黄莉钠
45273019900928**** 广西省河池市 547000
摘要:基于工程实例,比较了几种芯样修正和强度推定方法,并讨论了修正和推定中的一些问题。
关键词:建筑工程;检测;混凝土强度
引言
在结构工程检测中,混凝土强度是关键指标。混凝土强度评价偏低,会增加加固和处理费用,造成资源浪费;混凝土强度评价会降低结构的可靠性,并存在潜在的安全隐患。根据现场检测数据,如何科学、准确地估算混凝土强度与工程的验收、加固和改造质量有关。混凝土强度的现场检测方法主要包括钻芯法、回弹法、回弹法、超声-回弹综合法和后装拔出法,最常用的方法是钻芯修正回弹法。
1混凝土强度概述
1.1总体
总体是要研究的对象的全体,它由个人构成,随研究对象的不同而不同。在混凝土强度测试中,根据测试目的,我们要检测的对象可以是某一根柱。选择总体时,要求整体混凝土应具有相同的配合比、相似的施工工艺和使用年限以及统一的检测方法。
1.2样本
样本是总体的一部分,也由人体构成,它包含的数目称称为样本大小和样本容量。在混凝土强度检测中,是我们要检测的测区的集合,如要检测某一构件的强度,可以安排10个测区以形成一个样本。布置100个测区,也可以构成一个样本。样本是随机的,因此,样本的统计量用于反映总体特征量在数值上不确定,但是随着样本容量的增加,检测准确度始终会提高。
选择样本时,首先需要确认测区中的混凝土是总体的一部分,测区的混凝土应具有相同的配合比,施工工艺和使用年限应相似,检测方法应统一;其次,应确保一定数量的测区,以便比较准确估计的总体特征值。
1.3统计量
统计量是根据样本数据计算的量,并且是样本的函数,如样本中混凝土的强度均值、样本方差等。
1.4总体特征量估计及推定区间
要了解客观事物,人们需要了解总体的性质。数据表示的总体特征值
有很多种,有表示集中程度的均值;也有表示离散程度的方差或标准差。随机采样无法获得估计参数的确切值,而只能得到估计参数的估计值,因此,推定结果应该是一个区间。在混凝土结构工程中,混凝土强度的代表值是在总体强度分布函数中具有95%保证率的特征值,对于具体的评定单位,如某一层柱,混凝土强度的代表值应该是唯一的客观存在,是一个确定的值,应该以一定的置信度将其包括在检测给出的推定区间中。对该层混凝土柱的混凝土强度的测试是使用样本统计量来获得该特定值的推定值。
从理论上讲,对于同一评定单元,虽然选择了不同的检测单位、不同的检测人员和不同的测量区域,但获得的统计量不同,但是给定的推定间隔应该部分重叠。
2混凝土强度的推定实例
2.1工程概况
某工程采用钢筋混凝土现浇剪力墙结构,墙体混凝土的设计强度等级为C40。采用泵送混凝土进行浇筑。在浇筑过程中,发现混凝土发生异常凝结,28d试块的强度仅为设计强度的50%。 90d后,重新进入现场进行检测。
2.2检测与推定方法
根据现场的具体情况,采用回弹法测试混凝土强度。
为了确保检测的准确性,在回弹测试区钻取芯样进行修正,总共钻了50个岩心芯样。
根据《建筑结构测试技术标准》和《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》,现场数据分别按钻芯法、回弹法和钻芯修正回弹法,其中一对一对应的修正量法、一对一对应的修正系数方法用于统计推定。
3结果综述
从该工程混凝土强度的检测、推定结果得出以下结论:
(1)在这5种推定方法中,仅钻芯法的推定结果最低,而回弹法的推定结果最高,其他3种方法的推定结果相似,误差在5%以内。
由于样品标准偏差大,钻芯法的推定结果最低,这与芯样钻取、切割、补平等制备环节的各种不利影响有关;回弹法的推定结果最高,因为回弹仅反映表面特征,这与后期施工单位采用的保温和养护等有利因素有关。
(2)钻芯- 回弹法推定强度(21.46MPa)是样品具有95%保证率的特征值,而采用一一对应的修正量法和一一对应修正系数法获得的推定区间为总体上保证一个相应的校正系数方法95%,当保证率的特征值处于90%置信度时的接收区间。
从这个例子可以看出,样品特征值21.46MPa落在20.07?21.48MPa和20.77?21.96MPa之间。
(3)推定区间上限与下限的差值,满足《建筑结构检测技术标准》规定的“不宜大于相邻强度等级的差值和上限与下限算术平均值的 10%两者中较大值” 的要求。
根据检测结果、混凝土构件的外观质量、施工单位的资质等,建议按照C20计算加固设计时的混凝土强度等级。
4问题与探讨
(1)除钻芯法外,现有的混凝土强度检测方法均为间接方法,曲线的准确性取决于各种条件。由于混凝土材料的复杂性和施工条件,应在检测过程中尽可能多地钻取芯样进行修正。
(2)《建筑结构检测技术标准》对推定区间有严格要求。根据经验,由于各种不利因素对芯样钻取、切割、补平等制备环节中各种不利因素的影响,以及芯样数量的限制,工程中钻芯法的推定区间很难满足根据《建筑结构检测技术标准》的相关要求。因此,在进行批量检测时,应首选采用具有芯样修正功能的无损检测方法。
当严格按照《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》进行芯样钻取、切割、补平、试压后,获得的推定区间仍不能满足《建筑结构检测技术标准》的相关要求。
有需要采用芯样批评定时,则应结合具体工程条件来分析样本是否来自同一个总体,如有必要,请按照《正态性检验》(GB / T4882)和《正态分布异常值的判断和处理》(GB / T4883)进行处理。
(3)理论上,通过使用尽可能多的芯样,所获得的芯样修正系数更准确,但是在实际检测中不可能钻出大量的钻取芯样。根据本例的分析结果,当芯样数量大于10个,且推定区间满足《建筑结构检验技术标准》的有关要求时,修正系数的偏差不超过5%;可以满足准确度要求。
(4)根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 JGJ / T23-2001,得到的推定强度为保证率为95%的样本的特征值,选择了不同的检测单位、不同的检测人员和不同的测区,获得的结果是不同的,易造成困惑。根据《建筑结构检验技术标准》得出的强度推定区间是评定单元强度代表值的接收区间,在概念上与相应设计规范和施工质量验收的有关规定一致。
参考文献
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