒有污垢等雜質的存在，必要時工作人員可以使用砂輪來對疏松層和其他雜質進行有效的清掃與打磨，最終確保測區表面的整潔、光滑。

1.3注重對混凝土的回彈值進行修正

眾所周知，要想保證測試的準確度，就需要對測試的數值進行有效的修正。因此在進行混凝土強度的檢測過程時，其回彈儀的軸線應當始終是垂直于結構或者是構件之上，并且能夠緩慢施壓準確讀數。除此之外，在進行回彈值的修正過程中，工作人員應當確保計算出的平均回彈值的誤差應當在0.2MPa以下，如果其誤差較大，則應當重新進行測試，然后對數據進行合理的修正。另外，在混凝土強度值的修正過程中，應當將修正后的數值精確至±0.1，因為這一數值與測區的平均回彈值和相應的平均碳化數值有著密切的聯系，所以需要將混凝土強度的標準差精確到0.01，最終促進其測試精確性的有效提升。

2　回彈法檢測混凝土抗壓強度的不確定性分析實例

2.1現場檢測的成果

為了采集相關數據，選取了某在建建筑進行試驗，試驗主體為該建筑中框架結構的柱。按照相關規范，沿著柱的側面分布10個測區，每個測區的回彈法檢測點為16個，且布置3個測點以測量聲速值（具體檢測結果如表1）。因為該實驗是水平的方向進行的，所以其聲速值與回彈值都不需要進行修正。

表1　

2.2分析聲速的代表值ναi的不確定度

（1）讀數重復性的引入標準的不確定度u1ν。根據標準的不確定度A類評定方法，由實測的聲速代表值獲得合并的試驗標準差為公式（1）。

計算讀數重復性的引入標準不確定度公式（2）為：

通過計算，該構件的實際聲速代表值合并的試驗標準差是s （）結果為0.085km/s，讀數的重復性引入標準的不確定度u1ν結果為0.027km/s。

（2）確定測距的過程中讀數誤差引入標準的不確定度u2ν。檢測員在對測距進行確定時，需將讀數導致的誤差控制在±0.1cm內，分析聲時平均值在61.5μs，也就是測距讀數的誤差不確定度U的數值是1/61.5km/s。按照有關數據分析概率分布的情況，假設該誤差在區間內均勻的分布，其包含因子數值為，以B類評定法進行評定，那么在對測距進行確定時引入標準的不確定度是u2ν=U/k=0.01km/s。

（3）超聲儀的系統性能引入標準的不確定度u3ν。檢測所用的超聲儀已鑒定合格，在其有效期內進行保養且測量率定合格。按照計量監督的檢測中心校準證書，因超聲儀的系統性能導致的示值誤差大約在±0.05μs，聲時的平均值大約在61.5μs，可見系統性能導致的標準不確定度U屬于微小量，因此可將其定為u3v= 0.00km/s。

2.3分析回彈的代表值Rαi不確定度

（1）讀數重復性的引入標準的不確定度u1R。根據標準的不確定度A類評定的方法，其實際的回彈代表值可按照公式（1）計算，且得出合并的試驗標準差，按照公式（2）能得出讀數重復性的引入標準的不確定度。通過計算，該構件的實測回彈值合并的試驗標準差s（）數值為4.2，讀數重復性的引入標準的不確定度u1R數值為1.33。

（2）確定測距的過程中讀數誤差引入標準的不確定度u2R。檢測員讀數的導致的誤差一般于±0.5分度值內，也就是讀數的誤差不確定度U是0.5個分度值。按照相關規范，估計概率的分布情況。假設該誤差在區間內均勻的分布，其包含因子數值為k=，以B類評定法進行評定，那么在對測距進行確定時引入標準的不確定度是

（3）彈擊的方向引入標準的不確定數u3R。按照實際的操作經驗對彈擊的方向、偏離的角度等，造成回彈值的誤差為±1個分度值之內，假設該影響在偏離角度的允許誤差范圍內均勻的分布，其包含因子數值為，以B類評定法進行評定，那么在彈擊的方向偏離而引入的標準不確定度為。

（4）回彈儀的系統性能引入標準的不確定度u4R。檢測所用的回彈儀已鑒定合格，在其有效期內進行保養且測量率定合格。按照計量監督的檢測中心校準證書，因回彈儀的系統性能導致的示值誤差大約在±1.5個分度值左右，假設該誤差在區間內均勻的分布，其包含因子數值為，以B類評定法進行評定，那么在對回彈儀的系統性能導致的標準不確定度是

2.4靈敏系數

不確定的靈敏系數會導致測量的過程中各種不確定度的形成。所以，在測量系統研制和測量方案擬定時，需盡可能的分析其靈敏系數Ci=0的狀態。

2.5混凝土抗壓強度的推定值合成標準的不確定度uc=（fcu，e）

因為標準的不確定度間各分量之間互不相關，所以構件的混凝土抗壓強度推定值fcu，e合成的標準不確定數uc=（fcu，e）需進行計算。

2.6總結

經過對回彈法檢測混凝土的抗壓強度不確定性的分析，我們可以知道：不確定度主要是由重復測量、讀數的誤差、操作水平的高低以及儀器的系統性能等而導致的，而降低儀器的示值誤差能夠很大程度的減少最終的不確定度。

3　結束語

近些年，我國建筑工程發展速度持續提升，混凝土應用范圍不斷增加，回彈法檢測混凝土抗壓強度方法的應用具有十分廣闊的前景。對此，建筑工程測量人員必須全面掌握回彈法測量的主要工序，做好精確度控制，以保證混凝土質量可控。

[1]楊劍鋒.回彈法檢測混凝土抗壓強度不確定度評定報告[J].城市建設理論研究（電子版），2015：99～100.

[2]閃黎.鉆芯法檢測結構混凝土抗壓強度的不確定度分析研究[J].中國建材科技，2015：7～8.

[3]楊振星.鉆芯法檢測混凝土抗壓強度的不確定度評定[J].福建建設科技，2011：49～50.

[4]謝冬進.鉆芯法推定混凝土抗壓強度的不確定度評定[J].中國市政工程，2012：94～96.

TU528.1

A

1673-0038（2015）44-0066-02

2015-10-15

黃祖榮（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事建設工程質量檢測工作。