大掺量矿物掺合料混凝土测强曲线的建立方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于混凝土技术领域，尤其涉及一种混凝土抗压强度曲线的建立。
【背景技术】
[0002] 在当今世界，无论是建筑结构还是桥梁工程，混凝土都是不可缺少的材料之一，其 应用广泛、历史悠久，不仅可以广泛应用于工业和民用建筑、水工建筑和城市建设，而且还 可以应用于海洋开发用的各种构筑物。我国是混凝土用量最多的国家。根据我国国土资源 部发布的《2013年中国国土资源公报》显示，我国2013年水泥年产量已达24. 2亿吨，混凝 土年产量已超21. 96亿立方米，其中商品混凝土更是达到了 11. 7亿立方米，年钢筋用量已 达4000吨，水泥和混凝土的年产量均居世界第一位。然而，近些年来由于混凝土耐久性不 良造成了其过早失效乃至破坏。混凝土结构质量缺陷引起的灾难时有发生，导致了重大的 财产损失乃至人民的生命财产安全，因此加强和完善对混凝土结构的现场检测是保障建 筑结构物安全性的重要手段。
[0003] 混凝土结构强度的检测根据其原理不同一般可分为有损检测技术和无损检测技 术，其中有损检测技术虽然测试结果比较直观可靠但是其会对结构造成局部破坏，被测结 构需进行相应修补，不利于混凝土构件后期的发展和维护，混凝土结构强度的现场检测一 般都是采用无损检测技术，它已成为工程事故的评定和分析手段之一，因此，无损检测技术 在整个建筑施工、验收以及使用过程中都发挥着重要的作用。混凝土结构的无损检测技术 是指通过对混凝土结构不进行破坏，直接作用在结构或构件上测定某个或某些物理量，并 通过这些物理量与强度的相关性来推测混凝土的强度等指标的检测技术，包括超声法、回 弹法、超声回弹法冲击回波法、雷达法、红外成像法等，其中回弹法由于仪器构造简单、仪器 携带方便、测试方法易于掌握、检测效率高、造价及费用都较为低廉、被测物的形状尺寸一 般不受限制等优越性而被广泛采用，由于其特别适用于施工现场对结构混凝土的强度进行 随机的、大量的检验，已被国际学术界公认为混凝土无损检测的基本方法之一，成为现场结 构混凝土检验与验收的常用方法。经过多年的研宄和大量的实验室和现场数据的积累， 已经建立了国家统一测强曲线，也形成了《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/ T23-2011)，各地区大都也研宄建立了适合当地检测的地区回弹测强曲线，为实体工程的质 量检测与评定提供了依据。
[0004] 近些年，随着经济的快速发展、城市化进程的不断推进，现代建筑物或构筑物呈现 出向高层、大跨发展趋势。这些工程对强度的要求也越来越高，普通混凝土已经逐渐不能满 足工程的需要。比如，一些民用设施在使用的过程中如海浪对海线及海洋平台的冲击、飞机 起飞和降落时对跑道的冲击作用等，这些工程需要强度等级较高的混凝土材料。目前，在许 多民用工程和海洋工程中使用的混凝土水胶比均小于0. 4 ;另一方面由于生产水泥会产生 大量的二氧化碳，为了从保护环境的角度考虑，用大掺量矿物掺合料取代等量的水泥，同样 达到相同的效果，故大掺量矿物掺合料低水胶比混凝土迅速发展起来。因此对这些大掺量 矿物掺合料混凝土的质量检测和评定对于保障结构工程的安全服役具有重要的意义。《回 弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23-2011)中明确指出，国家统一测强曲线适用 于抗压强度为（10. 0-60. 0)MPa范围内的普通混凝土。大掺量矿物掺合料低水胶比混凝土 与普通混凝土差异明显，随着其技术的推广及应用，国家统一测强曲线的适用性逐渐降低。 主要表现在以下几个方面：
