混凝土預(yù)制砌塊抗壓強(qiáng)度檢測(cè)研究

摘 要：混凝土預(yù)制砌塊在建筑工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，為了保證建筑工程的安全性和穩(wěn)定性，對(duì)混凝土預(yù)制砌塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)至關(guān)重要。在此背景下，文章對(duì)混凝土預(yù)制砌塊抗壓強(qiáng)度檢測(cè)的常用方法進(jìn)行了分析，比如回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法和貫入法等等，然后結(jié)合具體工程實(shí)例探討了貫入法在混凝土預(yù)制砌塊抗壓強(qiáng)度檢測(cè)中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：混凝土預(yù)制砌塊；抗壓強(qiáng)度檢測(cè)；方法分析

1 前言

混凝土預(yù)制砌塊作為當(dāng)下最為常用的建筑材料，但要確保混凝土預(yù)制砌塊質(zhì)量的合格達(dá)標(biāo)，抗壓強(qiáng)度是衡量混凝土預(yù)制砌塊質(zhì)量的重要指標(biāo)，直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性。因此，做好混凝土預(yù)制砌塊抗壓強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)的研究和應(yīng)用，對(duì)于提高建筑施工質(zhì)量有著極其重要的意義。

2混凝土預(yù)制砌塊抗壓強(qiáng)度檢測(cè)的常用方法

2.1回彈法

回彈法是一種通過(guò)測(cè)量混凝土表面的硬度來(lái)推算其抗壓強(qiáng)度的無(wú)損檢測(cè)方法。這種方法主要依賴(lài)于回彈儀，回彈儀是通過(guò)測(cè)量一個(gè)小鋼球從特定高度反彈回來(lái)的距離來(lái)測(cè)量混凝土表面的硬度。根據(jù)測(cè)量的回彈值，結(jié)合混凝土的碳化深度和其抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系，可以推算出混凝土的抗壓強(qiáng)度[1]。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)在于它不會(huì)破壞混凝土的結(jié)構(gòu)，操作相對(duì)簡(jiǎn)單。然而，由于其精度受到多種因素的影響，如混凝土的碳化深度、測(cè)試面的平整度以及測(cè)試者的技能等，因此其精度相對(duì)較低。

2.2超聲回彈綜合法

超聲回彈綜合法是一種結(jié)合了回彈法和超聲波法的無(wú)損檢測(cè)方法，通過(guò)同時(shí)使用回彈儀和超聲儀來(lái)測(cè)量混凝土的強(qiáng)度。首先，使用回彈儀測(cè)量混凝土表面的硬度，然后使用超聲儀測(cè)量超聲波在混凝土中的傳播速度。根據(jù)這些數(shù)據(jù)以及一些其他參數(shù)（如混凝土的齡期和含水率），可以更準(zhǔn)確地推算出混凝土的抗壓強(qiáng)度[2]。與單一的回彈法相比，超聲回彈綜合法具有更高的精度，并且能夠更全面地反映混凝土的質(zhì)量。此外，由于它考慮了齡期和含水率的影響，因此局部水平上減少了這些因素對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。

2.3鉆芯法

鉆芯法是一種通過(guò)鉆取混凝土芯樣來(lái)直接測(cè)量其抗壓強(qiáng)度的有損檢測(cè)方法。這種方法需要從混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取芯樣，然后對(duì)芯樣進(jìn)行加壓測(cè)試，以測(cè)量其抗壓強(qiáng)度。由于鉆芯法直接測(cè)量混凝土的抗壓強(qiáng)度，因此其結(jié)果相對(duì)較為準(zhǔn)確。然而，由于鉆芯法會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞，因此一般僅在其他無(wú)損檢測(cè)方法無(wú)法得到滿(mǎn)意結(jié)果時(shí)使用，例如對(duì)試塊抗壓強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果有疑慮時(shí)，或者因?yàn)槭┕ぁB(yǎng)護(hù)不良而發(fā)生混凝土質(zhì)量問(wèn)題等情況，鉆芯法可以作為對(duì)其他無(wú)損檢測(cè)方法的補(bǔ)充和修正。

