涂小明

摘要:本文總結(jié)了影響回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度準(zhǔn)確度的因素,并提出了相應(yīng)的對(duì)策和應(yīng)注意的一些事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞:回彈法;檢測(cè);混凝土強(qiáng)度

1 前言

回彈法其適用范圍是:適用于工程結(jié)構(gòu)中普通混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)。不適用于表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異或內(nèi)部存在缺陷的混凝土構(gòu)件的檢測(cè)。由于回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度具有方便快捷的特點(diǎn),在工程檢測(cè)中被廣泛使用。本文根據(jù)多年來(lái)使用回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度的實(shí)踐,談一些本人看法和認(rèn)識(shí),供大家參考。

2 回彈儀對(duì)檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

若回彈儀處于非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)數(shù)據(jù)不是高就是低,影響回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度的測(cè)試精度,給評(píng)價(jià)混凝土質(zhì)量提供一個(gè)錯(cuò)誤的依據(jù)。

因此,規(guī)程對(duì)回彈儀的要求比較嚴(yán)格,達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的回彈儀,不得用于測(cè)試,通常使用者認(rèn)為回彈儀鋼砧率定值在80±2范圍內(nèi)即為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),這種認(rèn)識(shí)是片面的,所使用的回彈儀必須符合規(guī)程對(duì)回彈儀的技術(shù)要求及所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),應(yīng)按規(guī)程要求進(jìn)行檢定。

3 檢測(cè)齡期的影響

統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線(xiàn)是在一定的混凝土齡期內(nèi)取得的測(cè)強(qiáng)曲線(xiàn),超出此齡期范圍,外推使用此曲線(xiàn),將造成較大的檢測(cè)誤差。一般齡期在3年以上的混凝土結(jié)構(gòu)不宜采用回彈法,可采用鉆芯法等檢測(cè)方法。

尤其是大坍落度、礦粉、粉煤灰高摻量、使用外加劑等商品混凝土,檢測(cè)齡期的對(duì)結(jié)果影響很大。例如摻粉煤灰的混凝土早期強(qiáng)度低,后期強(qiáng)度高,因此在齡期28d時(shí),用回彈法推定的結(jié)構(gòu)混凝土實(shí)體強(qiáng)度偏低。為此,對(duì)摻加粉煤灰的混凝土的回彈測(cè)強(qiáng)齡期,應(yīng)予延長(zhǎng),我們的經(jīng)驗(yàn)為對(duì)地下工程按60d、地上工程按40d齡期進(jìn)行回彈為宜。

4 混凝土異常碳化值對(duì)回彈法測(cè)強(qiáng)精度的影響

混凝土碳化系指水泥石中的水化產(chǎn)物與空氣中的二氧化碳作用,生成碳酸鹽和水的現(xiàn)象,其化學(xué)反應(yīng)式如下Ca(OH)2+CO2=CaCO2+H20這是一個(gè)極其復(fù)雜的多相物理化學(xué)過(guò)程,在漫長(zhǎng)的碳化過(guò)程中,氫氧化鈣逐漸被消耗,表層混凝土堿性度降低。由于碳化反應(yīng)的主要產(chǎn)物碳酸鈣屬非溶解性鈣鹽.使混凝土的凝膠孔和部分毛細(xì)孔隙被堵塞或縮小,導(dǎo)致混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度有所提高,同時(shí)在一定程度上又阻礙二氧化碳向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散。

但在工程檢測(cè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)碳化值異常的現(xiàn)象,比如同一構(gòu)件的不同部位或不同測(cè)試面的碳化值相差較大,又比如同一強(qiáng)度等級(jí)、同一澆筑日期的構(gòu)件,碳化深度也存在較大的差異。經(jīng)筆者采用鉆芯法驗(yàn)證,構(gòu)件所產(chǎn)生的碳化并非僅與單一的混凝土強(qiáng)度存在直接關(guān)系,而是受混凝土內(nèi)在、外部諸多因素的綜合影響,而混凝土碳化深度的大小又與混凝土碳化速度有關(guān)。

