回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度在非洲某水電站工程上的應(yīng)用

回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度在**水電站工程上的應(yīng)用摘要：回彈法檢檢測(cè)常態(tài)混凝凝土強(qiáng)度由于于具備較強(qiáng)的的時(shí)效性，操操作方便，已已成為檢測(cè)混混凝土強(qiáng)度的的一種重要手手段。但是，在在水利水電工工程建設(shè)中，由由于項(xiàng)目建設(shè)設(shè)環(huán)境不同而而導(dǎo)致工程的的材料、施工工設(shè)備、施工工工藝等方面面存在差異，從從而使回彈檢檢測(cè)方法在工工程檢測(cè)的普普遍實(shí)用性方方面存在一定定的局限。筆筆者針對(duì)**水電站工程程建立了回彈彈檢測(cè)混凝土土強(qiáng)度的數(shù)學(xué)學(xué)模型，根據(jù)據(jù)建立的強(qiáng)度度曲線方程對(duì)對(duì)該工程的混混凝土強(qiáng)度進(jìn)進(jìn)行檢測(cè)，并并在項(xiàng)目建設(shè)設(shè)過程中對(duì)數(shù)數(shù)學(xué)模型不斷斷修正，真實(shí)實(shí)反映混凝土土的強(qiáng)度情況況，取得了較較好的效果。關(guān)鍵詞：回彈法法檢測(cè)混凝土土強(qiáng)度應(yīng)用研究數(shù)數(shù)學(xué)模型1．項(xiàng)目概述**水電站位于于非洲**共和國南方方省**縣境內(nèi)的**河上，是世世界第一長河河——尼羅河（NILE）主干流的的最上游，電電站裝機(jī)容量量9600KKW（3×32000KW），承包合合同總價(jià)為1161805500美元。項(xiàng)項(xiàng)目業(yè)主為**國家基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施部，由**生態(tài)能源全全球（私有）有有限公司承擔(dān)擔(dān)設(shè)計(jì)和施工工任務(wù)，由中中國**科技有限公公司和貴州**監(jiān)理有限公公司聯(lián)合承擔(dān)擔(dān)該項(xiàng)目的咨咨詢（監(jiān)理）工工作。該電站站是一個(gè)渠道道引水式電站站，凈水頭為為137m，設(shè)混凝土土重力壩1座，壩高18m，壩軸線長138m，鋼筋混凝凝土渠道長3180m，渠道凈斷斷面為2m×3mm，3座鋼筋混凝凝土渡槽跨度度分別為60m、75m、125m，1條長為280m、管徑?=20000mm的壓力鋼管管和1`幢單層發(fā)電電廠房?；炷凉こ塘繛闉?30000m3。2．回彈法檢測(cè)測(cè)混凝土強(qiáng)度度的應(yīng)用背景景由于該工程戰(zhàn)線線長，混凝土土澆筑工程量量不集中，這這就大大增加加了混凝土抗抗壓強(qiáng)度檢測(cè)測(cè)試驗(yàn)的取樣樣數(shù)量。由于于現(xiàn)場(chǎng)條件不不具備造成承承包商無法在在工地現(xiàn)場(chǎng)建建立工地實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室，而**國家建筑科科研相對(duì)落后后，全國具備備檢測(cè)資質(zhì)和和檢測(cè)能力的的實(shí)驗(yàn)室只有有兩家，其中中一家為位于于南方省**市的**國家大學(xué)實(shí)實(shí)驗(yàn)室，距施施工現(xiàn)場(chǎng)70公里，另一一家為位于首首都**的**國家實(shí)驗(yàn)室室，距施工現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)190公里。遠(yuǎn)距距離交通給檢檢測(cè)工作帶來來不便，這就就決定了需要要尋找一種快快捷、有效、準(zhǔn)準(zhǔn)確的混凝土土強(qiáng)度檢測(cè)方方法，因此，回回彈法檢測(cè)混混凝土強(qiáng)度作作為首選方法法提出。3．回彈值—強(qiáng)強(qiáng)度值曲線擬擬定3．1工程程使用的材料料設(shè)備情況水泥：**生產(chǎn)產(chǎn)的32.5水泥粗骨料：最大料料徑為37.5mmm的機(jī)制花崗崗片麻巖骨料料細(xì)骨料：干凈的的河沙(主要成份為為石英)模板：木模板拌和設(shè)備：德國國生產(chǎn)的DY-4000型自稱重滾滾筒式拌和機(jī)機(jī)3．2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室回彈值獲獲取回彈儀型號(hào)：中中國制造JGT-A中型回彈儀儀選取的實(shí)驗(yàn)室：：位于**的**國家實(shí)驗(yàn)室室壓力試驗(yàn)機(jī)型號(hào)號(hào)：德國制造造SEINDDERD—7940型壓力試驗(yàn)驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)步驟：在施施工現(xiàn)場(chǎng)制作作15cm××15cm××15cm混凝土試件件，與結(jié)構(gòu)混混凝土同條件件養(yǎng)護(hù)，達(dá)到到齡期后送到到實(shí)驗(yàn)室，標(biāo)標(biāo)出測(cè)點(diǎn)位置置后，采用50—70KN壓力固定在在壓力試驗(yàn)機(jī)機(jī)上，用回彈彈儀分別對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)各測(cè)點(diǎn)測(cè)定定回彈值Rn，隨后測(cè)定抗抗壓強(qiáng)度值ffcu-s。