摘要:回彈法檢測混凝土強(qiáng)度是目前無損檢測混凝土強(qiáng)度最常用的一種方法,但影響混凝土回彈值的因素甚多,本文從多方面總結(jié)和分析回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的影響因素,從而對回彈法檢測的準(zhǔn)確性及判定混凝土問題起到至關(guān)重要的作用。
關(guān)鍵詞:回彈法;檢測;混凝土抗壓強(qiáng)度
1、前言
回彈法檢測混凝土強(qiáng)度是目前國內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場檢測混凝土實體強(qiáng)度最常用的一種無損檢測方法,用回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度,雖然檢測精度不高,但是設(shè)備簡單、操作方便、測試迅速,以及檢測費用低廉,且不破壞混凝土的正常使用,故在現(xiàn)場直接測定中使用較多?;貜椃z測是通過混凝土表面硬度和儀器的彈擊回彈能量兩者關(guān)系來推定混凝土強(qiáng)度,所測得的數(shù)值只代表混凝土表層的質(zhì)量,故影響回彈法準(zhǔn)確度的因素較多,本文根據(jù)多年來使用回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的實踐,總結(jié)如下觀點,供大家參考。
2、原材料的影響
混凝土是以水泥為主要膠凝材料,與水、粗、細(xì)骨料及礦物摻合料和外加劑等按一定配合比,經(jīng)過均勻攪拌、成型及養(yǎng)護(hù)而成。而水泥和粗骨料的強(qiáng)度以及二者的粘結(jié)力很大程度上決定了混凝土抗壓強(qiáng)度的大小。
2.1 水泥
國外有研究表明,水泥品種是影響回彈法的重要因素之一,但經(jīng)過本人多年實踐及搜集的國內(nèi)相關(guān)資料對比發(fā)現(xiàn),當(dāng)碳化深度為零或同一碳化深度下,用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥的混凝土抗壓強(qiáng)度與回彈值之間的基本規(guī)律相同,對全國統(tǒng)一測強(qiáng)曲線沒有明顯差別。自然養(yǎng)護(hù)條件下的同齡期試塊,在相同強(qiáng)度條件下,已經(jīng)碳化的試塊回彈值高,而齡期越長,此現(xiàn)象越明顯,這主要是由不同水泥品種的混凝土碳化速度不同引起的。水泥品種不同的標(biāo)號、不同的用量對回彈法的影響在考慮了碳化深度的條件下,可以不考慮。
2.2 粗骨料
粗骨料品種對混凝土強(qiáng)度檢測的影響,目前國內(nèi)各地區(qū)還未得出一致的看法,全國統(tǒng)一測強(qiáng)曲線也未區(qū)分骨料品種進(jìn)行分類計算。本人經(jīng)過長期實踐對比,不同石子品種對混凝土檢測結(jié)果的影響并不明顯,可不采用任何修正系數(shù),沒有分別建立曲線的必要性。
3、施工工藝及養(yǎng)護(hù)的影響
3.1 施工工藝的影響
經(jīng)長期試驗表明,只要成型后的混凝土基本密實,手工插搗和機(jī)械振搗對回彈測強(qiáng)無顯著影響。但對一些采用離心法、真空法、壓漿法、噴射法和混凝土表層經(jīng)過各種物理、化學(xué)方法處理成型的混凝土,應(yīng)慎重使用回彈法的統(tǒng)一測強(qiáng)曲線,必須經(jīng)過多次實驗驗證后方可使用。
3.2 混凝土模板拼縫的影響
現(xiàn)澆混凝土模板拼縫不嚴(yán)密,會造成混凝土表面漏漿?;貜椃ㄔ囼炛邪l(fā)現(xiàn),混凝土表面模板拼縫處的回彈值明顯比其他區(qū)域的回彈值高。這是因為混凝土澆筑時,在拼縫處產(chǎn)生漏漿,使拼縫處混凝土砂漿包裹層相對偏薄,形成該處混凝土表面硬度偏大,故回彈法檢測在測區(qū)選擇時應(yīng)避開模板拼縫處。
3.3 模板隔離劑的影響
目前全國模板用隔離劑的種類很多,某些油質(zhì)類化合物隔離劑中含酸性固體物,呈弱酸性,混凝土澆筑后,與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生微弱的中和反應(yīng)。混凝土拆模后,碳化作用繼續(xù)在混凝土表面內(nèi)進(jìn)行,回彈檢測時碳化測試值就比較大,容易出現(xiàn)誤判?;貜棛z測前應(yīng)用砂輪將混凝土表層清除1-2mm后,在進(jìn)行回彈檢測。
3.4 養(yǎng)護(hù)方法的影響
養(yǎng)護(hù)方法包括標(biāo)準(zhǔn)潮濕養(yǎng)護(hù)、自然養(yǎng)護(hù)和蒸壓養(yǎng)護(hù)?;炷翗?biāo)準(zhǔn)潮濕養(yǎng)護(hù)期內(nèi),混凝土的濕度也隨著養(yǎng)護(hù)方式的不同而不同,則混凝土的含水率也是不同的,混凝土表面的硬度也將產(chǎn)生差異。相同齡期、同種強(qiáng)度下的混凝土在不同養(yǎng)護(hù)方式下的回彈值差異明顯,自然養(yǎng)護(hù)條件下的混凝土所測得的回彈值比標(biāo)準(zhǔn)濕潤養(yǎng)護(hù)條件下的要高得多。故對于回彈法全國統(tǒng)一測強(qiáng)曲線的使用條件是自然養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下的混凝土,對于標(biāo)準(zhǔn)濕潤養(yǎng)護(hù)下的混凝土,需自然養(yǎng)護(hù)7天以上,檢測時混凝土表面是處于干燥狀態(tài),否則不能采用統(tǒng)一測強(qiáng)曲線進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的推定,而應(yīng)該建立專用測強(qiáng)曲線。
