[发明专利]一种隧道火灾后二次衬砌混凝土抗压强度曲线建立方法

权利要求书

1.一种隧道火灾后二次衬砌混凝土抗压强度曲线建立方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步、试块制作：按当地隧道实际使用情况来设计符合二次衬砌混凝土强度等级的试块，包括标准试块和非标准试块；

第二步、试块养护：采用塑料布覆盖需养护的混凝土试块，确保混凝土试块处于湿润状态，养护期限至少28天；

第三步、高温试验：为了模拟火灾发生的升温过程，将养护后的试块以不同温度等级进行分组加热，将同一温度等级的恒温时间定为2小时、4小时；选定试验加热温度范围为200℃-1000℃，并以100℃作为温度差进行分组；分组完成后，在不同温度等级下以不同恒温时间对试块进行加热，每个试块加热结束取出后，在自然条件下冷却至室温；

第四步、超声试验：超声检测前要保证高温试验后的试块测试面平整干净，并且在对应的测点上均匀涂抹耦合剂；本实验包括三部分，一是对非标准试块使用平测法和对测法测超声波速；二是对标准试块使用对测法测超声波速；三是利用非标准试块的平测声速v_p和对测声速v_d确定二者的修正系数λ＝v_d/v_p；

第五步、回弹试验：对标准试块的回弹值进行测量，回弹试验的测试面与超声对测法测试面相同，测试前应先将标准试块表面的耦合剂清理干净，并分别在两个测试面上均匀布置8个测点，然后将试块放置在压力试验机上下承压板之间进行预压，450℃以下加压25kN，450℃以上加压15kN；使用回弹仪在试块的两个测试面上各测取8个回弹值，剔除3个最大值和3个最小值，取剩余10个回弹值的平均值，即为该标准试块的回弹值r；

第六步、剩余抗压强度试验：回弹试验结束后，在压力试验机上继续连续均匀施加载荷直至试块达到最大破坏载荷，计算实际剩余抗压强度值f₀；

第七步、建立抗压强度曲线：将标准试块测得的对测声速值v、回弹值r、实际剩余抗压强度值f₀进行数据分析，利用最小二乘法以进行回归分析，其中为理论剩余抗压强度值，得到拟合系数a、b、c，根据拟合系数建立隧道火灾后二次衬砌混凝土抗压强度曲线。

2.根据权利要求1所述的一种隧道火灾后二次衬砌混凝土抗压强度曲线建立方法，其特征在于，所述第一步中，以普通硅酸盐水泥、粗骨料、细骨料、自来水为原材料制作试块。

3.根据权利要求1所述的一种隧道火灾后二次衬砌混凝土抗压强度曲线建立方法，其特征在于，所述第二步中，养护试块的具体方式为：

试块浇筑后16小时，在20±2℃温度下脱模、拆模后，采用塑料布覆盖需养护试块，均匀喷洒水雾到试块表面且不得出现漏喷，养护用水应与拌合用水相同，水温为室温，喷洒间隔为3小时且不得出现中断，确保混凝土试块处于湿润状态，养护期限至少28天。

4.根据权利要求1所述的一种隧道火灾后二次衬砌混凝土抗压强度曲线建立方法，其特征在于，所述第四步中，对每一温度等级的非标准试块进行平测和对测，具体为：首先进行平测，在试块的长侧面上布置超声平测点，测距l为25-50mm，测点数为10个，将超声波发射探头固定在一端端点，超声波接收探头按测点顺序依次移动，逐点读出对应的声时值t并记录，再利用“时-距”法求出回归曲线l＝a+bt，其中b即为该非标准试块的超声平测声速；然后进行对测，选取试块浇筑面的侧面为测试面，在两个测试面上分别画出3个位置对应的测点，然后将涂有耦合剂的超声波发射、接收探头放在对应测点位置并始终保持两个探头的轴线在同一直线上，逐点读出首波声时t_i并记录，测距为两探头间的直线距离l_i，然后计算3个测点的对测声速值v_i＝l_i/t_i(i＝1,2,3)，取平均值为该非标准试块的超声对测声速；

每一温度等级的标准试块进行对测，其实现方法与测非标准试块的对测声速相同。

5.根据权利要求1所述的一种隧道火灾后二次衬砌混凝土抗压强度曲线建立方法，其特征在于，标准试块和非标准试块必须要求同一配合比、同一强度、同一批次、同一龄期、相同的养护环境及时间。