楊慶雨
摘 要:在建筑工程中混凝土檢測中的方法有很多種,其中,混凝土檢測用的最多的檢測方法就是回彈法質量檢測,這種方法是無損檢測推動混凝土強度的基礎。
關鍵詞:工程;回彈法檢測;過程
回彈法是用一彈簧驅動的重錘,通過彈擊桿(傳力桿),彈擊混凝土表面,并測出重錘被反彈回來的距離,以回彈值(反彈距離與彈簧初始長度之比)作為與強度相關的指標,來推定混凝土強度的一種方法。由于測量在混凝土表面進行,所以應屬于一種表回彈法用的回彈儀面硬度法,是基于混凝土表面硬度和強度之間存在相關性而建立的一種檢測方法。
1 工程概況
本工程為某市一大廈,該大廈主體由兩部分組成,分別為屋頂標高62.90m的單元住宅樓和屋頂標高為60.10m的單身公寓樓。兩部分均為地下一層,地上二十層。單元住宅樓部分為鋼筋混凝土框支—剪力墻結構,而單身公寓樓部分為鋼筋混凝土框架-剪力墻結構。兩樓的平面形式為L型,基礎均是此昂外擊式沉管灌注樁。本工程為了準確檢測結構的混凝土強度,經過分析,考慮采用回彈法。
2 回彈法檢查原理及特點
2.1 檢測原理
根據(jù)已知混凝土的抗壓強度與其表面的硬度存在一定的相關關系,而回彈法就是以這個理論為基礎的。通過采用具有一定彈力的彈擊錘擊打在混凝土的表面,會產生一定的回彈高度,然后再通過回彈儀,可以得到回彈高度的具體數(shù)值(回彈值),此回彈高度與混凝土表面的硬度存在一定的比例關系。因此,可以通過采用回彈的高度表示混凝土的表面強度。通過表面強度與抗壓強度的關系,就可得到混凝土的抗壓強度,回彈法檢測原理如圖1。
2.2 特 點
從應用情況來看,回彈法檢測方法其具有設備簡單、操作方便、成本低的特點,而且在檢測過程中不會對混凝土造成破壞。因此,應在施工現(xiàn)場經常使用回彈法進行混凝土強度的檢測。但是這種方法的檢測精度不高,同時影響回彈法精度因素有很多,比如儀器的性能、環(huán)境情況以及操作人員的水平。因此,進行回彈法測強試驗時應嚴格按照操作方法進行,熟練掌握回彈法,并且做好儀器的保養(yǎng)工作。根據(jù)規(guī)范規(guī)定,可以進行回彈法檢查的混凝土要達到一定的齡期,大致在7~1000d。表層或內部存在明顯質量差異和問題的混凝土構件不宜采用回彈法,使用特種成型工藝制作的混凝土構件也不適宜采用回彈法進行強度的檢測。這些情況下的混凝土在檢測中會使回彈法的檢測范圍嚴重受到限制,影響回彈法的檢測效果。
3 測強曲線的影響因素分析
在采用回彈法檢測混凝土強度應用中,必須準確地分析出該檢測法所測得的試驗結果所受到的影響,方可準確地定取出混凝土強度檢測值。結合工程實踐經驗,在混凝土抗壓強度的回彈法檢測中,影響其回彈高度的因素有很多,包括混凝土的原材料、配合比、碳化深度等等,其中最主要的影響因素是混凝土表面的碳化深度。根據(jù)全國統(tǒng)一的測強曲線可以知道,碳化深度對測強曲線的影響很大。因此在進行碳化深度的測量時,對其準確度和精度的要求都很高。在進行碳化深度的測量時,應在測量表面形成直徑15mm的孔洞。將孔洞清理干凈之后,即可在孔洞邊緣滴上酚酞試劑,酚酞試劑與碳化的混凝土表面反應會變色。根據(jù)表面混凝土的變色深度,即可確定混凝土的碳化深度。但是由于混凝土中骨料的影響,會導致變色的界面模糊不清,同時人眼對變色界面的判定也因個體的不同出現(xiàn)一定的誤差。因此現(xiàn)在進行碳化深度的確定,其結果要經過反復的商榷。
為了避免碳化深度對回彈法檢測結果的影響,在對該大廈進行檢測時,對于被檢測的混凝土表面進行平整處理,將混凝土表面的碳化深度去除并打磨整齊,這樣就除去了碳化深度的不利影響。而對于同一棟建筑結構而言,其他影響回彈值的因素都是一致的。因此可以認為在,本工程中進行回彈法檢測得到的回填曲線,可以較為準確的描述混凝土抗壓強度與回彈值的關系。
