摘要:混凝土在建筑工程施工中被廣泛應(yīng)用,發(fā)揮著不可忽視的重要作用,其抗壓強度對實體工程的荷載性能、抗震能力和建筑結(jié)構(gòu)的安全可靠性具有決定性影響。因此,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實體抗壓強度進行檢測十分關(guān)鍵,其是工程質(zhì)量保證的重要環(huán)節(jié)。基于此,人們應(yīng)當(dāng)了解回彈—取芯法的理論基礎(chǔ)和技術(shù)原理,掌握其技術(shù)應(yīng)用要點,以充分發(fā)揮回彈—取芯法在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實體抗壓強度檢測中的應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞:回彈—取芯法檢測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實體抗壓強度
DetectionofCompressiveStrengthofReinforcedConcreteStructuresbyRebound-CoringMethod
ZHANGYongwei
HubeiJingxingConstructionEngineeringQualityTestingCo.,Ltd.,Jingmen,HubeiProvince,448000China
Abstract:Concreteiswidelyusedinconstructionprojectsandplaysanimportantrolethatcannotbeignored.Itscompressivestrengthhasadecisiveimpactontheloadperformance,seismicresistance,safetyandreliabilityofbuildingstructuresinphysicalengineering.Therefore,itiscrucialtotestthecompressivestrengthofreinforcedconcretestructures,whichisanimportant linkofengineeringqualityassurance.Basedonthis,peopleshouldunderstandthetheoreticalbasisandtechnicalprinciplesoftheRebound-CoringMethod,masterthekeypointsofitstechnicalapplication,inordertogivefullplaytotheapplicationvalueofRebound-CoringMethodinthedetectionofcompressivestrengthofreinforcedconcretestructures.
KeyWords:Rebound-CoringMethod;Detection;Reinforcedconcrete;Structuralentity;Compressivestrength
回彈—取芯法在實際應(yīng)用中具有較多顯著的優(yōu)勢,能夠更加科學(xué)和全面地進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實體抗壓強度的檢測,確保檢測抽樣的合理性,減少對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的損傷,獲得更加精準的檢測結(jié)果。因此,回彈—取芯法值得被人們推廣和應(yīng)用。
1回彈—取芯法的理論基礎(chǔ)及技術(shù)原理
1.1理論基礎(chǔ)
回彈—取芯法實現(xiàn)回彈法和鉆芯法的有機結(jié)合,全面整合了兩種檢測方法的應(yīng)用優(yōu)勢,具有較高的適用性與可行性。結(jié)合技術(shù)種類分析,回彈法屬于一種表面硬度法,通過研究分析,混凝土抗壓強度和其表面硬度具有線性相關(guān)關(guān)系,從而可以利用彈簧驅(qū)動重錘形成測量參照單元[1]。而在該方法中,鉆芯法是指利用專業(yè)鉆機取芯機械對建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)模塊進行鉆孔,取內(nèi)部芯樣,取芯完畢之后,對芯樣進行質(zhì)量檢測,從而判斷分析整個混凝土施工質(zhì)量的方法。
1.2技術(shù)原理
在實際應(yīng)用過程中,該方法彈擊桿產(chǎn)生一定的勢能,驅(qū)動重錘在導(dǎo)軌的作用下對混凝土表面帶來一定沖擊,并在回彈作用下返回導(dǎo)軌方向。因此,檢測人員精準測量具體回彈距離,將獲得的測量值和彈簧初始長度進行對比分析,明確兩者的比例關(guān)系,該比例值就是混凝土抗壓強度的相關(guān)指標值,之后,根據(jù)其他相關(guān)數(shù)值進行計算,得出混凝土抗壓強度。
