【摘要】回彈法檢測混凝土強度在工程檢測中的應(yīng)用越來越廣泛,本文在簡述回彈法的原理及特點的基礎(chǔ)上,對回彈法檢測混凝土強度的實際應(yīng)用進(jìn)行分析,希望對提高以后的回彈檢測工作能有一點幫助。
【關(guān)鍵詞】回彈法;混凝土;抗壓強度
1、前言
在現(xiàn)階段的工程檢測中對混凝土強度的檢測主要包括兩種方法:無損檢測及局部破損檢測?;貜椃z測屬于無損方法之一,因其快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟及無損等特性,容易在較短時間內(nèi)獲取檢測數(shù)據(jù),在工程檢測中越來越受到工程人員的青睞,得到了廣泛的應(yīng)用:工程監(jiān)督抽檢、施工方因未按規(guī)定制作混凝土試件或?qū)炷两Y(jié)構(gòu)的強度值有懷疑時都可采用回彈法進(jìn)行檢驗。隨著回彈法檢測的日漸成熟,特別是有效結(jié)合測強曲線的使用,更能提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2、回彈法檢測混凝土強度的工作原理
2.1回彈法的工作原理
回彈法屬于無損檢測范疇,是構(gòu)建于混凝土抗壓強度與回彈值R之間的一種函數(shù)關(guān)聯(lián)性,即:fcu=f(R)。如借助相應(yīng)的公式或曲線加以表達(dá),就是回歸方程或校準(zhǔn)曲線。只要測出R值,就能借助公式或曲線推算出混凝土的強度值fcu。
回彈法的原理是混凝土被回彈儀重錘沖擊后,處于沖擊能的作用內(nèi),其表層會形成瞬間的彈性變形,而混凝土具備的恢復(fù)性能會形成相應(yīng)的恢復(fù)力,從而讓重錘彈回,根據(jù)重錘彈回的距離來確定回彈值的大小。
回彈法的應(yīng)用是依據(jù)混凝土凝固后其表面的硬度(主要是砂漿的硬度)與其抗壓強度值之間存在著某種關(guān)系,即用回彈值反映混凝土表面的硬度,再依據(jù)混凝土表面的硬度來推測出混凝土的抗壓強度。因此混凝土表面的硬度越大,抗壓強度值就越高,反之亦然。然后結(jié)合碳化深度值的換算,就能較準(zhǔn)確的推斷出混凝土的強度值。
2.2檢測強度曲線
用回彈法檢測混凝土強度后,結(jié)合測強曲線的使用,往往會提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。測強曲線分三種:統(tǒng)一測強曲線、地區(qū)測強曲線及專用測強曲線。統(tǒng)一測強曲線是選用全國有代表性的材料、成型工藝制作的混凝土試件,通過試驗及分析處理后所建立的測強曲線;地區(qū)測強曲線是由本地區(qū)常用的材料、成型工藝制作的混凝土試件,通過試驗及分析處理后所建立的測強曲線;專用測強曲線是由與構(gòu)件混凝土相同的材料、成型養(yǎng)護(hù)工藝制作的混凝土試件,通過試驗所建立的測強曲線。由于我國地域遼闊,各地所用的材料差異較大,所以統(tǒng)一測強曲線的實用性并不強,應(yīng)優(yōu)先選用地區(qū)測強曲線和專用測強曲線,而專用測強曲線準(zhǔn)確性更高。
3、回彈法檢測混凝土強度的影響因素
3.1 回彈儀自身的影響
回彈儀自身對檢測強度會造成一定的影響,我單位進(jìn)行過一次比對試驗,用2支回彈儀對同一構(gòu)件進(jìn)行檢測,一支為我單位的回彈儀,一支為施工單位的回彈儀,率定值為:我單位為80;施工單位為82,二者均符合現(xiàn)行《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》中率定值(80±2)的要求。率定值相差2,那么在混凝土實體檢測中會相差多少呢?我們在該施工單位在建的一建筑工程八層梁中選定一構(gòu)件布了10個測區(qū),用上述二支回彈儀在每個測區(qū)中分別進(jìn)行了比對檢測,其結(jié)果如下表所示。