4 回彈法的檢測過程
4.1 數(shù)據(jù)采集
4.1.1 工程資料
在進行混凝土強度回彈法檢測之前,應對被檢測結構的具體情況進行詳細的了解,主要需要確定的方面有混凝土的設計參數(shù)、結構的形式以及混合料的具體使用情況。
4.1.2 測區(qū)回彈值
對于要進行檢查的區(qū)域采用抽檢的方式,進行檢查的區(qū)域應較為干凈和平整,表面不存在明顯的蜂窩和麻面現(xiàn)象。同時在一個范圍區(qū)域的布置的測點要均勻,檢測區(qū)域為0.2m×0.2m。根據(jù)規(guī)范規(guī)定,在一個檢查區(qū)域內應布置16個檢測點,取16個回彈值,測量結果精度為1。在進行布點時,點與點之間的間距不得小于20mm,同時最邊緣一點距邊緣的距離不得小于30mm。在進行檢測時,應保證回彈儀的軸線始終垂直于測點的所在面。
4.2 強度計算
4.2.1 回彈值的計算
在檢測得到的16個回彈值中,取出三個最大值和三個最小值。接著剩下的十個回彈值計算它們的平均值,平均回彈值的精度取為0.1。
4.2.2 回彈值的修正
當采用回彈儀對非水平方向的混凝土澆筑側面進行檢測時,應對回彈值進行修正。對于平均回彈值的修正,應根據(jù)規(guī)范加上相應的回彈儀非水平方向檢測修正值,其取值如表1所示。
當采用回彈儀對水平方向的混凝土澆筑面進行檢測時,應對回彈值進行修正。對于平均回彈值的修正應,根據(jù)規(guī)范加上相應的回彈儀水平方向檢測修正值。混凝土表面或者底面的修正值有所不同,其具體取值應根據(jù)規(guī)范進行選擇。同時近似為水平方向的混凝土澆筑面,也是采用回彈儀水平方向檢測修正值進行修正的。
4.2.3 測強曲線的應用
當工程所在地區(qū)存在已有的混凝土回彈測強曲線時,即可利用當?shù)氐膫葟娗€進行混凝土強度的求取。當所在地不存在混凝土的回填測強曲線時,可以根據(jù)規(guī)范采用統(tǒng)一的“測區(qū)混凝土強度換算表進行換算。
4.3 異常數(shù)據(jù)的分析
混凝土的強度不是一致的,它是服從正態(tài)分布?;貜椃ㄟM行混凝土強度檢測時是進行多次反復測量的,其中可能會出現(xiàn)差別較大的異常數(shù)值,此時應去除不合理的數(shù)據(jù)。在進行數(shù)據(jù)的整理時,應根據(jù)具體情況劃定相應的超越概率或保證率,從而確定數(shù)據(jù)的合理范圍,對于超過合理范圍的數(shù)據(jù)予以去除。
4.4 強度的推定
當回彈法檢測是批量進行時,混凝土強度的推定值可以根據(jù)規(guī)范規(guī)定的公式進行計算:
Rm=rm-1.645S,R2=Rm,mine
其中:rm為混凝土強度平均值,s為混凝土強度標準值,Rm,mine為構件中最小的測區(qū)強度換算值的平均值。最終,該批構件的混凝土強度的取值為Rm和R2中的較大值。但是對于批量進行檢查的構件,當出現(xiàn)以下情況時,應按單個構件進行檢測。當該批構件的混凝土強度的平均值小于25MPa,而其混凝土強度標準差的取值大于4.5MPa時,應按單個構件進行混凝土強度的檢測。同時當該批構件的混凝土強度的平均值大于25MPa,而其混凝土強度標準差的取值大于5.5MPa,也同樣應按單個構件進行混凝土強度的檢測,單個構件的混凝土強度取值為R2。
5 結 語
從工程實踐效果表明,回彈法是無損檢測的方法之一,其具有操作簡單、檢測費用低等優(yōu)勢而被廣泛應用。在實際的回彈法檢測混凝土強度中,其能否達到如期的準確性和適用性,必須依靠合理的檢測步驟以及準確的數(shù)據(jù)加以分析。