土木工程试验报告K

1回弹仪测定混凝土、砂浆强度实验报告1.实验目的和要求（1）掌握回弹法测强曲线的建立方法。（2）掌握回弹仪工作原理、并能熟练操作。（3）本方法适用于在现场对水泥混凝土路面及其它构筑物的普通混凝土抗压强度的快速评定，所试验的水泥混凝土厚度不得小于100mm，湿度应不低于10°C。（4）了解回弹法检测砂浆强度的基本步骤和方法。2.实验设备和原理2.1试验原理回弹仪的基本原理是用弹簧驱动重锤，重锤以恒定的动能撞击与混凝土表面垂直接触的弹击杆，使局部混凝土发生变形并吸收一部分能量，另一部分能量转化为重锤的反弹动能，当反弹动能全部转化成势能时，重锤反弹达到最大距离，仪器将重锤的最大反弹距离以回弹值（最大反弹距离与弹簧初始长度之比）的名义显示出来。2.2实验所需仪器本方法需用下列仪具和材料：（1）混凝土回弹仪：指针直读式的混凝土回弹仪，也可采用数字显示或自记录式的回弹仪砂浆回弹仪：用弹簧驱动弹击锤并通过弹击杆弹击砖样表面所产生的瞬时弹性形变的恢复力，使锤带动指针弹回并指示出回弹距离，以回弹值作为评定砂浆抗压强度的相关指标之一。回弹仪应符合下列标准：a.水平弹击时，在弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标称动能为2.207J。b.弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧处于自由状态，此时弹击锤起点应位于刻度尺的零点处。c.在洛氏硬度为HRC60±2的钢钻上，回弹仪的率定值应为80±2。（2）酚酞酒精溶液，浓度为1%。（3）手提式砂轮。（4）钢钻：洛氏硬度HRC60±2。（5）其它：卷尺、钢尺、凿子、锤、毛刷等。3.实验步骤3.1回弹仪率定步骤回弹仪率定试验宜在室湿为20±5℃的条件下进行。率定时，钢砧应稳固地平放在刚度大的混凝土地平上，回弹仪向下弹击时，弹击杆应分4次旋转，每次2旋转约90º，弹击3-5次，取其中最后连续3次且读数稳定的回弹值进行平均作为率定值。3.2测定步骤3.2.1混凝土测区和测点布置（1）当为水泥混凝土路面时，将一块混凝土板作为一个试样，试样的选择随机取样方法决定。每个试样的测区数不宜少于10个，相邻两测区的间距不宜大于2m；测区宜在试样的可测表面上均匀分布，并宜避开板边板角。（2）对其他混凝土构造物，测区应避开位于混凝土内保护层附近设置的钢筋，测区宜在试样的两相对表面上有两个基本对称的测试面，如不能满足这一要求时，一个测区允许只有一个测面。（3）测区表面应清洁、干燥、平整，不应有接缝、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢等以及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除表面的杂物和不平整处，磨光的表面不应有残留粉尘或碎屑。（4）一个测区的面积宜不于200mm×200mm，每一测区宜测定16个测点，相邻两测点的间距不宜小于3cm。测点距路面边缘或接缝的距离应不于5cm。（5）对龄其超过3个月的硬化混凝土，应测定混凝土表层的碳化深度进行回弹值修正，也可用砂轮将碳化层打磨掉以后进行测定，但经打磨的不得混在一起计算或与试块强度比较(未打磨)。3.2.2砂浆检测单元、测区的划分当检测对象为整栋建筑物或建筑物的一部分时，应将其划分为一个或若干个可以独立进行分析的结构单元，每一结构单元划分为若干个检测单元。每一检测单元内，应随机选择6个构件（单片墙体、柱），作为6个测区。当一个检测单元不足6个构件时，应将每个构件作为一个测区。每一测区应随机布置5个测位。每个测位均匀布置12个测点。3.2.3回弹值测定1.混凝土在测试过程中，回弹仪的轴线应始终垂直于混凝土路面，具体操作应符合下列要求：（1）将回弹仪的弹击杆顶住混凝土表面，轻压仪器，使按钮松开，弹击杆徐徐伸出，并使挂钩挂上弹击锤；（2）使回弹仪对混凝土表面缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩，冲击弹击杆后，弹击锤即带动指针向后移动直至到达一定位置时，指针块的刻度线即在刻度尺上指示某一回弹值；（3）使回弹仪继续顶住混凝土表面，进行读数并记录回弹值，如条件不利于读数，可按下按钮，锁住机芯，将回弹仪移至他处读数，准确至1个单位。（4）逐渐对回弹仪减压，使弹击杆自机壳伸出，挂钩挂上弹击锤，待下一次使用。2.砂浆测位处的粉刷层、勾缝砂浆、污物等应清除干净；弹击点处的砂浆表面，应仔细打磨平整，并除去浮灰。3每个测位内均匀布置12个弹击点。选定弹击点应避开砖的边缘、气孔或松动的砂浆。相邻两弹击点的间距不应小于20mm。