見見表1:表1實(shí)實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度度fcu-s和對(duì)對(duì)應(yīng)的回彈值值Rn表回彈值Rn31.926.227.828.034.432.231.731.831.831.224.1實(shí)驗(yàn)室抗壓強(qiáng)度度fcu-s29.322.221.321.837.329.330.229.828.430.718.7回彈值Rn24.523.029.931.629.032.731.630.928.328.530.0實(shí)驗(yàn)室抗壓強(qiáng)度度fcu-s19.116.429.831.628.931.430.226.627.428.028.23．3數(shù)學(xué)模型型的建立根據(jù)《水工混凝凝土試驗(yàn)規(guī)程程》（DL/T55110—2001）選取冪函函數(shù)方程進(jìn)行行回歸分析，即即：fcu-h=AARnB（1）fcu-h———混凝土回彈彈強(qiáng)度(Mpaa)Rn——回彈值值A(chǔ)、B——試驗(yàn)驗(yàn)常數(shù)將（1）兩邊取取對(duì)數(shù)得：lgffcu-h=llgA+BllgRn（2）對(duì)回彈值和強(qiáng)度度值取對(duì)數(shù)，見見表2：表2回彈值值和強(qiáng)度值取取對(duì)數(shù)值表lgRn1.50381.41831.44401.44721.53661.50791.50111.5024lgfcu--h1.46691.34671.32901.33811.57211.46731.48031.4739lgRn1.50241.49421.38201.38921.36171.47571.49971.4624lgfcu--h1.45391.48671.27111.28131.21591.47391.49911.4607lgRn1.51451.49971.49001.45181.45481.4771lgfcu--h1.42491.47991.49691.43771.44711.4502設(shè)：lgfccu-h=Y，lgA=a，B=b，lgRn=X則：方程（2）變變?yōu)椋篩=a+bX（3）對(duì)方程（3）進(jìn)進(jìn)行線性回歸歸分析，求線線性回歸系數(shù)數(shù)。根據(jù)最小二乘法法原理解得：：a=-b（4）b=（5）其中：==1.46889==1.42552==0.07997==0.04553==0.16449代入（4）、（5）求得變化化后的回歸方方程為：Y=1.75886X-1..1581（6）回彈值和強(qiáng)度值值取對(duì)數(shù)后的的散點(diǎn)圖如圖圖1：3．4相關(guān)系系數(shù)的顯著性性檢驗(yàn)對(duì)所得的方程進(jìn)進(jìn)行相關(guān)性分分析，其相關(guān)關(guān)系數(shù)r為：===0.9222查相關(guān)系數(shù)顯著著性檢驗(yàn)表，當(dāng)n-2=20時(shí)，(20)=0..4227，(20)=00.53688由于=0.9222>(200)=0.55368，認(rèn)為回彈彈值和強(qiáng)度值值取對(duì)數(shù)后的的線性相關(guān)關(guān)關(guān)系特別顯著著。從而得出針對(duì)***水電站工程程采用回彈法法檢測(cè)混凝土土的數(shù)學(xué)模型型為：fcu=0.00695Rnn1.75886(77)回彈值-強(qiáng)度值值散點(diǎn)圖見圖圖2圖2回彈值—強(qiáng)度散點(diǎn)圖0.0圖2回彈值—強(qiáng)度散點(diǎn)圖0.05.010.015.020.025.030.035.040.045.00.05.010.015.020.025.030.035.040.0回彈值強(qiáng)度（MPa）4．?dāng)?shù)學(xué)模型的的精確性和可可靠性分析與與驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型建立后后，我們知道道，對(duì)于取得得的每一個(gè)回回彈值，根據(jù)據(jù)該數(shù)學(xué)模型型計(jì)算出的強(qiáng)強(qiáng)度值只是真真實(shí)強(qiáng)度值的的一個(gè)估計(jì)值值，其精確性性和可靠性能能否保證？因因此，針對(duì)每每一個(gè)回彈值值，必須對(duì)得得出的強(qiáng)度值值進(jìn)行一個(gè)區(qū)區(qū)間估計(jì)，對(duì)對(duì)于給定的置置信概率1-a，求出強(qiáng)度度的置信區(qū)間間，再與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室取得的立立方體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比比，如果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室取得的立立方體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度值處于回回彈強(qiáng)度的置置信區(qū)間內(nèi)，則則可以認(rèn)為建建立的數(shù)學(xué)模模型在給定的的置信概率為為1-a時(shí)，能真實(shí)實(shí)反映混凝土土的強(qiáng)度。