董海燕
(太原市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)站有限公司,山西太原 030002)
對(duì)于混凝土實(shí)體檢測(cè),采用回彈法是最為簡(jiǎn)單方便的,因?yàn)檫@種方法屬于無損檢測(cè),操作簡(jiǎn)單?;貜椃ǖ脑硎且罁?jù)混凝土表面的硬度來推測(cè)混凝土強(qiáng)度。如果被檢測(cè)混凝土的齡期過長(zhǎng),或者表面硬度和回彈值不服從曲線關(guān)系,就無法準(zhǔn)確反映混凝土強(qiáng)度,需要進(jìn)行鉆芯修正。當(dāng)前的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于鉆芯修正的細(xì)節(jié)規(guī)定并不詳細(xì),而且存在一定的誤區(qū),本文通過實(shí)際案例對(duì)該部分誤區(qū)進(jìn)行闡述,如圖1所示。
圖1 混凝土回彈曲線
鉆芯—回彈修正法的提出使得檢測(cè)單位普遍形成一種認(rèn)知:鉆芯法檢測(cè)出來的混凝土強(qiáng)度一定精確于回彈法,在實(shí)際的工程實(shí)際中也往往發(fā)現(xiàn):采用鉆芯法檢測(cè)出來的混凝土強(qiáng)度要高于回彈法檢測(cè)出來的強(qiáng)度,因此對(duì)回彈法的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行質(zhì)疑,懷疑這種方法并不準(zhǔn)確。其實(shí)這是一個(gè)誤區(qū),因?yàn)樾緲拥幕炷烈矔?huì)受到不同因素的影響。《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS03:2007)》中對(duì)芯樣有著規(guī)定:芯樣的直徑不能夠低于70mm,不宜小于骨料最大粒徑的3倍,不得小于骨料最小粒徑的2倍,高徑比為0.95~1.05,不垂直度不得超過1°,端面的不平整度在100mm長(zhǎng)度范圍不能大于0.1mm,芯樣不能開裂且包含的鋼筋不得超過一根,只有這樣芯樣的抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)才是有效的。
而且《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS03:2007)》規(guī)定對(duì)回彈值進(jìn)行修正時(shí),并不是對(duì)所有的回彈值進(jìn)行隨意修正,而是芯樣的抗壓強(qiáng)度值只能對(duì)對(duì)應(yīng)的測(cè)區(qū)回彈值進(jìn)行修正,這是因?yàn)椴捎没貜椃ㄟM(jìn)行檢測(cè)是在所選擇樣本上均勻布置測(cè)區(qū)。通過這些測(cè)區(qū)回彈值的統(tǒng)計(jì),得出保證率不低于95%的推定值,混凝土強(qiáng)度回彈法需要保證測(cè)區(qū)的強(qiáng)度滿足正態(tài)分布,其得出的強(qiáng)度推定值也是一個(gè)范圍,所以根據(jù)計(jì)算公式,推定值的數(shù)值一定低于混凝土強(qiáng)度的換算值,單個(gè)芯樣的抗壓強(qiáng)度必須與回彈值的換算值進(jìn)行比較而不是推定值。
某工程在檢測(cè)中得出某構(gòu)件10個(gè)采取的回彈強(qiáng)度換算值分別 為:32.5MPa、33.7MPa、31.9MPa、35.6MPa、36.3MPa、40.2MPa、36.9MPa、37.4MPa、39.9MPa、38.9MPa。測(cè)區(qū)從左到右分別為1~10測(cè)區(qū),通過計(jì)算可以得出該構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度平均值為36.3MPa,標(biāo)準(zhǔn)差為2.93MPa,推定值為31.5MPa,施工單位對(duì)該構(gòu)件鉆芯得到一個(gè)芯樣的抗壓強(qiáng)度值為40.5MPa,因此認(rèn)為回彈值不能準(zhǔn)確反映該構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn),鉆芯的部位在測(cè)區(qū)6附近,而測(cè)區(qū)6的回彈值為40.2MPa,與鉆芯數(shù)值接近,因此說明其實(shí)該芯樣驗(yàn)證了回彈值是準(zhǔn)確的。
《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS03:2007)》規(guī)定對(duì)于單個(gè)構(gòu)件值可以采用鉆取3個(gè)芯樣,取最小值的方法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。還是上述的案例,后又補(bǔ)充鉆取兩個(gè)芯樣,分別為39.2MPa、38.5MPa,因此根據(jù)《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS03:2007)》規(guī)定,該構(gòu)件的最小強(qiáng)度應(yīng)該是38.5MPa,這與用回彈法檢測(cè)出來的推定值31.5MPa之間還是有一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的差距,因此,很多單位認(rèn)為回彈值法還是存在強(qiáng)度低的缺陷。但是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),鉆芯部位在測(cè)區(qū)9和測(cè)區(qū)10位置附近,與回彈數(shù)據(jù)比較差距并不大。這是因?yàn)殂@芯法檢測(cè)沒有覆蓋到強(qiáng)度較低的測(cè)區(qū),而得出了錯(cuò)誤的結(jié)論。因此,采用回彈法進(jìn)行構(gòu)件強(qiáng)度的檢測(cè)覆蓋的范圍更廣、數(shù)據(jù)更接近真實(shí)值,如果采用鉆芯法片面地推翻回彈法得出的結(jié)論,則會(huì)導(dǎo)致測(cè)出的混凝土強(qiáng)度虛高,給結(jié)構(gòu)安全帶來隱患。