鉆芯法主要采用鉆孔的方式在混凝土構(gòu)件上取樣,保持芯樣為圓柱形,直徑100mm,對其進行一定的表面加工處理,選擇抗壓強度試驗法,獲得其抗壓強度性能。該方法主要適用情景:當(dāng)標準養(yǎng)護試塊在抗壓強度試驗分析的過程中獲得結(jié)果不符合要求;混凝土構(gòu)件自身存在一定的質(zhì)量缺陷,如腐蝕、火災(zāi)等,在此條件下,對其抗壓強度進行檢測;材料和各項工藝技術(shù)不符合相應(yīng)標準規(guī)范,存在一些問題,對混凝土構(gòu)件抗壓強度具有不同程度的影響;混凝土構(gòu)件齡期長,不符合回彈法使用的相關(guān)標準。另外,鉆芯法屬于直觀測量方法,在應(yīng)用中同樣存在一些缺陷,主要表現(xiàn)為:檢測流程復(fù)雜、成本高,對混凝土構(gòu)件會產(chǎn)生不同程度的損傷。
2回彈—取芯法應(yīng)用技術(shù)要點
2.1回彈構(gòu)件數(shù)量足夠
在實際應(yīng)用過程中,回彈—取芯法借助回彈進行全面檢測,發(fā)現(xiàn)混凝土構(gòu)件相對低強度區(qū),之后,借助鉆芯法進行綜合驗證。在實際檢測的過程中,當(dāng)回彈構(gòu)件數(shù)量不符合要求時,在很大程度上縮小了普查面,選擇檢測的位置獲得的結(jié)果代表性不足,從而難以保證相對低強度區(qū)的準確性。因此,即使芯樣檢測的抗壓強度值合格,依然無法確?;貜棥⌒痉z測結(jié)果的精準性。相關(guān)責(zé)任主體應(yīng)結(jié)合相關(guān)標準要求詳細分析自身質(zhì)量水平,科學(xué)確定回彈構(gòu)件數(shù)量,保證其滿足要求[2]。
2.2隨機選取回彈構(gòu)件和檢測位置
在回彈—取芯法應(yīng)用中,相關(guān)檢測人員應(yīng)當(dāng)明確技術(shù)要點,隨機選擇回彈構(gòu)件,確定測區(qū)的具體位置,并保持其檢測位置分布較為均勻,進一步保證相對低強度區(qū)具有典型的代表性,提高混凝土結(jié)構(gòu)實體抗壓強度檢測結(jié)果的針對性和有效性。在檢測工作中,工作人員進行快速回彈普查,明確其高、低區(qū)域分布的大致情況,從而會特意規(guī)避該區(qū)域,從而造成檢測結(jié)果失真,缺乏代表性,因此,回彈—取芯法檢測工作流于形式,無法發(fā)揮其作用。因此,在該技術(shù)的實踐應(yīng)用中,相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)高度重視該問題,做好針對性的管理,保證回彈—取芯法檢測有效。
2.3科學(xué)鉆芯
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實體抗壓強度檢測的過程中,當(dāng)構(gòu)件上出現(xiàn)多處回彈測區(qū)時,檢測人員在實際操作中應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)要求選擇最小平均回彈值測區(qū),之后,對其進行鉆芯。但是,在工程實踐中,經(jīng)常發(fā)生同一個鋼筋混凝土構(gòu)件上至少存在2個平均回彈值測區(qū),能夠排進最小的多個測區(qū),對多個相對低回彈區(qū)未進行鉆芯驗證,因此,鋼筋混凝土構(gòu)件檢測的最終抗壓強度的可靠度不高,這就需要檢測人員應(yīng)當(dāng)對多個較低測區(qū)全部進行鉆芯驗證,確保檢測結(jié)果的精準度和可靠度[3]。
3回彈—取芯法的具體應(yīng)用
3.1案例介紹
某高層建筑占地投影面積在2811.56m2左右。地上33層,層高為3.1m,耐火等級為Ⅱ級;地下3層,以核心筒結(jié)構(gòu)為主,地震設(shè)防烈度為7度。使用年限50年。本工程主體結(jié)構(gòu)正處于施工建設(shè)中,在相關(guān)部門的要求下,利用回彈—取芯法對混凝土構(gòu)件的抗壓強度進行全面檢測。
3.2抽樣數(shù)量
檢測人員利用回彈法檢測現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件豎向結(jié)構(gòu)強度和水平相交點強度,選擇測區(qū)數(shù)量應(yīng)當(dāng)大于5個,并且結(jié)合回彈位置混凝土設(shè)計強度,選擇適宜的檢測儀器設(shè)備。因此,混凝土構(gòu)件測區(qū)面積具有一定偏差,需要控制其在0.02~0.08m2。在修正芯樣的過程中,應(yīng)當(dāng)保證選擇位置具有代表性,檢測人員需要優(yōu)先確定檢測區(qū),并在該范圍內(nèi)明確芯樣鉆取的具體位置,并將各個芯樣進行針對性處理,形成相對應(yīng)的待檢測試件。在芯樣處理的過程中,需要按照技術(shù)檢測要求和標準控制被檢測試件直徑為100mm、高徑比為1:1。同時,混凝土構(gòu)件在生產(chǎn)過程中是相同批次的情況下,其抗壓強度等級一致,這就需要檢測人員在實際工作中至少選取6個標準芯樣,確保檢測結(jié)果的實效性。
3.3檢測流程
3.3.1回彈法儀器操作
