射钉法测定水泥混凝土路面抗折强度专用测强曲线的试验研究

射钉法测定水泥混凝土路面抗折强度专用测强曲线的试验研究

林海

广东省建筑材料研究院

摘要：射钉法是现场检测水泥混凝土抗折强度无损检测方法之一，本文将依据《公路路基路面现场测试规程（JTGE60-2008）》这本技术规程，用射钉枪对某工程实际情况进行标定试验，建立射钉外露长度与混凝土抗折强度的相关关系，并得出现场推定混凝土抗折强度的回归方程式。

关键词：射钉法；抗折强度；回归方程式。

1、前言

市政道路或公路工程中的混凝土质量，通常是以制作混凝土28d龄期的标准小梁试块进行抗弯（折）强度试验来评定，当标准小梁试件抗弯强度评定达不到设计要求时，以及施工期间未制作混凝土试块或预制的试块数量不足时，就需要对混凝土强度进行现场检验，《公路路基路面现场测试规程（JTGE60-2008）》这本规程规定对路面水泥混凝土强度现场测试可采用三种非破损试验方法，即回弹法、超声回弹法和射钉法。回弹法和超声回弹法前人研究比较多，技术比较成熟，而射钉法虽然80年代末我国水电部和交通部进行试验研究，但是应用很少。本文以广州新广从路快速化改造工程某标段路面水泥混凝土为试验背景，进行射钉试验，建立由射钉外露长度推定混凝土抗折强度的回归方程式。

射钉法快速检验水泥混凝土强度的原理是利用专用的发射枪发出具有一定能量的射钉，测量射钉射入现场混凝土后的外露长度，即硬化水泥混凝土的贯入阻力，以mm表示，通过建立与水泥混凝土强度的相关关系，由此推算混凝土的硬化强度。

2、试验

2.1试验数据

本文采用某仪器厂生产的射钉枪，试验段要求的水泥混凝土路面抗折强度为4.5MPa，试验采用与路面混凝土相同的原材料。该原材料由供应该工程的混凝土搅拌站提供，并且设计了4种不同水灰比的混凝土配合比（其中包括路面施工时配合比），对每种配合比成型150mm×150mm×550mm的梁式试件（共50个），在标准条件下养护28天后，则进行射钉检测，每个试件发射3枚射钉，射钉的间距宜为20cm，取3枚射钉外露长度的平均值作为本次试验结果，并按水泥混凝土试验规程进行抗折强度试验，试验数据见表1。

表1中：Li―第i块试件的射钉外露长度平均值；

―第i块试件实测抗折强度（MPa）。

2.2专用测强曲线方程的建立

由表1试验数据进行线性回归，得出一元线性回归方程式为：

R=0.1528*L-0.668（式1）

式1中：R—推定的现场混凝土抗折强度(MPa)；

L—射钉外露长度(mm)。

该回归方程曲线见图1

2.3回归精度

经计算，推定式的剩余标准差：S=0.33MPa，射钉外露长度与混凝土抗折强度的相关系数r为0.909＞0.90，两者之间的相关关系高度显著，变异系数为Cv为7.43%，也符合不宜超过15%的要求。

由表2数值算出的相对标准误差：er=7.37%，也符合专用测强曲线相对误差er≤12%的规定。

表2中：―第i块试件实测抗折强度（MPa）；

―第i块试件由回归曲线方程式推算的抗折强度（MPa）

3、结束语

(1)射钉法具有操作简单，测试迅速，费用不高，测试结果受混凝土表面状况影响较小，可在某些其它测强手段不宜的场合使用等优点，具有很大的应用和推广价值。实际表明，在市政道路或公路工程的混凝土抗折强度检测中更显示了独特的优点。

(2)试验时发现，当射钉射入混凝土中碰到粗骨料时，对测试结果影响很大，因此测试中当发现某个部位射钉外露长度数值相对其它数值较大时，应移到不同部位重新测试；另外射钉外露长度跟射钉枪的发射能量有关，本研究所选用的射钉枪射入到抗折强度大于6.0MPa时，基本射不进去，因此对于不同标号的混凝土，应选用合适的射钉枪。

(3)本试验研究由于时间较仓促，试验对象仅为抗折强度为4.5MPa且龄期为28d的混凝土试件，所得出的测强曲线适用范围有限，在今后的工作中，对该测强曲线还有待于进一步拓展适用范围。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.公路路基路面现场测试规程（JTGE60-2008）［S］，北京：人民交通出版社，2008.

[2]周孝正、蔡正咏.射钉法检测硬化混凝土强度的研究.中国公路学报.1989.第2卷第4期.