黃小明 (安徽省建筑科學研究設(shè)計院,安徽 合肥 230031)
混凝土施工質(zhì)量是建筑工程施工中人們關(guān)注的重要內(nèi)容,同時,其也直接影響著建筑主體結(jié)構(gòu)的安全?;炷临|(zhì)量決定了建筑工程的質(zhì)量。因此,工作人員應(yīng)將重點放在混凝土檢測和強度評定環(huán)節(jié),以改進建筑工程建設(shè)和施工的質(zhì)量。
混凝土檢測中主要采用物理強度檢測,明確混凝土強度臨界值?,F(xiàn)階段,我國科學技術(shù)不斷進步,上述方式無法充分滿足混凝土檢測的基本需要。對此,要不斷研發(fā)新技術(shù),推動科學技術(shù)創(chuàng)新。混凝土檢測技術(shù)主要有兩種形式,一種是無破損檢測法,一種是輕微破損檢測法?;炷翙z測可明確混凝土的強度、顆粒均勻度和持久度等特征。而且混凝土檢測也是判定工程施工質(zhì)量的主要標準,其可充分展現(xiàn)建筑物的各項性能。
混凝土強度檢測方法中,試塊法是最為常見的檢測方法,該方法在直觀性和經(jīng)濟性上具有顯著優(yōu)勢。采用試塊檢測混凝土強度等級是評定混凝土結(jié)構(gòu)強度等級的主要措施,且該方法在質(zhì)量驗收中扮演著關(guān)鍵角色。但試塊法本身也存在著明顯的不足。首先,如混凝土試塊離差較大或混凝土試塊丟失,則無法保證混凝土結(jié)構(gòu)判斷的準確性和可靠性。其次,由于試塊與混凝土制作、振搗和養(yǎng)護方面均存在明顯的差異,因此其無法準確地展現(xiàn)構(gòu)件的強度。如混凝土構(gòu)件內(nèi)部出現(xiàn)明顯的漏診和蜂窩等問題,則試塊也無法準確地反映構(gòu)件的強度。
鉆芯法主要是在代表混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取芯樣,并做好鋸切、抹平等加工處理,科學測定抗壓強度。通?;炷翉姸炔坏陀?000MPa,齡期在14d以上時,便可應(yīng)用鉆芯法。但鉆芯法對混凝土結(jié)構(gòu)的影響尤為明顯,因此,為確?;炷两Y(jié)構(gòu)的各項性能,要先取得設(shè)計方的許可,之后方可應(yīng)用該方法。芯樣的尺寸、取芯的數(shù)量和部位等均應(yīng)滿足其規(guī)定。再者,鉆芯法也可用于混凝土周圍破損檢測,從而更加具體、真實地展現(xiàn)試件的概況。
在芯樣觀察和檢測研究工作中,要全面了解和掌握局部混凝土內(nèi)部概況,如骨料分布概況、裂縫的大小等因素。但是這種檢測方法的勞動強度大,檢測投入較大,而且也會在檢測中對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的損害。
回彈法主要指的是利用回彈儀檢測混凝土表面硬度,進而確定混凝土抗壓強度。其可利用回彈儀檢測結(jié)構(gòu)物的混凝土強度,確定混凝土強度、鋼筋位置和缺陷等?;貜椃ㄔ诨炷翉姸葯z測中靈活方便,檢測效率相對較高,且檢測中無需投入過多的費用,但是這種方法的精確度較低。檢測人員在檢測中需要利用測強曲線判定混凝土強度。針對特殊部位的混凝土或特殊成型工藝下所制成的混凝土,則應(yīng)采用指定的側(cè)墻曲線完成檢測工作,提高檢測結(jié)果的準確性和檢測的有效性。在檢測的過程中,若混凝土受到外部因素的負面影響,使混凝土內(nèi)外部存在明顯的差異,則不可應(yīng)用該強度檢測方式。
