目前已被采 用的综合法有超声一回弹综合法【14l、超声一钻芯【151综合法等。 1.4.1回弹法检测混凝土强度的优点 我国在50年代中期即开始采用回弹法测定结构实体混凝土强度,并在研究 和应用的基础上,按“回弹一碳化深度一强度”的相关关系,于1985年、1989 年、1992年和2001年,先后制定了不断完善的《回弹法检测混凝土抗压强度的 技术规程》回弹法已成为我国应用最广泛的无损检测方法。 其主要优点是: 1.不破坏混凝土构件,不影响其使用功能; 2.仪器构造简单、轻巧、易于保养,便于个人携带; 3.测试值与混凝土有较好的相关性; 4坝4试方法简单,易于掌握; 5.测试空间小,能对自由空间小的纵横交叉的构件进行测试; 灏江大学硬士孝像论文 6.可在结构混凝土土全面检测,浇较冀宓邋反映混凝土强度 7.检测效率高,费用低廉; 因而特别适用于工程现场对结构混凝土随机的、大量的检验,也很适应已建 1.4.2现行‘回弹法检测混凝土抗压强度的技术规程》的局限饿《回弹法检测混凝士抗压强度的技术规程》(JGJ/T23--2001)中的6.2.3条 的第2款和第3款规定【16l:特种成型工艺锘0作的混凝土、检测部位曲率半径小 丽预应力管桩是鹅心成型,混凝土强度多大于60MPa,冀构件曲率半径都小于250衄。因此,采用回弹法检测预应力管桩混凝土强度,由于‘回弹法检 测混凝土抗压强度的技术规程》(JGJ,r23—2001)的局限性,难以直接套用。 |}龟终,《回弹法梭测潺凝抗压强发豹技零囊程》(JGJ/T23--2001)中毂 6.2.4条蕊定[161:当构佟撬凝主抗压强度大予60IVIPa辩,胃采羽标准戆量丈予 2.207J的混凝土回弹仪,并应另行制定制定检测方法及专用测强曲线进行检测。 力管桩同料、同条件养护的混凝土试块,舞戳岛预应力管桩同料、同条件养护试块的抗压强度代表预应力管桩的混凝土抗压强度。 本研究应用大能量阐弹仪,采用回弹法按龄期在预应力管桩桩身测定回弹 强发。获得一系残穗对废的睡弹僮、碳亿氇、抗压强度僮矗,遮糯统计学原理,找出“回弹一碳化一强度”之间的数学关系,建立“回弹一碳化一强度”回归曲 浙江大学硕士学位论文此外,鉴于管桩混凝土与试块混凝土成型机理的不同,本研究在对管桩桩 身回弹的基础上,采用对管桩实体按其龄期钻取芯样,以管桩芯样的抗压强度代 表管桩混凝土实体强度的方法,对“回弹法一管桩实体强度”进行了研究。参照 ‘回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/23.2001),在管桩上测定回弹及 碳化值,并在管桩上取芯,测定芯样的抗压强度,共同建立“回弹一碳化一芯样 强度”的关系曲线。 浙江大学硕士学位论文 第二章试验研究 2.1试验方案总体设计 2.1.1浙江省预应力管桩的三种类型 浙江省预应力管桩的三种类型分列如下: 1.预应力混凝土薄壁管桩,代号为PTC,其规格、型号、混凝土强度等级见 表2.1。 表2.1 PTC桩的基本尺寸及混凝土强度等级 混凝土强度 外径D(m) 预应力钢筋等级(MPa) 300 60 C606中7.1 350 60 10 C60 607.1 ’400 60 12 C60 9中7.1 450 65 ll C60 9中7.1 ’500 65 12 C60 l】m7.I *550 70 13 C60 809.0 1600 70 13 C60 9中90 2.预应力混凝土管桩,代号为Prig,其规格、型号、混凝土强度等级见表2.2。表2.2 PHC桩的基本尺寸及混凝土强度等级 混凝土强度 外径D(m) 型号等级(肝a) 300 70 1l C80 A、AB、B,C 400 95 12 C80 A、AB、B、C *500 100 15 C80 A、AB、B *550 100 15 C80 A、AB、B 550 125 15 C80 A、AB、B、C +600 100 15 C80 A、AB、B ’600 110 15 C80 A、AB、B、C 600 130 15 C80 A、AB、B、C *800 110 15 C80 A、AB、B 1000 130 15 C80 A、AB、B、C 表1.2中带。}”者为常用管桩。 3.预应力混凝土管桩,代号为Pc,其规格、型号、混凝土强度等级见表2.3。 浙江大学硕士学位论文 表2.3 PC桩的基本尺寸及混凝土强度等级 混凝土强度 外径D() 型号等级O^Pa) 300 70 11 C60 ^、AB、B、C 40075 12 C60 A、AB *500 loo 15 C60 A、AB、B *550 100 15 C60 A、AB、B +600 100 15 C60 A、AB、B *600 110 15 C60 A、AB、B 表13中带“}”者为常用管桩。 