盧婧 蔣海 鄭州市建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司
相比回彈法或鉆芯法,回彈—鉆芯綜合法的特點如下:
1.通過其中的回彈法,可以充分反映混凝土的表層情況,且對構(gòu)件的檢測范圍廣泛、連續(xù),隨后利用鉆芯法可以將構(gòu)件混凝土的內(nèi)部狀態(tài)、強度準確反映出來,最后將回彈法與鉆芯法的結(jié)果進行綜合分析,兩者相互印證,不僅能夠提高檢測的全面性,還能保住檢測結(jié)果的準確性。
2.能夠結(jié)合兩種不同的檢測方法,揚長補短,很大程度上彌補了單一檢測法的不足,能夠更全面、更準確地將混凝土的內(nèi)外情況反映出來,且檢測結(jié)果的可信度極高。
某建筑工程共27 層,屬于高層建筑,主體結(jié)構(gòu)采用框架-剪力墻,結(jié)構(gòu)構(gòu)件澆筑采用的混凝土根據(jù)設(shè)計,某些樓層之間的混凝土等級有所差別,混凝土輸送方式采用的是泵送,該建筑物地上為26 層,地下1 層,主體結(jié)構(gòu)高度96m,周圍有裙房,高4 層,建筑物總建筑面積為6.4 萬m2,設(shè)計使用年限為50 年。
為了研究回彈—鉆芯綜合法在混凝土強度推定的準確度及影響因素,本文在全面掌握該項目結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)實體混凝土強度情況的基礎(chǔ)下,根據(jù)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)定,對該建筑地面以上26 層、地面以下1 層,總共27 層的混凝土構(gòu)件(包括柱、墻、梁、板)抽樣檢測,通過抽樣檢測的結(jié)果與已知混凝土強度等級進行比較,最終提出影響回彈—鉆芯綜合法準確度的因素,并提出一些建議來完善回彈—鉆芯綜合法。
根據(jù)規(guī)定,對待檢構(gòu)件抽樣時應(yīng)滿足對同一混凝土強度等級的柱、墻、梁、板抽取構(gòu)件最小數(shù)應(yīng)符合規(guī)定,并應(yīng)均勻分布;對抽取構(gòu)件的外觀及尺寸要求應(yīng)滿足梁的高度不宜少于300mm;柱的邊長不宜少于300mm;對板的回彈檢測時,回彈面應(yīng)在板底,及應(yīng)在班底進行回彈。
根據(jù)規(guī)范要求,在被抽中的梁、板待檢構(gòu)件中,測區(qū)應(yīng)在混凝土澆筑的側(cè)面,每個構(gòu)件選取對稱兩個側(cè)面,每個側(cè)面選取5 個測區(qū),每個測區(qū)面積為0.2mx0.2m,每個測區(qū)布置16 個測點進行回彈檢測,所以相當于對每個被抽中的混凝土梁、板進行了160次回彈,對抽中的混凝土板構(gòu)件在板底進行回彈,混凝土墻選擇一個側(cè)面進行回彈,每個構(gòu)件選取5 個測區(qū),每個測區(qū)面積為0.2mx0.2m,每個測區(qū)布置16 個測點進行回彈檢測,故每個板構(gòu)件回彈80 次,通過這樣大量的回彈數(shù)據(jù)樣本,使得檢測結(jié)果更加可靠,且使人信服。
為了研究用回彈值來推定混凝土強度的方法及其二者之間所存在的聯(lián)系,我們根據(jù)該建筑結(jié)構(gòu)施工圖,按同一混凝土強度等級的柱、墻分為5 批,梁、板分為3 批,共八個批次進行抽樣并進行回彈。
通過相關(guān)規(guī)范對現(xiàn)場所有構(gòu)件抽樣檢測,統(tǒng)計得到現(xiàn)場共抽檢了501 個構(gòu)件,根據(jù)每個構(gòu)件回彈測區(qū)的布置和每個測區(qū)的回彈次數(shù),一共得到了40000 多個回彈值,把測得的這些回彈值數(shù)據(jù)根據(jù)前面按混凝土構(gòu)件的不同和強度設(shè)計等級不同分批次歸類,把每一批次中得到的平均回彈值按大小分區(qū)間,統(tǒng)計出在每個區(qū)間內(nèi)回彈值個數(shù),從而得到該項目中所有構(gòu)件的平均回彈值的分布直方圖,通過這些構(gòu)件平均回彈值分布直方圖發(fā)現(xiàn)其規(guī)律。根據(jù)這些回彈結(jié)果,我們按混凝土澆筑的不同構(gòu)件以及不同強度等級,按批次找出每一批次中所有平均回彈值中的最大值和最小值,并對不同標準回彈值和實測值進行對比分析。