超聲檢測法主要可用來檢測混凝土密實度、均勻度、裂縫深度和表面損傷層厚度等重要指標,確定上述指標后,要做出更為科學、合理的判斷,這種方法在諸多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。但是,水泥用量、水泥的類型和骨料的品種及重要參數(shù)均有所不同,聲音傳播速度也會隨之發(fā)生改變,無法保證混凝土強度測定結(jié)果的準確性及可靠性。為了彌補上述不足,當前,將超聲法與回彈法聯(lián)合,共同用于混凝土強度檢測工作中。
相同類型品種的混凝土中,為確?;炷敛牧系膹姸乳L期穩(wěn)定,工作人員通常加強質(zhì)量管理,保持生產(chǎn)條件的長期不變。也就是說在生產(chǎn)中維持生產(chǎn)原料、人員、工藝和設(shè)備穩(wěn)定性,便可確?;炷辽a(chǎn)質(zhì)量。在生產(chǎn)中出現(xiàn)小幅變化后,也可借助人員調(diào)整和系統(tǒng)調(diào)整等多種方式優(yōu)化混凝土生產(chǎn)水平,該狀態(tài)下生產(chǎn)的混凝土強度穩(wěn)定性明顯增強,且其也與單批混凝土強度標準差和一段時間內(nèi)所形成的混凝土強度數(shù)據(jù)有關(guān)。
現(xiàn)行的混凝土強度檢測評定標準共有兩套,其一是統(tǒng)計方法,其二是非統(tǒng)計方法。統(tǒng)計方法中,主要由標準差為已知條件和標準差為位置條件構(gòu)成。后者主要指混凝土生產(chǎn)廠家無法確保在相同的條件下生產(chǎn)混凝土,即無法維持混凝土生產(chǎn)條件的穩(wěn)定性,無法依據(jù)累積的混凝土強度數(shù)據(jù)明確混凝土生產(chǎn)數(shù)據(jù)。因此,在混凝土檢驗和強度檢測中,需要結(jié)合多組數(shù)據(jù)最終確定重要參數(shù)。且檢測中需要10組以上的混凝土樣本,這樣方可提高混凝土強度檢測的準確性和科學性。
非統(tǒng)計方法在混凝土攪拌規(guī)模較小的廠家或預制件混凝土生產(chǎn)量較小的廠家中應(yīng)用廣泛?;炷辽a(chǎn)總量較小,無法掌握充足的數(shù)據(jù)來維持混凝土強度等級數(shù)據(jù),而且也沒有大量的專業(yè)人員促進混凝土大規(guī)模生產(chǎn)的順利開展。所以,在混凝土檢測試驗和強度評定中,應(yīng)借助多個混凝土樣本確定混凝土強度等級。在混凝土強度等級評定時,要至少選擇10組樣本,多次測定樣本數(shù)值,綜合多次的檢測數(shù)值來評定混凝土的強度等級。
某分項工程需要制作36個試塊,需要對抗壓強度、抗?jié)B情況、回彈模量等情況予以全面檢查,制備混凝土石塊的過程中,應(yīng)結(jié)合項目的需求合理分組,共分為6個組別,每個組別共設(shè)6個試塊,組內(nèi)3個試塊采用同一條件制備,并分別為其編號,其余3塊則采用標準條件加以養(yǎng)護。施工方主要利用BIM技術(shù)模擬,將項目的規(guī)模等比例縮小142倍,構(gòu)建虛擬模型,模型的參數(shù)均嚴格遵循了實測的參數(shù),等比例調(diào)整參數(shù)設(shè)為1/142,模型中所有的混凝土強度均與實測的混凝土抗壓強度和抗?jié)B能力相同,將其直接代入模型當中。以開放式樣的模擬方式,充分結(jié)合當?shù)氐墓ぷ餍枰?,完成四輪模擬。
