災后混凝土損傷的回彈檢測研究

劉振寧 范曉鵬

摘 要：地震后、火災后以及結構變形擾動后混凝土的強度損傷及結構安全性評價是土木工程檢測的重要內容，在以往的檢測和評價中，一般采用無破損、微破損和破損的方法進行檢測，這些方法都存在著一定的問題。此次試驗試圖借鑒混凝土強度檢測的方法，用回彈儀進行檢測混凝土，然后根據混凝土抗壓強度數據值與回彈值之間的線性關系來進一步的確定混凝土的損傷的強度，然而這種關系可以利用一個公式Fcu-R來測量測強曲線來表示。

關鍵詞：回彈儀;混凝土損傷;測強曲線;最小二乘法

1.研究背景

隨著現代國家技術的發展和人民生活水平的提高，對于混凝土結構的要求那是變得越來越嚴厲和重要。例如：混凝土高層、混凝土橋梁、地下室大型建筑往往對于混凝土的強度有著嚴格的要求與限制;有關國家安全和社會人民財產安全結構工程，要求建筑物在各大自然災害影響下依然保有建筑物的使用功能，這是為了自然災害后的救援與重建提供必要的保障。在進入了21世紀之后，盡管世界各國發展水平有了明顯的提高和改善，但由于各種自然災害影響作用下而造成的損失是我們目前不可估量的，所以這就給世界各國的結構工程師、建筑材料領域的專家帶來極為復雜又棘手的新問題。正是在這樣的大趨勢下的影響下，世界各國的混凝土性能的課題研究開始快速的發展，并在近幾年來引起了廣大相關領域的專家們研究興趣。

2.回彈測損傷

2.1回彈測損傷過程

混凝土在壓力機的施壓下，剛開始混凝土強度增大，用回彈儀測量的回彈值也是逐漸增大，當壓力機儀勻定速率進行施壓，壓力機到了某一壓力值混凝土就開始了出現了宏觀的損傷，也就是用肉眼所能觀察到的裂痕。這個時候混凝土壓力就要停止而且要快速把壓力機給完全停止住，這是要保持混凝土試塊測量的準確性，然后就要開始準備用回彈儀進行測量混凝土試塊的損傷回彈值。

回彈儀在使用之前要經過校核，因為用回彈儀測混凝土的強度是在施加荷載過程中測量的，這就要嚴格控制壓力的數值不能讓壓力施加的過大或過小，在壓力機施加壓力的過程中要時刻盯住混凝土損傷。在觀察時只要有一個面出現損傷就要立刻要求混凝壓力機給停止住。然后就開始用回彈儀測量混凝土試塊的回彈值，測完倆個面之后就讓混凝土壓力機繼續施加壓力，混凝土壓力機還是要以勻定的速率施加壓力，當混凝土試塊再次出現損傷時停止混凝土壓力機土，再用回彈儀測量混凝土試塊的倆個側面，測量完第一次損傷后記錄數據開始測量下一個損傷裂痕的回彈值強度，經過多次測量直至混凝土試塊的破壞，停止用回彈儀測量。

2.2混凝土損傷結果

混凝土在受力的情況下都會產生慢慢積累損傷，這些損傷只是微觀顯現，混凝土內部的一些變形。當混凝土壓力機達到混凝土試塊讓混凝土損傷顯現的那一力值，混凝土就開出現裂痕，如果壓力機再施加壓力混凝土的損傷就開始加大，那些內部的損傷也開始顯現比如混凝土斷裂。混凝土損傷是一種持續的過程，也是一種快速的過程，因為混凝土所承受的力是一種瞬間出現的那么混凝土將不會有損傷積累的過程了，會使混凝土直接損傷這種情況多見在自然災害中的地震、泥石流等等一些建筑物所承受不住的力。這種情況的危害是最大的。混凝土在積累損傷的情況下，混凝土的強度和以前相比是逐漸降低的趨勢。

結論

混凝土的損傷是不可否定的，但可以減少混凝土損傷帶來的損失。經過多次試驗，我們可以得到多組回彈儀的回彈值和混凝土受到的壓力值，通過分析回彈值和壓力值我們可以得出，在壓力機施加預壓應力，沒損傷之前混凝土的強度是增大，回彈值也是逐漸變大。然而當混凝土的損傷時，比如有裂痕、掉角、凹槽等一些損傷現象。混凝土剛出現的損傷是表面出現細小的裂紋。隨著試驗的進行混凝土會出現更多的裂痕，并且裂紋變大變長，混凝土的內部也會發生損傷出現斷裂和裂痕。混凝土強度會隨著損傷的加強而變低，當破壞時混凝土強度完全失效。

參考文獻

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資助項目：

本文系青島黃海學院2020年度大學生科技創新活動項目研究成果，項目編號為HHKJCX2001。