[0005] (1)大掺量矿物掺合料混凝土组分复杂，大掺量矿物掺合料混凝土中常掺入大量 的矿物掺合料，导致其组成更加的复杂。此外由于粉煤灰早期碳化深度相对较快，全国统一 测强曲线应用于粉煤灰掺量较大的大掺量矿物掺合料混凝土中，其适用性较低。
[0006] (2)全国统一测强曲线仅适用于60MPa以下强度的混凝土，而对于60MPa及其以上 强度的高性能混凝土检测方面则无能为力。
[0007] (3)大掺量矿物掺合料混凝土具有大流动性的特点，要求使其坍落度往往达到 140mm，甚至200mm以上，与国家统一测强曲线中没有对流动性作要求不符，其影响程度存 在较多不确定性。
[0008] 迫切需要从回弹检测的基本原理入手，探寻大掺量矿物掺合料混凝土表层硬度的 影响因素，并建立于混凝土强度的定量关系。这将对控制工程质量、防范工程事故、解决混 凝土强度问题、促进混凝土发展、准确评价工程的质量具有重要的现实意义和工程实用价 值。
【发明内容】
[0009] 发明目的：本发明的目的在于建立大掺量矿物掺合料混凝土测强曲线，提高混凝 土抗压强度检测水平，准确评价工程质量。
[0010] 本发明具体技术方案如下：
[0011] 大掺量矿物掺合料混凝土的测强曲线，所矿物掺合料包括粉煤灰和或矿渣，矿物 掺合料的掺量为30% -50%，其特征在于，所述测强曲线的方程为：
【主权项】
1. 大掺量矿物掺合料混凝土的测强曲线，所用矿物掺合料包括粉煤灰和矿渣，矿物掺 合料的掺量为30% -50%，其特征在于，所述测强曲线的方程为： /二.=〇 · 〇 4 9 8 5 8 心1.8616171 〇-。'09947/>" 式中：一第j个测区混凝土抗压强度换算值； Rm-测区平均回弹值； Dm-测区平均碳化深度值。
2. 如权利要求1所述的大掺量矿物掺合料混凝土测强曲线，其特征在于，其特征在于， 粉煤灰为I级粉煤灰，矿渣为S95级。
3. 如权利要求1所述的大掺量矿物掺合料混凝土测强曲线，其特征在于，基于水胶比 小于0. 35的低水胶比建立的。
4. 一种大掺量矿物掺合料混凝土测强曲线的建立方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一、按照矿物掺量30% -50%，制作大掺量矿物掺合料混凝土试块； 步骤二、对制作的试块进行自然养护； 步骤三、对试块进行回弹值测试得到回弹值； 步骤四、通过施加破坏极限荷载得到抗压强度； 步骤五、测量破坏试块的碳化深度得到碳化深度值； 步骤六、根据测量的回弹值、抗压强度以及碳化深度值，得到测强曲线方程； /二.=0 · 0 4 9 8 5 8 < .8616171 〇-娜嶋， 式中：一第j个测区混凝土抗压强度换算值； Rm-测区平均回弹值； Dm-测区平均碳化深度值。
【专利摘要】本发明公开了大掺量矿物掺合料混凝土的测强曲线及建立方法，其中建立方法包括如下步骤：按照矿物掺量30%-50%，制作大掺量矿物掺合料混凝土试块；对制作的试块进行自然养护；对试块进行回弹值测试得到回弹值；通过施加破坏极限荷载得到抗压强度；测量破坏试块的碳化深度得到碳化深度值；根据测量的回弹值、抗压强度以及碳化深度值，得到测强曲线方程。依据此测强曲线可以检测大掺量矿物掺合料混凝土的抗压强度。相比于国家统一的测强曲线，建立的大掺量矿物掺合料混凝土回弹测强曲线更具有可靠性和准确性。这对于大掺量矿物掺合料混凝土的质量检测和评定具有重要的意义。
【IPC分类】G06F17-50
【公开号】CN104834771
【申请号】CN201510198301
【发明人】张云升, 杨永敢
【申请人】东南大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月23日