首先進行外荷載模擬,根據(jù)實際合理調(diào)整荷載的級別,且科學分析其工作態(tài)勢。其次,實施降水模擬,不斷調(diào)整降水強度,合理分析工作態(tài)勢。隨后開展單一抗老化模擬,基于前兩輪的模擬數(shù)據(jù),快速完成模擬疊加,全面掌握建筑投入使用后老化的概況。最后是多維度綜合模型?;谇叭喣M的數(shù)據(jù),完成迭代計算,且充分利用不同的參數(shù)全面了解和把握建筑物在不同荷載水平、降水量及工作年限的性能狀態(tài),取得模擬結(jié)果后,依據(jù)設(shè)計方案的要求確定工程參數(shù),同時將工程參數(shù)合理應(yīng)用于工程建設(shè)中。完成分項工程后,采用無損檢測技術(shù)完成二次檢測,充分了解結(jié)構(gòu)各位置的結(jié)構(gòu)性能,分析檢測結(jié)果不難看出,測定值與標準要求相符,基于收集的數(shù)據(jù),代入到BIM模型中完成3次檢測,檢測結(jié)果較為準確。項目投入使用后,工作人員檢測了結(jié)構(gòu)的老化情況及抗?jié)B能力,結(jié)果也與設(shè)計要求相符,充分證明混凝土構(gòu)件具有優(yōu)良的性能,展現(xiàn)出強度檢測的重要作用。
混凝土強度檢測工作中,可結(jié)合實際選擇不同的混凝土強度檢測方式。但是在工程建設(shè)和施工中,外界因素和施工因素的影響較為明顯,其也在一定程度上降低了檢測結(jié)果的準確性。所以,在混凝土強度檢測中,務(wù)必高度重視注意事項,以期提高混凝土強度檢測與評定的精度,優(yōu)化建筑性能。
在混凝土強度檢測與評定的過程中會受到諸多因素的干擾。施工單位會在日常建中忽視混凝土強度檢測結(jié)果,導致現(xiàn)場部分用具和樣品無法滿足檢測的要求,檢測結(jié)果的可信度顯著降低。另外,在混凝土強度檢測中,并未結(jié)合實際情況科學選擇檢測方法,檢測精度有所降低。或者檢測人員無法熟練規(guī)范地完成混凝土強度檢測,也是影響檢測結(jié)果的主要因素。對此,相關(guān)部門在日常工作中應(yīng)重視混凝土的墻體檢測,采取多種措施實現(xiàn)全過程的監(jiān)督和控制,提高檢測人員的專業(yè)素質(zhì),增強混凝土檢測的科學性和準確性。
混凝土強度檢測的過程中,應(yīng)當遵照規(guī)范的要求及時調(diào)整并優(yōu)化檢測方式。首先,結(jié)合驗收規(guī)范的標準來確定實驗結(jié)果,選擇最小值。在選擇最小值時,如試塊檢測的數(shù)量超過15塊,則fcu,min=0.85fcu;當混凝土檢測的數(shù)量不超過15塊時,則fcu,min=0.90fcu。明確強度最小值后,方可開展數(shù)據(jù)綜合分析工作,確定混凝土強度等級。
混凝土強度檢測應(yīng)在混凝土齡期超過28d后開展,工作人員要全面、細致地評估齡期的影響。其公式為RA/RB=K×1gt1/1gt2。式中t1、t2代表齡期,RA代表前一個早齡期的混凝土抗壓強度;RB代表后一個早齡期的混凝土強度;K代表混凝土強度有關(guān)的系數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)不同齡期的混凝土強度有所不同,工作人員需結(jié)合其齡期的強度值科學選擇檢測方式。
建筑工程施工中,混凝土結(jié)構(gòu)是最為常見的結(jié)構(gòu)形式,其各項性能也直接決定著結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。因此,人們十分關(guān)注混凝土的強度檢測。混凝土強度檢測方式較多,不同方式優(yōu)缺點差異較為明顯,需要相關(guān)人員結(jié)合實際選擇不同的檢測方式,注重混凝土檢測的準確性和有效性,以此推動后續(xù)工作的順利開展。