5 混凝土表面的影響

回彈法是一種測(cè)試技術(shù),即回彈值反映的是混凝土表面l0～15mm厚范圍的混凝土硬度,通過(guò)混凝土表面回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度之間存在的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性來(lái)推定混凝土的實(shí)體強(qiáng)度, 因此,混凝土檢測(cè)面的狀態(tài)對(duì)測(cè)試精度影響很大。

在大量對(duì)現(xiàn)澆混凝土板的檢測(cè)中我們發(fā)現(xiàn), 即使按照規(guī)程進(jìn)行了表面和彈擊方向修正后, 混凝土板底面的換算強(qiáng)度還是要比表面高,我們認(rèn)為在檢測(cè)混凝土板時(shí),最好一個(gè)測(cè)區(qū)在板底和板面分別布置8個(gè)測(cè)點(diǎn)。究其原因,我們認(rèn)為造成此現(xiàn)象因素有如下幾個(gè):a)混凝土的分層泌水現(xiàn)象造成表面水灰比較大,面層疏松,b)底部石子較多。針對(duì)上述原因規(guī)范給出的修正值誤差較大。

我們?cè)跈z測(cè)中發(fā)現(xiàn),凡由于模板支護(hù)不嚴(yán)混凝土漏漿嚴(yán)重事故地方,回彈值普遍要比不漏漿的地方高出許多,造成此現(xiàn)象的原因在于漏漿的地方砂漿包裹層偏薄,表面距離石子較近,形成該處混凝土表面硬度增大。在混凝土漏漿處得到的回彈值不可信,在回彈中應(yīng)避開(kāi)漏漿處進(jìn)行回彈。

混凝土表面的濕度對(duì)回彈法測(cè)強(qiáng)影響很大, 現(xiàn)行回彈技術(shù)規(guī)程的統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線(xiàn)不適于潮濕或浸水混凝土,而實(shí)際工作中又常常會(huì)遇到高濕度環(huán)境下的混凝土測(cè)強(qiáng)問(wèn)題,有人建議建立不同濕度的修正系數(shù)來(lái)解決潮濕混凝土的回彈測(cè)強(qiáng)問(wèn)題,我們認(rèn)為此種想法不太現(xiàn)實(shí), 根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),在同樣含水率的條件下,不同水灰比和材料組成的混凝土,其回彈值的下降程度差異很大,用修正系數(shù)修正,依然會(huì)造成較大誤差,我們認(rèn)為還是采取使混凝土表面干燥,然后進(jìn)行回彈的辦法比較妥當(dāng)。

6 測(cè)區(qū)位置、大小、及測(cè)點(diǎn)布置影響

規(guī)程對(duì)測(cè)區(qū)位置的規(guī)定為:測(cè)區(qū)應(yīng)均勻分布,在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位必須布置測(cè)區(qū)。在具體檢測(cè)中,往往對(duì)測(cè)區(qū)的布置不能按規(guī)程的要求去做,測(cè)區(qū)布置的隨意性,將會(huì)降低推定值的保證率,使推定值失真。

規(guī)程對(duì)測(cè)區(qū)的大小和測(cè)點(diǎn)的布置規(guī)定為: 測(cè)區(qū)的面積不宜大于0.04m2,測(cè)點(diǎn)宜在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)均勻分布,相臨兩測(cè)點(diǎn)的凈距不宜小于20mm,偏離規(guī)程的要求,將會(huì)使回彈測(cè)試值與真實(shí)值產(chǎn)生較大偏差。

在測(cè)點(diǎn)的布置上,還應(yīng)注意避開(kāi)鋼筋和預(yù)埋件,特別是構(gòu)造柱和板這樣保護(hù)層較薄的構(gòu)件, 離混凝土表面小于15mm的鋼筋會(huì)使回彈值增大。在有爭(zhēng)議檢測(cè)或監(jiān)督檢測(cè)時(shí),我們往往采取先用鋼筋檢測(cè)儀雷達(dá)儀掃描,先確定保護(hù)層的厚度和鋼筋的位置,后進(jìn)行回彈的辦法,以盡量避免鋼筋對(duì)回彈值的影響。