本文的主要研究內(nèi)容就是檢驗回彈一鉆芯檢測法推定混凝土強度的準確度以及提出一些完善回彈一鉆芯檢測法的建議。為了使得檢測及分析結(jié)果的可靠性,我們選取了整個項目中所有構(gòu)件按規(guī)范抽樣進行了現(xiàn)場回彈,在回彈的基礎(chǔ)上,決定按照相關(guān)規(guī)范進行抽樣取芯,并進行芯樣的抗壓強度試驗。
(1)芯樣抽取
在前期對所有抽檢構(gòu)件回彈值數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上,根據(jù)相關(guān)規(guī)定,對同一批次相同強度等級的混凝土,選擇平均混凝土強度最低的構(gòu)件。然后將每個構(gòu)件5 個測區(qū)中的最小測區(qū)平均回彈值進行排序,選擇里面平均回彈值最小的3 個測區(qū),每個測區(qū)各鉆取1個芯樣,即每個批次共鉆取三個芯樣,現(xiàn)場共鉆取了芯樣的構(gòu)件共計24 個。
(2)芯樣加工處理及試驗
現(xiàn)場芯樣鉆取是采用了帶水冷卻裝置的薄壁空心鉆鉆取,其直徑為70mm,根據(jù)國家規(guī)范,其尺寸不小于混凝土骨料最大粒徑的3 倍,符合相關(guān)規(guī)定。芯樣試件的高度與直徑之比實測值小于0.95,也不大于1.05,芯樣加工應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準。芯樣加工過程包括對現(xiàn)場鉆取芯樣進行編號;然后按照規(guī)范要求的高度對芯樣進行切割;對切割好的芯樣進行打磨;最后得到可以達到抗壓強度試驗對芯樣的精度要求的芯樣。
(3)芯樣抗壓強度試驗
對加工符合國家標準的24 個芯樣在標準抗壓強度試驗機上進行抗壓強度試驗,對所有芯樣的抗壓強度試驗值進行統(tǒng)計分析。對現(xiàn)場所有構(gòu)件抽樣檢查后,通過對大量的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理,在相同設(shè)計強度等級條件下,基本可以認定混凝土的最大平均回彈值與最小平均回彈值的大小與構(gòu)件類型無關(guān)。同樣的,在相同設(shè)計強度等級條件下,根據(jù)最小值與平均值的比值基本都在80%以上,所以基本可以認為在使用回彈法時,同一批次的平均回彈最小值達到平均值的80%以上,就可以認定該回彈數(shù)值是準確有效的。
根據(jù)研究表明,隨著混凝土強度等級提高,通過回彈得到的平均回彈值最小值逐漸接近合格所需回彈值,可以驗證對于強度設(shè)計等級不低于C40 的混凝土,基本可以認定其回彈值能夠真實反映混凝土的強度。
經(jīng)分析可知,對于強度設(shè)計等級不低于C40 的混凝土,根據(jù)其回彈值推定的混凝土強度值與其鉆芯取樣抗壓強度值基本相等,可以認為回彈值能夠基本反映混凝土的真實情況,而對于低于C40 的混凝土,其回彈值推定的混凝土強度值基本低于其鉆芯取樣抗壓強度值的10%到20%,回彈值推定結(jié)果偏低,所以一般應(yīng)以其鉆芯取樣抗壓強度值為準。
綜上所述,回彈—鉆芯綜合法把回彈法與鉆芯法的結(jié)合使用,即通過回彈法反映混凝土的表層狀態(tài),又通過鉆芯法反映混凝土的內(nèi)在真實情況,這樣一種由表及里的綜合檢測方法,能在較為確切地反映混凝土的真實強度的同時,也盡可能減少了對結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷,從而實現(xiàn)了兩種檢測方法的優(yōu)勢互補。