從上表可以看出,施工單位的回彈值在每一測區(qū)都比我單位測得的高,其數(shù)值在2.4~5.6Mpa之間,平均高出4.0Mpa,推算成抗壓強度值為3.5~6.5Mpa之間,平均高出5.2Mpa,由此可見,即使符合《規(guī)程》要求的回彈儀其率定值不同,測試結(jié)果也會有差異的。因此回彈法檢測不從其它因素考慮,單就儀器本身就存在一定的測試誤差。
3.2檢測人員因素的影響
回彈法檢測是要依靠檢測人員來進(jìn)行操作的,操作過程是否規(guī)范,讀取數(shù)值是否準(zhǔn)確,都會對檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。檢測時回彈儀一定要垂直于檢測面,緩慢施壓,讀取數(shù)值后快速回調(diào),要避開孔洞及疏松的地方,亦要避開外露的石子,讀數(shù)時要正對數(shù)值指針。這就要求檢測人員責(zé)任心強,工作認(rèn)真負(fù)責(zé)。
3.3混凝土表面不良因素的影響
進(jìn)行回彈法檢測,要求被測構(gòu)件的表面為原漿面,應(yīng)清潔、平整,如混凝土表面存在麻面、疏松層等情況,應(yīng)在檢測前進(jìn)行處理,用小型砂輪磨把疏松的表面浮漿清除后方可進(jìn)行,否則采集到的回彈值會偏低,影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外,如果混凝土表面潮濕,采集到的回彈值也會偏低,從而導(dǎo)致檢測結(jié)果產(chǎn)生較大偏差。因此,在進(jìn)行混凝土強度檢測前,應(yīng)當(dāng)確保被測構(gòu)件達(dá)到檢測要求后方可進(jìn)行。
3.4碳化深度測試取值的影響
碳化深度值的測量準(zhǔn)確與否跟回彈值一樣會影響推定混凝土強度的準(zhǔn)確性。碳化深度的測量應(yīng)為垂直距離,且鑿孔深度要大于碳化層的深度。測量前應(yīng)要把孔洞內(nèi)的粉塵清除干凈,否則區(qū)分不清已碳化和未碳化的界線,給測量的準(zhǔn)確性造成影響,清除粉塵時不得用水來清洗。用于測量碳化深度的儀器應(yīng)當(dāng)符合要求,嚴(yán)禁使用目測的方式來取值。
3.5混凝土成型方式的影響
目前商品混凝土因質(zhì)量穩(wěn)定、易于控制,在工程建筑中得到廣泛的普及和應(yīng)用。但因泵送混凝土要增大流動性,所選用粗骨料的粒徑較小,其級配一般為5~25mm,這就增大了用砂率,造成混凝土成型后表面硬度較低,用回彈法檢測時得到的強度值會比實際混凝土值偏低。因此對于泵送成型的混凝土回彈值要進(jìn)行修正,才能真實反映出被測混凝土的實際強度。此外,如果檢測時回彈儀不是處于水平狀態(tài)(即檢測面不是構(gòu)件的側(cè)面),還要進(jìn)行角度修正。修正的順序為:先泵送修正,然后角度修正,再檢測面修正,這個順序不能改變,否則得到的數(shù)值就不準(zhǔn)確。
4、回彈法檢測混凝土強度的要求
4.1對回彈儀的要求
回彈儀的質(zhì)量及性能對回彈法檢測混凝土強度的準(zhǔn)確性影響較大,因此要定期檢定,并且在每次檢測前都應(yīng)進(jìn)行率定,確保其性能符合要求?;貜梼x的率定要在標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上進(jìn)行,垂直向下彈擊三次所得的平均值。率定時應(yīng)分四個方向進(jìn)行,在每個方向彈擊前,彈擊桿都要旋轉(zhuǎn)90度。每個方向的回彈值都應(yīng)為80±2方為合格。
