辽宁区域混凝土超声回弹测强曲线的应用研究

超声回弹综合法检测已广泛应用于工程实践，交通部 《公路工程质量鉴定办法》中要求用回弹仪、超声波对桥隧工程混凝土强度进行检测。2005年国家又重新修订了 《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS02：2005）， 给出了全国统一的混凝土超声回弹测强曲线及适用条件。但在实际应用中，当各地区混凝土结构或构件所采用的材料、龄期等因素与统一测强曲线适用条件有较大差异时，根据全国统一测强曲线来推算结构或构件混凝土强度，误差较大，所以辽宁省于2012建立了本地区测强曲线，以提高超声回弹综合法检测混凝土强度的精度。

1 测强曲线影响因素分析

混凝土是由胶凝材料、颗粒状集料（也称为骨料）、水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的人工石材。因此，组成成分的变化、各成分比例的变化、制备工艺的不同以及混凝土结构的随机性等，都影响了混凝土体的密实性、均匀性和力学性质，从而影响通过混凝土体的超声声速值和弹击混凝土表面测得的回弹值，进而影响利用超声回弹综合法推测的混凝土强度值的大小。因此，对影响超声回弹综合法检测结果的多种因素进行研究，确定不同适用条件下曲线的参数，是应用测强曲线的前提。

1.1 试验方案设计

影响水泥混凝土超声回弹综合法测强试验结果的因素较多，通过不考虑交互作用的正交法设计试验方案，以C40配合比为基准配合比，制作150mm×150mm×150mm的试件，抽换上述某一因素，尽量保持其它条件不变，采用国家混凝土测强曲线推测强度，并用立方体抗压强度来验证超声回弹综合法检测混凝土强度的精度。试验中考虑的因素主要有水泥品种A（2个水平），坍落度B（3个交叉水平），集料最大粒径C（3个水平）、粉煤灰掺量D（3个水平）、粗骨料品种E（3个水平），表面状态F（3个水平），养护条件G（3个水平），水泥品种H（3个水平），外加剂I（3个水平）、因此按正交法设计的配合比最基本个数为L18（2×38）共18个，正交分析试验方案参见表1。

1.2 正交试验结果

试验数据如表1所示，把不同试验结果得到的超声、回弹值代入现行规范的国家碎石骨料混凝土测强曲线，推测混凝土强度，再与实测强度作比较。

表1 正交试验数据编号 A B C C E F G H I VC Km/s RC（Mpa）实测fcu（Mpa）推测fc cu（Mpa）fcu/fc cu 偏差/%1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 5.214 39.37 40.55 44.29 0.92 82 1 1 2 2 2 2 2 2 2 5.108 31.23 34.29 30.88 1.11 11 3 1 1 3 3 3 3 3 3 2 5.024 40.40 40.51 43.20 0.94 6 4 1 2 1 1 2 2 3 3 3 5.239 39.30 38.95 44.53 0.87 13 5 1 2 2 2 3 3 1 1 3 5.214 39.90 41.24 45.14 0.91 9 6 1 2 3 3 1 1 2 2 3 5.223 47.12 48.16 57.23 0.84 16 7 1 3 1 2 1 3 2 3 1 5.110 43.59 45.21 49.45 0.91 9 8 1 3 2 3 2 1 3 1 1 4.964 44.06 46.21 47.85 0.97 3 9 1 3 3 1 3 2 1 2 1 5.137 46.12 45.46 54.02 0.84 1610 2 1 1 3 3 2 2 1 2 5.009 39.20 43.22 41.19 1.05 511 2 1 2 1 1 3 3 2 2 5.019 42.23 40.99 45.91 0.89 1112 2 1 3 2 2 1 1 3 2 5.154 40.40 44.13 45.06 0.98 213 2 2 1 2 3 1 3 2 3 5.287 45.10 49.22 54.90 0.90 1014 2 2 2 3 1 2 1 3 3 5.165 38.16 46.11 41.73 1.10 1015 2 2 3 1 2 3 2 1 3 4.964 42.80 41.27 45.94 0.90 1016 2 3 1 3 2 3 1 2 1 4.952 37.98 40.99 38.66 1.06 617 2 3 2 1 3 1 2 3 1 5.249 48.11 54.23 59.40 0.91 918 2 3 3 2 1 2 3 1 1 5.137 49.22 54.21 59.17 0.92 8

1.3 试验数据分析

根据表1正交试验结果，计算各种因素对超声回弹综合法检测结果的影响程度，具体见表2。

表2 各影响因素水平检测误差序号 影响因素 水平 VC Km/s RC（Mpa）实测fcu（Mpa）推测fc cu（Mpa）fcu/fc cu 偏差/%A 水泥类型PS水泥 1 5.137 41.23 42.29 46.12 0.92 8 PO水泥 2 5.104 42.57 46.04 47.75 0.96 4 B 坍落度30—50mm 1 5.088 38.81 40.62 41.68 0.97 3100—120mm 2 5.182 42.06 44.16 48.13 0.92 8160—200mm 3 5.091 44.85 47.72 51.17 0.93 7 C 粗骨料粒径1—3（碎石）1 5.135 40.76 43.02 45.35 0.95 51—2（碎石）2 5.119 40.62 43.85 44.91 0.98 22—4（碎石）3 5.106 44.34 45.62 50.60 0.90 10

续表序号 影响因素 水平 VC Km/s RC（Mpa）实测fcu（Mpa）推测fc cu（Mpa）fcu/fc cu 偏差/%D 粉煤灰掺量30% 1 5.137 42.99 43.58 48.92 0.89 1215% 2 5.168 41.57 44.72 47.13 0.95 5 0% 3 5.056 41.15 44.20 44.80 0.99 1 E 粗骨料品辽阳小屯 1 5.145 43.28 45.87 49.51 0.93 7大连谢屯 2 5.064 39.30 40.97 42.10 0.97 3锦州松山 3 5.153 43.14 45.65 49.42 0.92 8 F 表面状态正常状态 1 5.182 44.03 47.08 51.33 0.92 8表面干燥 2 5.133 40.54 43.71 44.98 0.97 3表面潮湿 3 5.047 41.15 41.70 44.67 0.93 7 G 养生条件潮湿养生 1 5.092 44.85 47.72 51.18 0.93 7标准养生 2 5.088 38.81 40.62 41.68 0.97 3干燥养生 3 5.182 42.06 44.16 48.13 0.92 8 H 水泥品种沈阳盾石 1 5.139 40.32 43.08 44.72 0.96 4大连小野田 2 5.111 42.01 44.40 46.96 0.95 5葫芦岛渤海 3 5.112 43.39 45.02 49.17 0.92 8 I 外加剂大连硅粉 1 5.084 42.43 44.45 47.21 0.94 6华瑞HR—1 2 5.121 41.63 43.19 46.51 0.93 7黄腾HT—HPC 3 5.157 41.66 44.86 47.10 0.95 5

文章来源：《辽宁师专学报（自然科学版）》 网址: http://www.lnszxb.cn/qikandaodu/2021/0218/632.html