4、粉煤灰混凝土檢測齡期的影響
目前建筑工程基本都在使用商品混凝土,而商品混凝土為了增加混凝土的可泵性,摻加了粉煤灰等混凝土摻合料。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,用回彈法推定的結(jié)構(gòu)混凝土實體強(qiáng)度偏低。為此,對于摻加粉煤灰的商品混凝土的回彈測強(qiáng)齡期,應(yīng)考慮粉煤灰的影響因素。而現(xiàn)行的《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2011)中對摻加粉煤灰的商品混凝土的測強(qiáng)齡期問題沒有具體規(guī)定。建議可參照《 粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50146-2014) 等的規(guī)定,對地下工程宜按60d齡期、對地上工程宜按40d齡期進(jìn)行回彈檢測,以免形成誤判。
5、檢測表明因素的影響
回彈法是一種通過測定混凝土硬化后表面硬度來推定其抗壓強(qiáng)度的一種檢測技術(shù),回彈值反映的是混凝土表面10-15mm厚范圍內(nèi)的硬度,因此,混凝土表層檢測面的狀態(tài)對檢測精度影響很大?!痘貜椃z測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23-2011中規(guī)定,用于回彈檢測的混凝土構(gòu)件,表面應(yīng)清潔、平整,不應(yīng)有疏松層、浮漿、油垢、蜂窩、麻面。在施工中,因混凝土澆筑振搗不密實、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)仍颍瑫斐苫炷帘韺邮杷?,檢測前應(yīng)用砂輪對表面疏松層進(jìn)行清理,再進(jìn)行檢測,以確保檢測的準(zhǔn)確性。
如上圖所示,本人公司對同一施工單位、同一施工方法、同一強(qiáng)度等級、同一配合比、同一齡期的兩處排污井的混凝土護(hù)壁進(jìn)行強(qiáng)度驗證檢測,圖1污水井已投入使用,混凝土護(hù)壁表面為潮濕狀態(tài),圖2污水井未使用,混凝土護(hù)壁表面為干燥狀態(tài)。從兩圖對比可知,同為C25強(qiáng)度等級的混凝土,干燥狀態(tài)采用回彈法檢測滿足強(qiáng)度等級要求,而潮濕狀態(tài)采用回彈法檢測結(jié)果值遠(yuǎn)低于設(shè)計強(qiáng)度等級,可見潮濕表面對回彈法檢測的影響巨大。因此,當(dāng)混凝土表面為潮濕狀態(tài)時,不能使用回彈法對其進(jìn)行強(qiáng)度檢測,而要選用鉆芯法等其他混凝土強(qiáng)度檢測方法,以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
6、檢測位置、大小及測點布置的影響
檢測位置、大小及測點布置的選擇對于最終的回彈值有決定性的影響,故《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2011)中對測區(qū)的位置有明確的規(guī)定:測區(qū)均勻分布,在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位必須布置測區(qū)。在實際操作中,有時為圖方便,對梁、柱、墻的檢測部位僅取構(gòu)件中間位置,這種做法不妥,測區(qū)應(yīng)均勻分布在構(gòu)件的表面,且應(yīng)避開預(yù)埋件、外露鋼筋等。
該規(guī)程還對測區(qū)的大小和測點的布置明確規(guī)定:測區(qū)的面積不宜大于0.04㎡,測點宜在測區(qū)范圍內(nèi)均勻分布,相鄰兩測點的凈距不宜小于20mm。檢測時采用網(wǎng)格法確保測區(qū)的大小和測點的均布性。
7、混凝土水灰比及外加劑對碳化的影響
水泥經(jīng)水化就游離出量氫氧化鈣,混凝土表面受到空氣中二氧化碳的影響,逐漸生成硬度較高的碳酸鈣,這就是混凝土的碳化現(xiàn)象,它對回彈法測強(qiáng)有顯著影響。隨著硬化齡期的增長,混凝土表面一旦產(chǎn)生碳化現(xiàn)象后,其表面硬度逐漸增高,使回彈值與強(qiáng)度的增加速率不等。
目前使用的商品混凝土,為改善混凝土性能、提高可泵性,常摻加較大量的活性礦物質(zhì)或外加劑,水灰比較大,混凝土碳化速度隨水灰比增大而增大,隨水泥用量減少而增大,高摻量粉煤灰混凝土的碳化速度比普通混凝土明顯加快,因此會出現(xiàn)泵送混凝土在達(dá)到檢測齡期時,碳化深度值相對較大,而實際回彈值卻并不高的情況。
遇到上述情況,宜先將檢測區(qū)混凝土構(gòu)造表層磨去1-2mm后,再進(jìn)行回彈法檢測。
8、結(jié)束語
回彈法檢測混凝土強(qiáng)度具有方便快捷的特點,在工程檢測中被廣泛使用,但其影響因素眾多,為提高檢測的準(zhǔn)確性,檢測人員應(yīng)根據(jù)檢測中的實際情況,采取相應(yīng)的技術(shù)措施使檢測結(jié)果與構(gòu)件實際強(qiáng)度相吻合,必要時采用鉆芯法等加以修正,確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部。JGJ/T23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》
[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部。GB/T 50146-2014《 粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》