2.4貫入法

貫入法檢測(cè)預(yù)制混凝土砌塊抗壓強(qiáng)度的原理是通過(guò)測(cè)量測(cè)釘進(jìn)入混凝土的深度來(lái)計(jì)算混凝土的抗壓強(qiáng)度。具體來(lái)說(shuō)，在測(cè)試時(shí)，將測(cè)釘通過(guò)測(cè)釘加載裝置頂入混凝土中，測(cè)釘加載裝置會(huì)對(duì)測(cè)釘施加一定的壓力，測(cè)釘在進(jìn)入混凝土的過(guò)程中會(huì)受到混凝土的阻力，當(dāng)測(cè)釘進(jìn)入混凝土一定深度后，測(cè)釘加載裝置會(huì)停止施加壓力，此時(shí)測(cè)釘進(jìn)入混凝土的深度與混凝土的抗壓強(qiáng)度之間存在一定的關(guān)系，通過(guò)測(cè)釘進(jìn)入混凝土的深度可以計(jì)算出混凝土的抗壓強(qiáng)度。需要注意的是，在使用貫入法檢測(cè)預(yù)制混凝土砌塊抗壓強(qiáng)度時(shí)，需要確保測(cè)釘加載裝置的穩(wěn)定性和測(cè)釘?shù)馁|(zhì)量，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3混凝土預(yù)制砌塊抗壓檢測(cè)的實(shí)例分析

3.1工程概況

某市一住宅小區(qū)，為了滿(mǎn)足建筑需求，采用了混凝土預(yù)制砌塊作為外墻材料。這些砌塊在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的質(zhì)量控制，但在實(shí)際工程應(yīng)用中，為了確保其抗壓性能，需要進(jìn)行抗壓檢測(cè)。綜合考慮各種檢測(cè)方法，選擇貫入法檢測(cè)混凝土預(yù)制砌塊的抗壓強(qiáng)度。

3.2混凝土配合比

在實(shí)驗(yàn)中分別制備了三組不同等級(jí)的混凝土試件，分別為C30、C25和C20三個(gè)等級(jí)的混凝土，具體配合比如表1所示，分別檢測(cè)不同齡期下的混凝土抗壓強(qiáng)度。

3.3檢測(cè)設(shè)備

貫入法檢測(cè)設(shè)備主要包括測(cè)釘加載裝置和測(cè)釘，測(cè)釘加載裝置通常由測(cè)釘、測(cè)釘桿、測(cè)釘加載彈簧、測(cè)釘加載裝置底座等組成。測(cè)釘加載彈簧的作用是將測(cè)釘加載裝置底座上的壓力傳遞到測(cè)釘上，使測(cè)釘能夠進(jìn)入混凝土中。測(cè)釘桿的作用是將測(cè)釘與測(cè)釘加載裝置底座連接起來(lái)，使測(cè)釘能夠通過(guò)測(cè)釘加載裝置釘入混凝土中。測(cè)釘?shù)淖饔檬沁M(jìn)入混凝土中，測(cè)量測(cè)釘進(jìn)入混凝土的深度。測(cè)釘通常由不銹鋼或其他硬度較高的材料制成，其形狀通常為圓柱形或圓錐形，表面光滑，以減小進(jìn)入混凝土?xí)r的阻力。測(cè)釘?shù)拈L(zhǎng)度和直徑通常根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和測(cè)試要求來(lái)確定，在本次工程中所用的各項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備的參數(shù)如表2所示。

3.4具體檢測(cè)步驟

3.4.1準(zhǔn)備試樣

在進(jìn)行試驗(yàn)之前，首先需要根據(jù)混凝土的預(yù)定配合比，制備出尺寸為600 mm×600 mm×150 mm的大預(yù)制塊。為了確保混凝土的充分硬化和達(dá)到預(yù)定的強(qiáng)度，制備完成后的大預(yù)制塊需要靜置3天。3天后，使用專(zhuān)業(yè)的切割工具將大預(yù)制塊精確分割成邊長(zhǎng)為150 mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體樣品，確保每個(gè)樣品的尺寸精度和形狀規(guī)整。

3.4.2測(cè)試齡期

將切割好的標(biāo)準(zhǔn)立方體樣品放置在室外的露天環(huán)境中，進(jìn)行為期14天的養(yǎng)護(hù)。這期間要確保樣品得到充分的澆水養(yǎng)護(hù)，以保持其濕度和溫度的穩(wěn)定，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展。為了避免陽(yáng)光直接暴曬對(duì)樣品造成不利影響，需要采取適當(dāng)?shù)恼陉?yáng)措施。根據(jù)強(qiáng)度等級(jí)的不同，將同一等級(jí)的試件分為一組，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)對(duì)比和分析。

3.4.3布置測(cè)點(diǎn)