采用鉆芯法進(jìn)行修正,很多單位對(duì)于回彈值就不再重視,認(rèn)為依靠鉆芯法的修正,最終都能夠保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。其實(shí)這個(gè)觀點(diǎn)并不正確,按照《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS03:2007)》的相關(guān)規(guī)定,進(jìn)行混凝土回彈值的修正需要采用不低于6個(gè)芯樣,因此鉆芯—回彈修正法其實(shí)是對(duì)回彈法的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值與對(duì)應(yīng)芯樣的混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行比較,將其他回彈法檢測(cè)的測(cè)區(qū)數(shù)據(jù)提升到與鉆芯法接近。其他的測(cè)區(qū)由于并沒有鉆芯,因此該方法是否準(zhǔn)確取決于對(duì)芯樣的加工是否精確,以及采用回彈法得出的數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。
在工程檢測(cè)中,筆者曾經(jīng)參與某個(gè)工程數(shù)據(jù)的處理,其中某個(gè)測(cè)區(qū)的對(duì)比系數(shù)為2.34,差距較大,因此在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鉆芯部位進(jìn)行復(fù)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn),該部位在回彈的時(shí)候并沒有清除混凝土表面的浮漿,而且彈擊點(diǎn)的坑并不均勻,說明在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的時(shí)候并沒有垂直回彈,因此出現(xiàn)了芯樣抗壓強(qiáng)度和回彈值差距較大的情況。對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行處理后重新回彈,最后對(duì)比系數(shù)變?yōu)?.07,這就比較接近了。因此采用該方法更需要對(duì)回彈數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查,以保證計(jì)算的精度。
綜上所述,可以得知,如果沒有能夠正確使用鉆芯—回彈修正法,那么可能無法得出正確的結(jié)論,更不用說提高檢測(cè)的精度,只有對(duì)鉆芯—回彈修正法進(jìn)行正確掌握,才能夠真正達(dá)到檢測(cè)的目的。采用鉆芯—回彈修正法時(shí),首先必須嚴(yán)格按照回彈法的相關(guān)規(guī)范對(duì)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè),包括選擇正確的構(gòu)件,按批取樣必須選擇足夠的構(gòu)件,且構(gòu)件的分布應(yīng)當(dāng)具有代表性,在檢測(cè)之前需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件的表面進(jìn)行清理,清理浮漿和雜物,以免影響測(cè)區(qū)的回彈數(shù)據(jù)。此外在檢測(cè)的時(shí)候需要注意回彈儀是否垂直布置,是否回彈值已滿足數(shù)據(jù)采集的要求。在進(jìn)行鉆芯取樣的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)盡量選擇回彈值較小的測(cè)區(qū)進(jìn)行修正,但是還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)選擇一些高數(shù)值的測(cè)區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證,方便檢測(cè)人員對(duì)數(shù)據(jù)的一致性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在使用芯樣之前,還應(yīng)當(dāng)對(duì)芯樣的抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值判定,依據(jù)《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和解釋正態(tài)樣本離群值的判斷和處理(GB/T4883—2008)》中規(guī)定的相關(guān)方法進(jìn)行異常值的判定與剔除。比如某工程檢測(cè)中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),見表1。
表1 芯樣試件強(qiáng)度值異常值判斷與處理
通過格拉布斯法檢驗(yàn),可以計(jì)算并查表得出3測(cè)區(qū)的抗壓強(qiáng)度15.6MPa為異常值,故應(yīng)當(dāng)將其剔除后,采用剩下的8個(gè)芯樣抗壓強(qiáng)度值對(duì)回彈數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,以得到正確有效的檢驗(yàn)結(jié)果。
回彈法是在齡期范圍內(nèi),表面未損傷且沒有經(jīng)過外界影響時(shí)所采用的方法,在超齡期或經(jīng)過外界影響后,混凝土回彈法不再準(zhǔn)確,因此需要采用鉆芯法對(duì)回彈強(qiáng)度進(jìn)行修正。本文對(duì)回彈法以及對(duì)應(yīng)的鉆芯法的數(shù)據(jù)、可能出現(xiàn)的問題以及相關(guān)的原因進(jìn)行了分析,明確了鉆芯法不具備代表性的結(jié)論,也明確了鉆芯—回彈修正法的作用,提出了正確采用鉆芯—回彈修正法的措施,對(duì)正確檢測(cè)混凝土強(qiáng)度有一定的指導(dǎo)作用。