其對(duì)比試驗(yàn)方法法為：在施工工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)澆筑筑的混凝土隨隨機(jī)取樣，樣樣品與現(xiàn)場(chǎng)混混凝土同條件件養(yǎng)護(hù)，到達(dá)達(dá)一定的齡期期后，送實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室進(jìn)行試壓壓，試壓同時(shí)時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)對(duì)取樣的同同批混凝土采采集回彈值。根據(jù)方差分析，回回彈強(qiáng)度值對(duì)對(duì)應(yīng)于置信概概率1-a的置信區(qū)間間為（Y-，Y+），Se為剩余平方方和，S為剩余標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差。其中：：Se==0.00247s==0.03351s取反對(duì)數(shù)值為為s′=1.08842.取a=0.055，查t分布表，得得，回彈強(qiáng)度度值對(duì)于置信信概率95%（1-a）的置信區(qū)區(qū)間為（fcu-h-22.07399s′，fcu-h+22.07399s′），計(jì)算結(jié)結(jié)果見表3：表3現(xiàn)場(chǎng)回彈彈值與抗壓強(qiáng)強(qiáng)度值對(duì)比表表實(shí)驗(yàn)室抗壓強(qiáng)度度值fcu-s（MPa）25.727.127.324.230.233.116.418.822.127.6現(xiàn)場(chǎng)回彈值Rnn28.029.031.027.032.034.021.025.026.029.0現(xiàn)場(chǎng)回彈強(qiáng)度值值fcu-h（MPa）24.425.929.222.930.834.314.720.021.425.9強(qiáng)度置信區(qū)間((MPa)下限22.123.726.920.628.632.012.417.719.123.7上限26.628.231.425.133.136.516.922.223.628.2根據(jù)表3的計(jì)算算結(jié)果對(duì)比得得出，選取的的10組驗(yàn)證數(shù)據(jù)據(jù)中，全部滿滿足要求，說說明建立的數(shù)數(shù)學(xué)模型fcu-h=00.06955Rn1.75886用于**水電站工程程混凝土的抗抗壓強(qiáng)度檢測(cè)測(cè)，其可靠性性和準(zhǔn)確性能能滿足要求，在在對(duì)立方體抗抗壓強(qiáng)度檢測(cè)測(cè)手段不能全全面滿足工程程需要的情況況下，完全可可以采信回彈彈法對(duì)混凝土土的強(qiáng)度檢測(cè)測(cè)結(jié)果。5．結(jié)語由于每一個(gè)工程程都有自身的的特殊性，導(dǎo)導(dǎo)致工程材料料不同、施工工環(huán)境不同、施施工設(shè)備不同同、施工工藝藝不同、用于于檢測(cè)的回彈彈儀性能也各各不相同。因因此，不同的的工程如果使使用同一個(gè)強(qiáng)強(qiáng)度曲線方程程來檢測(cè)混凝凝土強(qiáng)度，而而忽略了工程程項(xiàng)目的差異異性，勢(shì)必不不能全面、真真實(shí)地反映混混凝土強(qiáng)度?；谝陨显蛞?，導(dǎo)致了采采用回彈通用用數(shù)學(xué)模型來來檢測(cè)混凝土土強(qiáng)度得出的的結(jié)果其可信信程度不高。在**水電站工程的建設(shè)過程中，通過在實(shí)驗(yàn)室采集回彈值和強(qiáng)度測(cè)定值，建立了針對(duì)該工程混凝土檢測(cè)的回彈檢測(cè)數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用于該工程混凝土的強(qiáng)度測(cè)定，并不斷與立方體混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)比修正，根據(jù)試驗(yàn)驗(yàn)證，其結(jié)果真實(shí)反映了混凝土的強(qiáng)度，大大降低了工程的檢測(cè)成本。在試驗(yàn)過程中，通通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)結(jié)果反復(fù)驗(yàn)證證表明，在采采用回彈法檢檢測(cè)混凝土強(qiáng)強(qiáng)度時(shí)，檢測(cè)測(cè)的范圍最好好在C15—C35之間，而且且，同一工程程項(xiàng)目混凝土土強(qiáng)度的回彈彈檢測(cè)，應(yīng)采采用同一支回回彈儀并固定定檢測(cè)人員，當(dāng)當(dāng)回彈儀回彈彈次數(shù)到達(dá)2000次時(shí)，應(yīng)重重新采集不少少于10組對(duì)比數(shù)據(jù)對(duì)對(duì)建立的數(shù)學(xué)學(xué)模型進(jìn)行修修正，當(dāng)回彈彈檢測(cè)次數(shù)達(dá)達(dá)到8000次時(shí)，應(yīng)對(duì)對(duì)使用的回彈彈儀進(jìn)行標(biāo)定定，這樣才