7 提高回彈法測(cè)強(qiáng)度精度的措施

鑒于上述幾個(gè)現(xiàn)場(chǎng)因素對(duì)回彈法測(cè)試精度的影響較大,在采用現(xiàn)行回彈法規(guī)程進(jìn)行構(gòu)件混凝土強(qiáng)度檢測(cè)時(shí),應(yīng)隨時(shí)注意觀察分析這些因素的影響是否存在,如發(fā)現(xiàn)存在某一因素的影響,應(yīng)采取適當(dāng)措施,使之減小或消除。

(1)對(duì)于具有良好澆注、養(yǎng)護(hù)條件的工程,在檢測(cè)同一批構(gòu)件時(shí),如果各構(gòu)件、各測(cè)區(qū)的回彈值比較均勻,但部分構(gòu)件或個(gè)別部位混凝土碳化深度較大,可考慮是異常碳化的問(wèn)題。建議將該批所測(cè)構(gòu)件的混凝土碳化深度取其平均值作為該部分構(gòu)件混凝土碳化深度值,然后采用現(xiàn)行回彈法測(cè)強(qiáng)曲線(xiàn)進(jìn)行混凝土強(qiáng)度換算。

(2)對(duì)于具有良好澆注、養(yǎng)護(hù)條件的工程,如果所測(cè)同批構(gòu)件中,部分構(gòu)件或構(gòu)件的某些部位回彈值較低,而混凝土碳化深度卻變化不大時(shí),可考慮混凝土中砂漿含量偏大的影響。建議從回彈值最低部位鑿取一小塊混凝土,觀察其砂漿層厚度及石子含量情況,若石子含量正常,且氣孔含量較多,則該部位混凝土強(qiáng)度確實(shí)較差,可直接按測(cè)強(qiáng)曲線(xiàn)換算混凝土強(qiáng)度;反之,則選取回彈值最低和次低部位鉆取芯樣(不少于3個(gè)),進(jìn)行混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),用該強(qiáng)度對(duì)低回彈值部位的換算強(qiáng)度進(jìn)行修正。

(3)對(duì)于采用了其它品種水泥(或者摻加了20%以上粉煤灰等摻合料)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,其混凝土碳化深度很可能比普通混凝土大,不宜直接按測(cè)強(qiáng)曲線(xiàn)來(lái)?yè)Q算混凝土強(qiáng)度。建議處理方法:①采用金剛石磨盤(pán)磨去一定厚度的碳化層后再進(jìn)行回彈值測(cè)試(測(cè)試時(shí)應(yīng)避開(kāi)顯露的石子)并進(jìn)行強(qiáng)度換算;②借助于鉆芯等其它檢測(cè)方法對(duì)混凝土換算強(qiáng)度進(jìn)行修正。

(4)對(duì)于齡期較短或混凝土表面潮濕的構(gòu)件,由于受潮濕混凝土的影響,回彈值一般偏低,尤其是強(qiáng)度較低的混凝土,這一影響更大。處理方法:待混凝土表面干燥后再進(jìn)行回彈測(cè)試:如果時(shí)間不允許,可采用鉆芯法對(duì)其換算強(qiáng)度值進(jìn)行修正。

(5)凡是檢測(cè)泵送混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,當(dāng)按現(xiàn)行回彈法規(guī)程推定的混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),不可盲目下結(jié)論,這時(shí)要考慮混凝土中砂漿含量偏大的影響,應(yīng)采用鉆芯等其它檢測(cè)方法進(jìn)行驗(yàn)證或修正。

8 結(jié)束語(yǔ)

回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度具有方便快捷的特點(diǎn),在工程檢測(cè)中被廣泛使用,但是有其局限性,為了提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性,在工程實(shí)踐中技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程靈活使用,確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]王異等主編,《砼手冊(cè)》第一分冊(cè),吉林科學(xué)技術(shù)出版社.2001年.

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[3]JGJ/T23-2001,回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程.