基于钻芯法检测水利水电工程混凝土强度的实验研究郁涛摘要：重点研究了推定值计算以及相对标准不确定度计算方法，明确钻芯法检测的对比参量，了解本次检测结果的可靠程度，为水利水电工程中钻芯法检测技术优化提供可靠性依据。关键词：钻芯法;水利水电工程;混凝土;强度中图法分类号：TV52文献标志码：ADOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2021.0112提高混凝土强度始终是保障水利水电工程质量、优化水工建筑安全系数的基本要求，我国建筑施工项目仍在不断探索高效可行的混凝土强度检测方法[1]。回弹法、钻芯法是目前混凝土强度检测的关键应用方式，从检测精度层面而言，钻芯法优势突出，广泛运用于混凝土抗压强度及质量缺陷的检测工程，尤其是在非损坏性强度检测结果存在质疑时使用广泛[2]。钻芯法检测混凝土强度虽然需要破坏构件结构，但是精度优于一般的无损检测方法。为合理发挥钻芯法在混凝土抗压强度检测中的应用功能，优化检测水利水电工程混凝土强度的可靠性，考虑了“推定值”与“相对标准不确定度”两个变量的计算方法。混凝土强度高于推定值说明检测结果可作为有效结果使用;检测不确定度越趋近于0，检测结果越为精准。1基于钻芯法的水利水电工程混凝土強度检测1.1水利水电工程混凝土芯样抗压试验本次研究参照“钻芯法检测混凝土强度的相关技术标准”钻取混凝土芯样。混凝土芯样提取完毕，抗压测试之前应进行一定的加工处理。取芯后立即清洗干净、晒干，切断样品两头且保持高与直径比值在0.95～1.05之间;使用磨平机打磨芯样两端端面，保障芯样两端不平整度不超过0.1mm;借助测量仪器获得芯样高度随机直径与直径均值误差，误差控制在2mm以下;借助角度测量仪器获得芯样端面与轴线的不垂直度不超过1°。压力加载由万能试验机完成[3]，图1展示了芯样在试验机中加载的原理。在整个加载作用过程中，加载荷载的变化为分级式。首次施加荷载应为估算破坏荷载的十分之一，需在60～90s内提升完毕，并作用于芯样对象90s左右;当实际荷载施加值达到估算荷载一半时需降低荷载至破坏荷载的二十分之一。接下来恢复荷载，恢复荷载至十分之一的前提是首个芯样裂缝出现，随即提升荷载至破坏荷载的五分之四，基于二十分之一的破坏荷载持续对芯样施加作用，当混凝土芯样完全破坏时停止试验。1.2水利水电工程混凝土强度推定值计算混凝土强度推定值计算的目的是为钻芯法确定一个科学的强度检测对比标准，以判断水利水电工作检测工作的合理性，当检测结果达到推定值时认定当前检测结果较为可靠。本次研究以标准方式实施混凝土芯样加载试验后，采用公式（1）计算混凝土芯样在试验中的抗压强度。其中，混凝土芯样抗压强度采用f0表示，数据计算需要精确到小数点后一位，单位为MPa;加载试验测得芯样压力上限值为F，使用kN衡量;测得芯样直径采用描述，使用小数点后一位精准表示，单位是mm。获得水利水电工程混凝土强度检测的推定值，就是要获得最大值与最小值两个变量，构成推定区间，使用公式（2）公式（3）求取强度推定区间的最大值与最小值。公式中需要设定最大值与最小值系数，分别为g1、g2;芯样换算抗压强度样本标准差采用r表示;f4为混凝土芯样抗压强度均值。根据水利水电工程以及建筑工程对混凝土推定值的相关规定，将0.85作为较为合理的推定区间置信度。此时需引入两个对比值，一是5MPa，二是十分之一混凝土强度值，规定区间最大值与最小值的差不应超过以上两个变量最大值，为此水利水电工程混凝土抗压强度推定值采用区间最大值表示。计算推定值有利于判断钻芯法检测结果的正确性，使水利水电工程强度检测工作更加接近实际。1.3钻芯法检测的相对标准不确定度合成水利水电工混凝土强度检测试验过程中受加载设备、加载环境、芯样自身平整度垂直度等特征影响，可能导致检测精度下降，所以求取水利水电工程混凝土检测不确定度需要考虑到以上主要因素对检测结果的负面干扰，为此设定以下四种不确定因素变量。①在钻取芯样以及测量芯样期间导致的误差成为直径误差，土芯样直径对强度的影响采用表示;②万能试验机、试件加载速度导致试验荷载差异，对检测精度产生的干扰采用表示;相对不确定度以百分号形式表示，与...