吳林
摘要:回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度,已成為我國混凝土工程現(xiàn)場原位檢測的最有效、最方便的檢測方法,應(yīng)用在我國工程建設(shè)中的質(zhì)量控制、質(zhì)量監(jiān)督,質(zhì)量檢測過程中,對提高我國工程質(zhì)量無損檢測水平、保證工程質(zhì)量發(fā)揮著重要作用。
關(guān)鍵詞:土木工程;混凝土;回彈法;檢測
回彈法具有設(shè)備簡單、操作方便、便于重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)。但是,精度相對較低,影響因素多,只能反映表面質(zhì)量、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結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測,主要適用于新建結(jié)構(gòu)和混凝土齡期小于 1000d 的普通混凝土。
一、混凝土回彈法檢測原理及特點(diǎn)
1.檢測原理
根據(jù)相關(guān)研究顯示,混凝土的抗壓強(qiáng)度與表面硬度存在著某種特定的關(guān)系,在利用回彈儀的彈擊錘以特定的彈力打擊在混凝土的表面時(shí),根據(jù)回彈的高度來判定混凝土表面的硬度,通過一定的比例換算,即可推算出混凝土的抗壓強(qiáng)度。所以,應(yīng)用這種特定的數(shù)理比例關(guān)系檢測混凝土的抗壓能力,是一種科學(xué)合理的計(jì)算方式。
2.特點(diǎn)分析
應(yīng)用回彈儀的回彈高度與混凝土表面的特定比例關(guān)系檢測混凝土的抗壓強(qiáng)度的操作簡單,測試過程迅速,應(yīng)用的設(shè)備簡單,檢測需要的經(jīng)濟(jì)支持和技術(shù)支持簡單,具有明顯的測量優(yōu)勢。但是不能否認(rèn)的是,回彈儀測量并不具備很好的精準(zhǔn)性,所以不適合應(yīng)用的有高精度要求的測量中。
3.適用條件
回彈法適用于普通混凝土工程結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度檢測,由于其設(shè)備的簡略性,使其具有一定的檢測使用條件。嚴(yán)格控制檢測使用條件,是一種提高檢測準(zhǔn)確度的有效方式。對混凝土有以下五個(gè)方面的要求:1)混凝土表層與內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致的混凝土工程;2)抗壓強(qiáng)度在10~60M Pa范圍內(nèi)的混凝土工程,抗塔強(qiáng)度太小或者太大都不適宜應(yīng)用回彈法進(jìn)行測量;3) 混凝土工程的齡期在14~1000 天內(nèi);4)環(huán)境溫度在-4~40 攝氏度;5)混凝土表面干燥。
二、混凝土檢測中回彈法檢測的方法
1.回彈儀的率定試驗(yàn)
以下兩方面的原因可能會影響到混凝土強(qiáng)度推定的準(zhǔn)確性,一方面是由回彈儀的質(zhì)量引起的,而另一方面是測試性能的直接引起的,高性能的回彈儀有利于確保檢測結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。洛氏硬度HRC為60±2 的標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上是回彈儀的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的平均率定應(yīng)為80±2,如果缺乏這一條件則回彈儀就需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整或校驗(yàn)。批量檢測項(xiàng)目檢測前后回彈儀率定值的差異會導(dǎo)致測試結(jié)果偏低。因此,在大批量檢測過程中隨時(shí)進(jìn)行率定檢測有利于確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.回彈法在混凝土檢測中的適用條件
回彈儀是回彈法在混凝土檢測中最常用的儀器,回彈儀首先可以檢測出混凝土的表面硬度,然后根據(jù)混凝土的表面硬度來推算出混凝土強(qiáng)度的一種方法?!督ㄖY(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的第4.3.2條規(guī)定:采用回彈法的過程中要確保被檢測混凝土的表層質(zhì)量具有代表性,同時(shí)還要確保切混凝土的抗壓強(qiáng)度和齡期在技術(shù)規(guī)程限定的范圍內(nèi)。因此,回彈法在混凝土的檢測過程中要建立在保證混凝土的內(nèi)外質(zhì)量基本一致的基礎(chǔ)上。當(dāng)混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量遭受化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、凍傷以及內(nèi)部存在缺陷時(shí),這種情況是回彈法不能直接用于檢測混凝土的強(qiáng)度。
3.正確選擇測區(qū)
檢測構(gòu)件布置測區(qū)要保證相鄰兩測區(qū)的間距小于2m,測區(qū)和構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離要控制在0.2米到0.5米的范圍內(nèi),測區(qū)應(yīng)位于回彈儀水平方向檢測混凝土澆筑的側(cè)面,同時(shí)也要保證其位于對稱的兩個(gè)可測面上。但也有可以選在一個(gè)可測面上的情況,選在一個(gè)可測面上時(shí)一定要均勻分布,在構(gòu)件的重要部位和薄弱部位應(yīng)避開預(yù)埋件?;貜椃ㄔ诨炷恋臋z測中正確選擇測區(qū)在這個(gè)過程中發(fā)揮了重要作用。
