灾后混凝土损伤的回弹检测研究

刘振宁 范晓鹏

摘 要：地震后、火灾后以及结构变形扰动后混凝土的强度损伤及结构安全性评价是土木工程检测的重要内容，在以往的检测和评价中，一般采用无破损、微破损和破损的方法进行检测，这些方法都存在着一定的问题。此次试验试图借鉴混凝土强度检测的方法，用回弹仪进行检测混凝土，然后根据混凝土抗压强度数据值与回弹值之间的线性关系来进一步的确定混凝土的损伤的强度，然而这种关系可以利用一个公式Fcu-R来测量测强曲线来表示。

关键词：回弹仪;混凝土损伤;测强曲线;最小二乘法

1.研究背景

随着现代国家技术的发展和人民生活水平的提高，对于混凝土结构的要求那是变得越来越严厉和重要。例如：混凝土高层、混凝土桥梁、地下室大型建筑往往对于混凝土的强度有着严格的要求与限制;有关国家安全和社会人民财产安全结构工程，要求建筑物在各大自然灾害影响下依然保有建筑物的使用功能，这是为了自然灾害后的救援与重建提供必要的保障。在进入了21世纪之后，尽管世界各国发展水平有了明显的提高和改善，但由于各种自然灾害影响作用下而造成的损失是我们目前不可估量的，所以这就给世界各国的结构工程师、建筑材料领域的专家带来极为复杂又棘手的新问题。正是在这样的大趋势下的影响下，世界各国的混凝土性能的课题研究开始快速的发展，并在近几年来引起了广大相关领域的专家们研究兴趣。

2.回弹测损伤

2.1回弹测损伤过程

混凝土在压力机的施压下，刚开始混凝土强度增大，用回弹仪测量的回弹值也是逐渐增大，当压力机仪匀定速率进行施压，压力机到了某一压力值混凝土就开始了出现了宏观的损伤，也就是用肉眼所能观察到的裂痕。这个时候混凝土压力就要停止而且要快速把压力机给完全停止住，这是要保持混凝土试块测量的准确性，然后就要开始准备用回弹仪进行测量混凝土试块的损伤回弹值。

回弹仪在使用之前要经过校核，因为用回弹仪测混凝土的强度是在施加荷载过程中测量的，这就要严格控制压力的数值不能让压力施加的过大或过小，在压力机施加压力的过程中要时刻盯住混凝土损伤。在观察时只要有一个面出现损伤就要立刻要求混凝压力机给停止住。然后就开始用回弹仪测量混凝土试块的回弹值，测完俩个面之后就让混凝土压力机继续施加压力，混凝土压力机还是要以匀定的速率施加压力，当混凝土试块再次出现损伤时停止混凝土压力机土，再用回弹仪测量混凝土试块的俩个侧面，测量完第一次损伤后记录数据开始测量下一个损伤裂痕的回弹值强度，经过多次测量直至混凝土试块的破坏，停止用回弹仪测量。

2.2混凝土损伤结果

混凝土在受力的情况下都会产生慢慢积累损伤，这些损伤只是微观显现，混凝土内部的一些变形。当混凝土压力机达到混凝土试块让混凝土损伤显现的那一力值，混凝土就开出现裂痕，如果压力机再施加压力混凝土的损伤就开始加大，那些内部的损伤也开始显现比如混凝土断裂。混凝土损伤是一种持续的过程，也是一种快速的过程，因为混凝土所承受的力是一种瞬间出现的那么混凝土将不会有损伤积累的过程了，会使混凝土直接损伤这种情况多见在自然灾害中的地震、泥石流等等一些建筑物所承受不住的力。这种情况的危害是最大的。混凝土在积累损伤的情况下，混凝土的强度和以前相比是逐渐降低的趋势。

结论

混凝土的损伤是不可否定的，但可以减少混凝土损伤带来的损失。经过多次试验，我们可以得到多组回弹仪的回弹值和混凝土受到的压力值，通过分析回弹值和压力值我们可以得出，在压力机施加预压应力，没损伤之前混凝土的强度是增大，回弹值也是逐渐变大。然而当混凝土的损伤时，比如有裂痕、掉角、凹槽等一些损伤现象。混凝土刚出现的损伤是表面出现细小的裂纹。随着试验的进行混凝土會出现更多的裂痕，并且裂纹变大变长，混凝土的内部也会发生损伤出现断裂和裂痕。混凝土强度会随着损伤的加强而变低，当破坏时混凝土强度完全失效。

参考文献

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资助项目：

本文系青岛黄海学院2020年度大学生科技创新活动项目研究成果，项目编号为HHKJCX2001。