4.2檢測區(qū)域的選擇
布置測區(qū)時應(yīng)首選10個,且要均勻分布,當(dāng)不能滿足要求時,測區(qū)數(shù)可適當(dāng)減少,但不應(yīng)少于5個;測區(qū)離構(gòu)件的端部或施工縫的距離不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m;檢測面宜選在混凝土的兩個對稱澆筑側(cè)面上(操作方便且不用進(jìn)行數(shù)值修正),當(dāng)不能滿足要求時亦可布置于同一測面上;在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位應(yīng)布置測區(qū),并要避開預(yù)埋件;當(dāng)需要對薄壁或小型構(gòu)件進(jìn)行檢測時,應(yīng)要加固后進(jìn)行。
4.3回彈值的測定
在測定回彈值時,要確?;貜梼x垂直于檢測面,彈桿落點要避開氣孔等疏松部位和石子外露的區(qū)域,在測區(qū)內(nèi)均勻分布,各測點間的距離要大于2cm。當(dāng)測區(qū)布置在對稱的兩個測面時,宜在相對應(yīng)的測面上各取8個測點,合并為一測區(qū)。當(dāng)測區(qū)只能布置于同一測面上時,每一測區(qū)均勻選取16個測點。檢測時檢測人員要認(rèn)真負(fù)責(zé),準(zhǔn)確讀取數(shù)值。
4.4混凝土碳化深度的測定
構(gòu)件的回彈取值完成后應(yīng)測量碳化深度值,在有代表性的測區(qū)內(nèi)鑿出直徑約15mm的孔洞,其深度要大于碳化深度界面。清理粉末和碎屑后把濃度為1%~2%酚酞酒精溶液噴灑在孔洞內(nèi)壁處,當(dāng)碳化界面清晰后使用碳化深度測量儀進(jìn)行測量。每一點測量3次,每次讀數(shù)精確至0.25mm,然后取其平均值,平均值修約至0.5mm。當(dāng)碳化深度值極差大于2.0mm時,該構(gòu)件的每一測區(qū)都應(yīng)測量碳化深度值。需要注意的是,碳化深度值應(yīng)是垂直距離的測量值。
4.5回彈數(shù)據(jù)處理
回彈值的計算:把每個測區(qū)所取得的數(shù)值中,去除三個最大值和三個最小值,將剩下的10個數(shù)取其平均值,并按要求進(jìn)行修約。
回彈值的修正:根據(jù)所測構(gòu)件的成型方式、檢測時的回彈角度、檢測面所處的位置等進(jìn)行修正。如需修正,修正的順序為:先泵送修正,然后角度修正,再檢測面修正,這個順序不能改變。
碳化深度的計算:在同一構(gòu)件上所測的碳化深度值再平均,以此值作為該構(gòu)件的碳化深度值。
檢測強度曲線的應(yīng)用:在有專用測強曲線的情況下優(yōu)先選用,在沒有專用測強曲線時可選用地區(qū)測強曲線,全國統(tǒng)一的測強曲線應(yīng)根據(jù)實際情況選用。
結(jié)語:
檢測混凝土強度的方法有很多,常用的有回彈法、鉆芯法、射擊法及超聲法等,由于回彈法檢測較為靈活方便,能在短時間內(nèi)完成,且檢測可靠性較高,又屬無損檢測,所以在工程檢測中應(yīng)用最廣。本文分析了回彈法在實際應(yīng)用中的影響因素及其需要注意之處,檢測人員應(yīng)予以重視,在以后的檢測工作中應(yīng)多總結(jié)經(jīng)驗,不斷提高檢測技能,才能確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
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