[发明专利]高强混凝土回弹仪及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种高强混凝土回弹仪及其使用方法，属于物理中用测量撞击物体回弹程度测试固体材料抗压强度或表面硬度技术领域。

背景技术

高强混凝土(high strength concrete)在不同的文献中有不同的定义，如《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55-2000)是指抗压强度在60MPa以上的混凝土，《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GBJ 146-1990)是指抗压强度在40MPa以上的混凝土，《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)则是指抗压强度在50～80MPa的混凝土。本发明是指抗压强度在60MPa以上的混凝土。

回弹仪由壳体、中心导杆、弹击锤、弹击拉簧、弹击杆、击发机构、指针及其导杆和读数装置构成。回弹仪拉伸弹击拉簧驱动弹击锤获得冲击动能经由弹击杆撞击固体材料的表面，受撞击的固体材料表面产生的反弹力使弹击锤产生回弹运动，以弹击锤的回弹行程与弹击行程的比值或弹击锤回弹速度与撞击速度的比值的百分值作为回弹值，即：

R=rL×100%,]]>

式中：r为弹击锤的回弹行程，L为弹击锤的冲击行程。或：

R=vrv0×100%,]]>

式中：v_r为弹击锤的回弹速度，v₀为弹击锤的撞击速度。

回弹仪通过获取回弹值来检测固体材料的表面硬度。由于材料的表面硬度通常与其抗压强度呈对应的相关性，因此回弹仪也常用于检测固体材料的抗压强度。目前回弹仪最广泛的应用是用于检测实体混凝土的抗压强度。

回弹值与被测固体材料的表面硬度特性和撞击强度相关。回弹仪的撞击强度取决于回弹仪的撞击动能和弹击杆撞击端面的有效撞击面积，撞击动能由回弹仪的弹击拉簧的刚度与其被拉伸的长度决定，有效撞击面积由回弹仪弹击杆的直径与撞击端面的曲率半径相关，撞击端面为球面形的。对于同一型号的回弹仪，其撞击动能、弹击杆的直径与撞击端面的曲率半径是相同的。也即，对于被测固体材料而言同一型号回弹仪的撞击强度相同，对于有相同表面硬度的材料而言同一型号回弹仪所测得的回弹值相同。

对于同一型号的回弹仪，回弹值与某种被测材料的表面硬度或抗压强度的换算关系可通过预先的试验数据经统计方法获得，该关系称为回弹曲线。也就是说回弹仪测定材料的表面硬度或抗压强度是通过先测得回弹值再从回弹曲线上查得相应结果的。回弹曲线与被测材料性质和回弹仪特性有关，即在测定混凝土表面硬度或抗压强度前要为每种规格的回弹仪与每种特性的材料建立回弹曲线。回弹曲线的获得方法通常由相应技术领域的技术规程确定，如中华人民共和国行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)中附录“专用测强曲线的制定方法”规定了回弹法测量混凝土抗压强度的回弹测强曲线的制定方法。

通常材料的表面硬度或抗压强度与回弹值之间的关系(即回弹曲线)呈正向幂函数或指数函数关系，如《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)提供的泵送混凝土的测强曲线公式为：

f＝0.034488R^1.940010^(-0.0173d)

式中：R为回弹值，f为推定的被测泵送混凝土的抗压强度；d为被测混凝土表面的碳化深度，是用于修正混凝土抗压强度的推定值的一项独立的参数。