董晶晶 余園園
【摘 要】本文對無損檢測技術(shù)、回彈法檢測混凝土強度、回彈值計算、混凝土強度的推定方法進行了分析,內(nèi)容詳細,可為相關(guān)行業(yè)提供指引。
【關(guān)鍵詞】回彈法;無損檢測;混凝土強度
回彈法是截止目前研究成果基本只適用普通混凝土回彈法簡便、靈活、符合現(xiàn)狀,該檢測方法不僅能判斷混凝土質(zhì)量[1-2],而且能定量給出具體的強度值,檢測結(jié)果可作為處理混凝土質(zhì)量的—個依據(jù)。
一、無損檢測技術(shù)
回彈錘是估算混凝土強度最常用的非破壞性方法,測量結(jié)果受到各種因素(混凝土的組成和成分,濕度或年齡)的影響,高強度混凝土(HSC)的質(zhì)量不同,對測試結(jié)果的影響程度不同。對于強度超過90MPa的骨料,其可忽略不計。為了用回彈錘確定HSC的抗壓強度,有必要針對具有不同強度的母巖骨料制定特殊的校準關(guān)系。使用針對正常重量混凝土精確確定HSC強度,將普通重量混凝土的校準關(guān)系上限移至測試HSC時測量的最大回彈數(shù),根據(jù)調(diào)整的公式計算的抗壓強度值小于HSC的實際強度[3]。
以往研究也提出了一種用于混凝土結(jié)構(gòu)缺陷檢測的新型無損檢測(NDT)方法,該方法基于受到?jīng)_擊載荷的有缺陷的混凝土結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)。與類似的NDT技術(shù)相反,例如沖擊回波方法,本方法使用非接觸裝置用于產(chǎn)生沖擊(產(chǎn)生沖擊波的激波管)和響應(yīng)監(jiān)測(測量混凝土表面速度的激光振動計)。已經(jīng)對具有不同長度和深度(平行于自由表面的便士狀裂縫)的混凝土試樣進行了實驗和數(shù)值(有限元)研究。
二、回彈法檢測混凝土強度
強度被認為是混凝土的重要特性;它可以用來估算混凝土的抗壓強度。經(jīng)典的Schmidt回彈錘是測量混凝土表面硬度的運用最廣泛的非破壞性方法,而Leeb回彈錘已在相關(guān)領(lǐng)域進行了數(shù)十年的廣泛研究,他通過國家和國際硬度測量標(biāo)準,結(jié)合兩種方法測試混凝土制成的不同w/c比(0.33,0.4和0.5)。提出了回彈數(shù)(Schmidt和Leeb)與混凝土抗壓強度之間的簡單線性關(guān)系,Schmidt回彈數(shù)與具有不同w/c比的混凝土的抗壓強度相關(guān),同時預(yù)測了所有w/c比的10%誤差內(nèi)的混凝土抗壓強度。因為沖擊試樣后觀察到顯著的強度降低(平均10.5MPa),而Leeb回彈試驗程序沒有任何混凝土的損壞。這種差異可以通過兩個錘子的沖擊能量的顯著差異來解釋(2207和11N·mm-分別為D型、N型和Leeb錘、Schmidt回彈錘)。這些試樣的目標(biāo)是在早期(少于3天)進行壓縮試驗,或者當(dāng)預(yù)期的抗壓強度小于7MPa時進行壓縮試驗。
回彈錘試驗和超聲波脈沖速度試驗是兩種常用的無損NDT方法,用于檢驗混凝土的性能。超聲波脈沖的行進速度與試樣的密度,均勻性和均勻性有關(guān)。采用這兩種方法來估算混凝土的抗壓強度,以建立錘回彈值/超聲脈沖速度與混凝土抗壓強度之間的關(guān)系。結(jié)果表明,組合NDT方法(也稱為SonReb方法)比單一NDT方法更準確[4]。
三、混凝土強度測量不確定度評定與造成回彈法測試偏差的分析
影響測量結(jié)果有很多因素,這些因素的來源又來自很多方面,例如被測對象、測量儀器設(shè)備、測量的環(huán)境、測量的方法以及測量人員所導(dǎo)致的誤差。
非破壞性評估可以有效地應(yīng)用回彈法測試偏差的分析。在該過程中,假設(shè)用于沖擊載荷的力-時間函數(shù),估計模擬參數(shù)即彈性材料的性質(zhì),確保了其穩(wěn)定性[5]。
四、回彈法檢測混凝土強度的實驗分析
(一)相關(guān)概述
將濃度約1%的酚酞酒精溶液運用于測試碳化深度(深度值應(yīng)為垂直距離、注意觀察顏色較淺的部分為實際的碳化深度),采用HRC58-HRC62洛氏硬度值的鋼鉆,測強曲線的順序為專用曲線、地區(qū)曲線、統(tǒng)一曲線。
(二)回彈值計算
一般檢測要求測區(qū)數(shù)量不少于10個,否則數(shù)據(jù)就沒有代表性,一般實驗中每個測區(qū)選定16個測點(4*4),相鄰測點不小于2cm,需要及時記錄數(shù)據(jù)。
(三)混凝土強度推定
可以根據(jù)每個測試區(qū)域的查表轉(zhuǎn)換混凝土強度值,再計算部件的測試區(qū)域的平均混凝土強度。若小于10個測區(qū),則強度的推定值為最小的測區(qū)強度換算值;若大于等于10個測區(qū),則另算[4]。
(四)回彈法檢測混凝土強度的記錄表
內(nèi)容包括工程名稱、工程部位、混凝土強度等級、成型日期、檢測環(huán)境、構(gòu)件名稱、測區(qū)編號、測區(qū)平均值、角度修正值、澆筑面修正值、碳化深度、非泵送及泵送混凝土測區(qū)強度換算值、強度計算、強度推定值、檢測依據(jù)、測試條件、測試面狀態(tài)、回彈儀型號、回彈儀編號、回彈儀率定值、備注信息等[5-6]。
參考文獻:
[1]彭章.回彈—鉆芯綜合法在既有結(jié)構(gòu)混凝土強度推定中的應(yīng)用[D].湖南科技大學(xué),2017.
[2]鄭鋒勝.回彈法在水利工程混凝土檢測中的應(yīng)用分析[J].建材與裝飾,2019(20):281-282.
[3]趙忠勝,曹琪.混凝土強度檢測技術(shù)探析[J].安徽建筑,2019,26(05):136-137.
[4]李炳秀.回彈法檢測隧道襯砌質(zhì)量的不確定度評定[J].科技與創(chuàng)新,2019(12):115-117.
[5]Energy-Wind Farms;Investigators from Beihang University Zero in on Wind Farms (Resilience Design Method Based On Meta-structure:a Case Study of Offshore Wind Farm)[J].Energy Weekly News,2019.