檢測人員按照相關(guān)標準合理使用回彈儀,并且在正式進行回彈值測量操作之前,應(yīng)當(dāng)全面檢測儀器外觀質(zhì)量,確定其精度符合要求。在回彈儀出現(xiàn)以下幾種情況時,需要通過相關(guān)部門進行科學(xué)檢定,并進行相應(yīng)的校準,確保儀器合格之后才能正式使用到混凝土構(gòu)件抗壓強度檢測工作中:回彈儀直讀示值和儀器顯示回彈值之間的偏差不小于1;不在檢定的有效期范圍內(nèi);經(jīng)過保養(yǎng)后率定值仍達不到相應(yīng)標準;儀器受到外部因素的影響存在一定程度的損傷。然后,檢測人員應(yīng)當(dāng)做好儀器保養(yǎng)工作,打開彈擊錘的尾蓋,拿出壓簧,取出機芯部件,之后,分開彈擊桿、中心導(dǎo)桿和三聯(lián)件,并對拆卸的零部件進行全面清洗,保證不存在任何雜質(zhì)。同時,在對彈擊錘、桿的孔結(jié)構(gòu)和沖擊面進行清理結(jié)束后,適量涂抹鐘表油。此外,檢測人員拆卸儀器的刻度,詳細檢查指針刻度盤并進行保養(yǎng),對指針摩擦力進行校驗,保持為0.5~0.8N,最終復(fù)原安裝拆卸零件[4]。在回彈儀檢查后,檢測人員進行判定,符合要求之后,再用于檢測混凝土構(gòu)件抗壓強度。
在實際檢測過程中,檢測人員選擇相應(yīng)的混凝土構(gòu)件,將回彈儀的彈擊桿頂住其表面,略微施加壓力,松開回彈按鈕,伸出彈擊桿,將彈擊錘懸掛在掛鉤上,持續(xù)施加壓力,儀器指針在回彈動作的作用下發(fā)生一定程度的偏移,直接讀取此時的刻度值,就是利用回彈儀測量混凝土構(gòu)件的回彈數(shù)值。檢測人員在操作中選擇普通回彈儀的過程中,需要在測量回彈完成后按住按鈕,保持回彈機芯閉鎖固定,再一起移動到方便直接讀取顯示數(shù)值的位置,之后,對測量的回彈值進行準確讀取,并做好相關(guān)數(shù)值的記錄工作,從而有效防止回彈儀受到相關(guān)因素的影響而不利于測量回彈值的讀取。
3.3.2鉆芯法試驗操作
首先,檢測人員結(jié)合混凝土的實際情況保證選擇檢測曲線的科學(xué)合理性,并結(jié)合相關(guān)信息數(shù)據(jù)準確計算混凝土構(gòu)件檢測區(qū)域強度換算值等。然后,根據(jù)回彈值,合理推定大致的檢測區(qū),并合理布置鉆孔點,保證芯樣鉆取的準確性,確保其能夠準確反映混凝土抗壓強度,提高檢測結(jié)果的準確性。最后,在鉆取抗壓芯樣之后,檢測人員科學(xué)加工處理芯樣,在操作中合理控制芯樣表面切除的厚度,通常應(yīng)當(dāng)小于鋼筋保護層設(shè)計厚度[5]。但是,在芯樣表面處理的過程中,需要控制補平處理層厚度不大于2mm,并且為了最大程度降低由于芯樣補平加工處理之后產(chǎn)生的誤差,在芯樣抗壓強度不大于30MPa的情況下,不適合利用磨平機進行端面處理;當(dāng)芯樣抗壓強度不小于60MPa時,不適合選擇膠泥材料找平。
芯樣進行加工處理之后,其應(yīng)當(dāng)符合相關(guān)標準要求,主要包含以下幾點:芯樣試件高徑比應(yīng)當(dāng)在標準試件要求的0.95~1.05之間;抗壓芯樣端面不平整度與劈裂抗拉和抗折試樣分別不大于0.1mm和0.25mm;保持芯樣試件端面和軸線的不垂直度不大于1°;在芯樣試件高度方向上,隨意選擇一點直徑和平均直徑之間的偏差應(yīng)當(dāng)控制在1.5mm之內(nèi)。
3.4回彈—鉆芯法檢測數(shù)據(jù)計算分析
在計算混凝土試樣抗壓強度值的過程中,其公式:
fcu.cor=βc
式中:fcu.cor代表芯樣試件的抗壓強度值,單位為MPa,精確到0.1MPa;Fc代表芯樣試件受損時對應(yīng)的最大荷載力,單位為N;Ac代表芯樣試件的截面面積,單位為mm2;βc代表芯樣試件強度換算系數(shù),取1。
在混凝土結(jié)構(gòu)實體抗壓強度進行檢測的過程中,在部分芯樣數(shù)據(jù)可能存在一定偏差的情況下,檢測人員可以按照相關(guān)標準進行離群值檢驗。通過實踐進行分析,發(fā)現(xiàn)回彈法操作相對簡便,并且進行針對性地計算,能夠獲取芯樣試件混凝土強度平均值和鉆芯位置回彈測區(qū)混凝土強度換算值的平均值,并且得到相應(yīng)的修正量。檢測人員將獲得的修正量加上各個測區(qū)混凝土強度換算值進行準確計算,獲取最終修正之后的混凝土構(gòu)件抗壓強度值,從而更加準確判斷混凝土結(jié)構(gòu)實體抗壓強度值是否合格。
4結(jié)語
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實體抗壓強度檢測的過程中,檢測人員科學(xué)應(yīng)用回彈—鉆芯法,能夠在相對較短的檢測周期下高效完成混凝土構(gòu)件抗壓強度的檢測工作。在回彈—鉆芯法的實際應(yīng)用中,檢測人員應(yīng)當(dāng)準確分析待測工作面的表面狀態(tài),做好數(shù)據(jù)加工工作,推定回彈強度值。該檢測方法操作簡單、結(jié)果準確效率高,在混凝土強度檢測中將會被廣泛應(yīng)用。
參考文獻
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