表2.1、2.2、2.3中带“幸”者为常用管桩,且浙江省内预应力管桩多采用A 型或AB型。 2.1.2参与研究的区域、厂家及预应力管桩的规格 考虑到预应力管桩在软土地基中应用广泛,本研究总体选定杭州、宁波、台州、舟山四个地区进行数据采集。 本研究挑选当地部分管桩生产工艺均较为成熟的预应力管桩生产单位及部 分区域的建筑工程质检部门进行协作试验。管桩生产单位主要有:浙江天和建筑 材料有限公司、浙江海通管桩有限公司、杭州高翔管桩有限公司、浙江远东管桩 有限公司、永大构建等。区域的建工质检部门主要有台州市建筑工程质量检测中 心、舟山市建筑工程质量监督站等。 本研究试验的预应力管桩的类型及规格在浙江省管桩列表中选取常用管桩 进行研究,以突出其实用性。选定的进行回弹测强的预应力管桩类型及规格列表 详见表2.4。 表2.4回弹用预应力管桩类型及规格 预应力管桩类型 PC PHC PTC 管桩规格 强度等级 管桩规格 强度等级 管桩规格 强度等级 400(75) 400(75) 400(75) 500(100) 500(100) 500(100) C50、C60 C70、C80 C70、C80 550(100) 550(100) 550(100) 600(110) 600(110) 600(1lO) 淅旺大学硕士学位论文 选定的进行预应力管桩钻芯测强的管桩类型及规格详见表2.5。 表2.5钻芯用预应力管桩类型及规格 预应力管桩类型 PC PHC PTC 管桩规格 强度等级 管桩规格 强度等级 管桩规格 强度等级 500(100) 500(100) C70 400(60) C60 C60 600(1lO) 600(110) C80 500(65) 2.1.3预应力管桩选取的代表性分析 选取表2.4中的预应力管桩作为本研究的试验对象,三种预应力管桩选用规 格相同,常用预应力管桩的管径范围及壁厚范围均能涵盖,充分体现PC、PHC、 P1桩之间的可比性及共同性,便于共同建立统一的回弹测强曲线。 三种预应力管桩强度等级的选取有所不同,则是充分结合三种预应力管桩自 身的特点.以使要研究建立回弹统一测强曲线更加全面. 用于钻芯测强的预应力管桩的选取,首先必须保证预应力管桩的壁厚达到钻 芯要求。故PC桩和PHC桩均选用100岫及110珊的厚壁桩。其在强度等级稍 有不同,则是考虑到测强曲线的全面性要求。PTC桩因其桩壁厚未能达到钻芯要 求,列于此但仍进行回弹测强,用以验证测强曲线。 2.1.4预应力管桩混凝土回弹的影响因素 预应力管桩品种多样,规格多变。本研究在建立预应力管桩混凝土回弹测强 曲线的同时,还考虑到诸多因素的影响。试验中所要研究的影响因素如下所述: 1.预应力管桩外径的影响; 2.预应力管桩壁厚的影响; 3.预应力管桩类型的影响: 4.预应力管桩生产、使用地域的影响。 对上述各影响因素,可通过多项分类试验及数据的分类统计,进行逐一研究。 .12- 新汽大学硕士学位论文 2.2试块试验 我国辏统对滋凝强震款检验是默拣壤养护强发炎蒎攥懿。搽莠强度发唳斡 怒“材料强度”而非“结构强度”,用标养强度作为结构黛体混凝士强度验收的 关于与预应力管桩同料、同条件养护、用以代表预应力管桩混凝土强度的混凝士标准试块的选择,本文在此论述如下ln。 预应力管桩制品中的混凝土强度采用试件模拟法来评定。所谓试件模拟法就楚:焉生产辩割依试辞对,导入写生产翻黼串主要正艺参数裙戗翡并尽量使它髓 一致的条件。主要参数是成型条件和养护:同时必须选择合理的试件形状与试件 尺寸,使模拟更加能“遥真”。试浃养护条件与管桩制品养护条件比较容翁徽到 一致或完全能相阕;但是成型条传的模拟便不那么容易,特别是离心制品【。 关于离心混凝土强度,GBl3476-92‘先张法预应力混凝土管桩》规怒p田: 但这种试件“边界效应”影响大,尺寸准确性对强度造成离散性也大,故生产企她在工艺控箭中并不常用。 国内几个大型管桩厂在早期对用立方体试件强度和用阕标GBl3476-92所规 定的圆筒形试件强度,及对二者之间的关系认真做过试验,发现圆筒形试件强度 粒露辩、阏养护制度鳃10era3试传强度摇差不大。具体数攥攘录鲡下【ll: (1)100mm100mmX100mm立方体试块平均抗压强度90.8MPa,均方差 o=4,6MPa,标准莸藤强度兔83.2MVa取f蝴=S3 MPa (2)离心试件平均抗压强度为89.4MPa,均方差。一5.9MPa,标准抗压强 度为79.7MPa取fcu=80 MPa -13 浙江大学硕士学位论文 (3)两种试体平均抗压强度十分接近,均约为90MPa,且标准强度相差 也很小,80/83=0.964,离心试块略低于立方体试块4%。 关于预应力混凝土管桩生产中,评定离心混凝土强度是否一定要用离心试 件,也是值得商榷的。