三、混凝土回彈法檢測過程
1.回彈值測量
測量回彈值時(shí),回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于混凝土檢測面,并應(yīng)緩慢施壓、準(zhǔn)確讀數(shù)、快速復(fù)位。每一測區(qū)應(yīng)讀取16個(gè)回彈值,每一測點(diǎn)的回彈值讀數(shù)應(yīng)精確至1。測點(diǎn)宜在測區(qū)范圍內(nèi)均勻分布,相鄰兩測點(diǎn)的凈距離不宜小于20mm;測點(diǎn)距外露鋼筋、預(yù)埋件的距離不宜小于30mm;測點(diǎn)不應(yīng)在氣孔或外露石子上,同一測點(diǎn)應(yīng)只彈擊一次。
2.碳化深度測量
現(xiàn)場測量碳化深度的方法:在測區(qū)的表面用工具形成直徑約為15mm 的洞孔,其深度略大于該混凝土的碳化深度,除去孔洞中的粉末和碎屑(不得用液體沖洗),并立即用濃度為1%的酚
酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處,當(dāng)已碳化與未碳化界限清楚時(shí)(未碳化部分變成紫紅色)、用游標(biāo)卡尺測量已碳化與未碳化交界面至混凝土表面的垂直距離1~2次,則該距離即為混凝土的碳化深度值,測讀精確至0.5mm。當(dāng)測區(qū)間碳化深度值極差大于2.0mm情況時(shí),可能預(yù)示該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強(qiáng)度不均勻,因此需在每一測區(qū)測量碳化深度值。
3.強(qiáng)度推定
計(jì)算測區(qū)回彈值時(shí), 首先從該區(qū)的 16 個(gè)回彈值中剔除 3 個(gè)最大值和 3 個(gè)最小值,然后求出余下的 10 個(gè)回彈值平均值。根據(jù)求得的平均回彈值Rm 和碳化深度值以及專用測強(qiáng)曲線得出該測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值 fccu,i。根據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2011)進(jìn)行強(qiáng)度推定。
四、混凝土回彈法檢測中的注意事項(xiàng)
1.規(guī)范操作
由于回彈法的操作過程簡便易行,檢測過程中由于技術(shù)要求被忽視和實(shí)際檢測中很少有人嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)范操作就產(chǎn)生了較大的測試誤差,無法保證回彈質(zhì)量。因此,規(guī)范操作是必需的。在規(guī)范操作的過程中要做到三方面的內(nèi)容,第一方面,檢測人員應(yīng)持有相應(yīng)的資格證書和經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)。第二方面,建設(shè)、監(jiān)理、施工及檢測單位共同商定檢測方案。第三方面,加強(qiáng)檢測人員的職業(yè)道德素養(yǎng)和加強(qiáng)檢測者的責(zé)任心。通過這些方面的努力從而實(shí)現(xiàn)回彈法在混凝土檢測中的規(guī)范操作。
2.消除測試面因素的影響
如果在回彈的過程中,當(dāng)混凝土表面有麻面或有浮漿等問題存在時(shí),回彈前必須用砂輪磨平混泥土表面的麻面和泥漿等問題,如果不對這些問題做出有效的處理,那么測量到的結(jié)果和實(shí)際的結(jié)果會存在著很大的差距。混凝土的含水率是影響其表面的硬度的重要因素,因此,當(dāng)測試面達(dá)到清潔和平整的條件下,檢查混凝土表層是否干燥也是一項(xiàng)重要的操作了?;炷猎谒虚L時(shí)間浸泡之后會嚴(yán)重降低其表面硬度。因此,回彈法在混凝土的檢測中要根據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》的嚴(yán)格規(guī)定消除測試面因素的影響。
3.環(huán)境影響因素控制
一般的環(huán)境影響因素包括濕度和溫度等。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,回彈儀的使用溫度為-440 攝氏度,超出這個(gè)溫度范圍,回彈儀的準(zhǔn)確性就會受到影響,使測量產(chǎn)生一定的偏差;潮濕環(huán)境下的混凝土工程表面含水量大,將會影響回彈儀的測量準(zhǔn)確性。據(jù)相關(guān)研究報(bào)導(dǎo),濕度對低強(qiáng)度混凝土的回彈測量影響較大,隨著強(qiáng)度的增加,濕度的影響相應(yīng)減少。
結(jié)語
應(yīng)用回彈法測量混凝土強(qiáng)度,操作簡單實(shí)用。但其受到其他因素和設(shè)備的影響,對于測試有一定的要求和規(guī)范。所以,相關(guān)測試人員有必要了解回彈法的相關(guān)注意事項(xiàng)和影響因素,以及容易出現(xiàn)的問題,導(dǎo)致測試出現(xiàn)偏差的地方,積極的采取措施防范,提高測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
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