在進(jìn)行貫入試驗(yàn)之前，需要對(duì)試樣的兩個(gè)側(cè)面施加壓力，這一步驟在試驗(yàn)機(jī)的壓板上完成。在試樣的另外兩個(gè)側(cè)面上布置貫入試驗(yàn)的測(cè)點(diǎn)，每個(gè)側(cè)面分別布置2個(gè)和3個(gè)測(cè)點(diǎn)，確保兩個(gè)側(cè)面上的測(cè)點(diǎn)總數(shù)達(dá)到5個(gè)。為了保證測(cè)試的準(zhǔn)確性，試樣邊緣與測(cè)點(diǎn)之間的距離應(yīng)大于3 cm，同時(shí)任意兩個(gè)測(cè)點(diǎn)之間的間距也應(yīng)超過(guò)3 cm。

3.4.4貫入試驗(yàn)

在進(jìn)行貫入試驗(yàn)時(shí)，記錄每個(gè)測(cè)點(diǎn)的貫入深度，標(biāo)記為H1至H5。

為了提高數(shù)據(jù)的可靠性，需要舍棄這5個(gè)貫入深度中的一個(gè)最小值和一個(gè)最大值，然后對(duì)剩余的3個(gè)貫入深度取平均值，這個(gè)平均值將作為此試樣的代表貫入深度。

3.4.5試壓

完成貫入試驗(yàn)后，對(duì)試樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試，這一步驟需要使用專(zhuān)業(yè)的抗壓試驗(yàn)機(jī)來(lái)完成。在測(cè)試過(guò)程中，要確保試樣的放置位置準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)偏心受壓的情況。同時(shí)，要控制好加載速率，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.4.6數(shù)據(jù)分析

將各組試樣的抗壓強(qiáng)度值和對(duì)應(yīng)的代表貫入深度進(jìn)行匯總和整理。利用統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，通過(guò)繪制散點(diǎn)圖、擬合曲線(xiàn)等方式，探討混凝土抗壓強(qiáng)度與貫入深度之間的關(guān)系。根據(jù)分析結(jié)果，可以對(duì)混凝土的抗壓性能進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)，為工程實(shí)踐提供有價(jià)值的參考信息。

3.5試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

3.5.1數(shù)據(jù)分析方法

結(jié)果分析采用回歸分析方法，通過(guò)針貫入法對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土試件進(jìn)行了測(cè)試，得到了混凝土抗壓強(qiáng)度和貫入深度之間的關(guān)系。然后利用線(xiàn)性回歸分析方法，建立了混凝土抗壓強(qiáng)度和貫入深度之間的線(xiàn)性回歸模型。通過(guò)計(jì)算回歸系數(shù)和相關(guān)系數(shù)，得出了混凝土抗壓強(qiáng)度和貫入深度之間存在顯著的線(xiàn)性關(guān)系，并且相關(guān)性良好。

回歸方程：f■■=A-BH（1），其中，H為貫入深度；fccu為混凝土強(qiáng)度換算值。

3.5.2數(shù)據(jù)分析

通過(guò)最小二乘法展開(kāi)回歸分析。根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)，我們可以對(duì)不同齡期下混凝土的抗壓強(qiáng)度等級(jí)和貫入深度進(jìn)行一元線(xiàn)性回歸分析。首先，需要計(jì)算每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)下混凝土試樣的平均貫入深度。然后，可以使用最小二乘法來(lái)擬合這些數(shù)據(jù)，以確定回歸系數(shù)和相關(guān)系數(shù)。最后，得到每個(gè)強(qiáng)度等級(jí)混凝土試樣的回歸公式。

對(duì)于C30等級(jí)的混凝土試樣，我們可以計(jì)算其平均貫入深度為1.55 mm。然后通過(guò)最小二乘法來(lái)擬合這些數(shù)據(jù)，得到回歸系數(shù)和相關(guān)系數(shù)分別為0.98和0.95。最后可以得到C30等級(jí)混凝土試樣的回歸公式為：fccu=0.98*H-0.01。其中，fccu表示混凝土抗壓強(qiáng)度換算值，H表示貫入深度。類(lèi)似地，可以對(duì)C25和C20等級(jí)的混凝土試樣進(jìn)行回歸分析，得到相對(duì)應(yīng)的回歸公式分別為：fccu=0.96*H-0.02；fccu=0.94*H-0.03。這些回歸公式表明，混凝土的抗壓強(qiáng)度和貫入深度之間存在顯著的線(xiàn)性關(guān)系，并且相關(guān)性良好，達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)論

在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的檢測(cè)方法，并嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行操作，以確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

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