3.3碳化深度测定混凝土或砂浆碳化后生成的碳酸钙使表面硬度增大，因此回弹仪测试完毕后，应在有代表性的位置测量碳化深度值以考虑其影响。碳化测点数不应少于构件测区数的30%，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。4.实验结果4.1混凝土强度数据处理将一个测区的16个测点的回弹值，去掉3个最大值及3个最小值，将其余10个回弹值计算测区平均回弹值：Ns=Σni/10式中：Ns---测区平均加强弹值，准确至0.1；Ni---第i个测点的回弹值。当回弹仪非水平方向测试混凝土浇筑侧面时，应根据回弹仪轴线与水平方向的角度将测得的数据进行修正，计算非水平方向测定的修正回弹值。当测定水泥混凝土路面为向下垂直方向时，测试角度-90°，回弹修正值ΔN如表T0954-1所示。N=Ns+ΔN式中：N---经非水平测定修正的测区平均回弹值；Ns---回弹仪实测的测区平均回弹值；ΔN――非水平测量的回弹值修正值，由表7.5或内插法求得，准确至0.1。剔除3个最大值：37,36,36；三个最小值：29,30,31.剩下10个值取算术平均得。查阅《回弹法检测混凝土抗压强度规程》（JGJ/T23-2001）附录A可求。4.2砂浆强度数据处理每一试件或每一测区可得12个回弹值，计算时去掉一个最大值和一个最小值，余下的10个回弹值的平均值即为该试件或该测区的回弹值：303433323334343529363536313435374Ns=Σni/10式中：Ns---测区平均加强弹值，准确至0.1；Ni---第i个测点的回弹值。剔除最大值40和最小值12，剩下10个值取算术平均得。代入公式可求。5.讨论与分析5.1回弹法测混凝土强度采用回弹仪测定混凝土表面硬度以确定混凝土抗压强度是根据混凝土硬化后其表面硬度（主要是混凝土内沙浆部分的硬度）与抗压强度之间有一定的相关关系。通常，影响混凝土的抗压强度与回弹值的因素并不都是一致的，某些因素只对其中一项有影响，而对另一项不产生影响或影响甚微。弄清这些影响因素的作用及影响程度，对正确制订及选择测强曲线、提高测试精度是很重要的。5.1.1原材料混凝土抗压强度大小主要取决于其中的水泥沙浆的强度、粗集料的强度及二者的粘结力。混凝土的表面硬度除主要与水泥沙浆强度有关外，一般和粗骨料与沙浆的粘结力以及混凝土内部性能关系并不明显。5.1.2成型方法试验表明，只要成型后的混凝土基本密实，手工插捣和机振对回弹测强无显著影响。但对一些采用离心法、真空法、压浆法、喷射法和混凝土表层经过各种物理、化学方法处理成型的混凝土，应慎重使用回弹法的统一测强曲线，必须经过实验验证后方可使用。5.1.3养护方法及湿度（1）养护方法的影响标准养护与自然养护的混凝土含水率不同，强度发展不同，表面硬度也不同，尤其在早期，差异更明显。国内外资料都主张标准养护与自然养护的混凝土应有各自不同的校准曲线。还有试验表明，蒸汽养护使混凝土早期速度增长较快，但表面硬度也随之增长，若排除了混凝土表面湿度、碳化等因素的影响，则蒸养混凝土的测强曲线与自然养护混凝土基本一致。因此，主张蒸养出池7D以内的混凝土应另行建立专用测强曲线，而蒸养出池7D以上的混凝土可按自然养护混凝土看待。（2）湿度的影响国内外一致认为湿度对回弹法测强有较大的影响。试验表明，湿度对于低强度混凝土影响较大，随着强度的增长，湿度的影响逐渐减小，对于龄期较短的较高强度的混凝土的影响已不明显。5.1.4其他混凝土分层泌水现象使一般构件底边石子较多，回弹读数偏高；表层泌水，水灰比略大，面层疏松，回弹值偏低。2740122234323230143620345钢筋对回弹值的影响视混凝土保护层厚度、钢筋直径极其密集程度而定。资料表明：当保护层厚度大于20mm，钢筋直径为4-6mm时，可以不考虑它的影响。5.2回弹法测砂浆强度用施工现场材料制成不同强度等级的砂浆试块，进行回弹后再测定其抗压强度，然后用回弹值和对应的抗压强度值进行回归分析，得出砌筑砂浆测强曲线主要有以下优点:(1)回归方程的相关性比较高，其相关系数可达93%左右，比相关系数为90%左右的地区砂桨测强曲线高了将近3个百分点。(2)由于建立测强曲线所采用的砂浆材料与测试现场的砂浆材料条件相同，所以这种测试方法可以避免因不同材料因素产生的回弹误差。而材料的不同正是造成回弹法测定砂浆强度误差比较大的最主要因素之一。砌筑砂浆的碳化是影响回弹法测定砂浆强度的重要因素，砂浆的碳化深度越深，砂浆的表面硬度也就越大，由此测得的回弹值趋于偏高。因此，根据不同的碳化深度和砂浆的干湿度，必须对所测出的回弹值进行修正，然后方可进行回归或作评定用。6.总结本次试验重点在于使我们了解回弹仪的基本构造、基本性能、工作原理和使用方法，同时掌握回弹法检测混凝土和砂浆强度的基本步骤和数据处理的方法。