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回弹法检测混凝土强度

 
混凝土强度非破损检测 技术虽然起步较晚,但发展速度却很快,尤其是在欧美国家,近20年来先后研发一系列用于混凝土强度非破损检测的先进仪器,例如超声波探测仪、拔出法测定仪等。

    但是回弹法仍以其仪器简单、操作方便、经济迅速和具有相当的测试精度,而始终保持着它在混凝土非破损领域内的优势地位。在历届国际混凝土非破损会议上,回弹法的研究和应用仍占相当的比重。虽然回弹法具有一定的局限性,但这种方法在混凝土非破损中的检测作用,国际上给予了充分的肯定。

    我国建设部于1985 年颁布了《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(JGJ 23—85),这是我国第一部混凝土非破损检测的专业标准,在此基础上又进行了修订,于1992 年改名为《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23—92) (以下简称《规程》)。近几年来, 在执行此《规程》中, 由于检测人员对规程的理解有误, 出现了这样或那样的偏差, 使得对混凝土质量的评定有误,必须引起有关人员的足够重视。

—— 一、回弹代替留置试块 ——

    《规程》中规定:“本规程适用于工程结构中的普通混凝土抗压强度的检测。”据此,有的施工单位就用其代替施工过程中混凝土试块的留置,这是一种对《规程》的错误理解。

    结构混凝土强度的检验与评定,应按国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GBJ 50204—92) 及《混凝土强度检验评定标准》(GBJ 107—87) 执行。当对结构混凝土强度有怀疑或留置的试块数量不足时,才可按《规程》进行检测,检测结果可作为处理混凝土质量的一个依据。随着质检监督力度的加大,由回弹法检测代替留置试块的现象逐渐减少,但在中小工程中还时有发生。

砼构件回弹法检测
图 砼构件回弹法检测

—— 二、检测表面受害的结构混凝土 ——

    回弹法检测混凝土强度,是通过回弹仪测定混凝土表面硬度,进而推定其抗压强度的方法。它的使用前提是要求被检测结构或构件混凝土的内外质量一致。因此,当混凝土表面受害,内外部质量有明显差异时,不允许使用回弹法检测。

    混凝土表面受害包括: 化学腐蚀、火灾及硬化期间受冻等。如果混凝土表面受害仍用回弹法检测,其结果会造成误判。

    例如某住宅楼浇筑C15混凝土圈梁时,由于冬季施工措施不当,而使混凝土表层受冻,解冻后回弹检测其抗压强度为12.8MPa,取芯样检测的强度为17.5MPa。两种检测方法的结果出现较大差异。

    如果按回弹法检测结果势必要判为不合格而进行处理,造成不必要的浪费。因此,遇到表面受害的混凝土检测,应选用取芯样、超声波等方法进行。如果条件不具备,必须对混凝土表面进行处理,达到内外一致后,才能进行回弹检测。

回弹仪检测混凝土回弹仪检测混凝土
图 回弹仪水平方向检测混凝土浇筑表面或浇筑底面

—— 三、不测定碳化深度 ——

    水泥一经水化就要析出氢氧化钙Ca(OH)2,它与空气中的二氧化碳发生反应,生成硬度较高的碳酸钙CaCO3, 这就是混凝土的碳化现象。

    由于碳化作用使混凝土表面硬度增加,回弹值增大,但混凝土内部的抗压强度没有变化,在测试过程中要扣除因混凝土碳化而增大的回弹值。

    因此,在测区回弹测试完成后,根据《规程》规定,要测量碳化深度。但是,在实际操作中,有的检测人员不实地测量碳化深度,而是根据混凝土浇筑的时间,按经验推算,这是错误的作法。因为混凝土的碳化不仅同龄期有关,还同混凝土所用的水泥品种,混凝土的强度等级,密实度以及混凝土所处的环境条件有关。

    普通硅酸盐水泥的抗碳化能力要优于矿渣水泥,火山灰水泥,粉煤灰水泥;混凝土强度等级越高,密实度越大,抗碳化能力越强;在环境因素中,大气中CO2浓度和周围介质的相对湿度对碳化影响最大。

    在大气中存在水分的条件下,混凝土的碳化速度随着CO2 浓度的增加而加快。当大气中的相对湿度在50%~ 75% 时,碳化速度最快;湿度过小, 混凝土孔隙中没有足够的水分使CO2 生成碳酸钙, 碳化作用也不易进行; 湿度过大, 混凝土孔隙中充满了水,CO2 不易进入到水泥石中,碳化作用也不易进行。因此,用混凝土龄期推算碳化深度的作法是错误的,一定要在被测结构或构件上实测碳化深度。

    实践证明,在混凝土质量基本一致的同一构件的各测区,所处的环境条件基本一致,碳化深度值差异不大。因此,一个构件中不必每个测区都测定碳化深度,选择有代表性的1~ 2 处测量碳化深度即可, 否则会增加不必要的工作量。测量碳化深度时,要用碳化深度测量仪或用深度卡尺。用钢板尺或钢卷尺测量碳化深度误差大,影响混凝土强度的评定结果。

—— 四、检测方法有误 ——

    按照《规程》规定, 回弹检测的方法有两种: 一是单个检测,二是抽样检测。

    单个检测适用于单独的结构或构件,如现浇整体烟囱、水塔、连续墙及结构中的柱、梁、板、基础等。抽样检测适用于相同的生产工艺条件下,混凝土强度等级相同,原材料配合比、成型工艺、养护基本一致且龄期相近的同类构件。

    单个构件检测并进行评定较容易掌握,而抽样检测往往在检测批的划分上出现偏差,也就是在“龄期相近”和“同类构件”的掌握上出现错误。

    有人在检测时,对一栋楼房不论施工期长短,都作为一批检测,这是错误的。因为“一批”结构或构件,往往延续时间较长,而回弹法测试一般在一天或几天内完成,所评定的混凝土强度,是在一天或几天内该结构或构件所达到的“及时强度”。

    对于施工延续时间较长、对同一设计强度的混凝土来说,如果用在相同几天内测试的“及时强度”来评定这“一批”结构或构件的强度,显然是不正确的。另有检测者对同层梁、柱、阳台等构件混合抽样检测, 进行总体评定也是不正确的。

    关于“龄期相近”的含义,是在划分抽样检测的范围时, 一般可按施工龄期的前后相差在15% 以内掌握,超过15% 时可另划分检测范围, 或按单个构件检测。

    “同类构件”是指在检测范围内,配筋、外形尺寸等基本相同或同一型号的结构或构件。例如现浇多层钢筋混凝土框架结构,需要对每层的混凝土强度进行检测时,可根据需要对该层的同类柱子或同类梁等构件,采取抽样方法分别进行总体评定。

—— 五、混凝土强度评定 ——

    如何推定被检测结构或构件混凝土的强度, 是能否正确判断结构或构件混凝土质量的关键。按照《规程》规定, 构件混凝土强度的推定分两种:

    1)按单个构件检测时,以最小值为该构件混凝土强度的推定值:

    2)按批量抽样检测时, 按下列公式计算:   

    取公式②、③中的较大值为该批构件的混凝土强度推定值

    在实际操作中,有的检测者为了保险起见,取上述公式中的小值,这是错误的。根据笔者的检测经验,以最小值作为构件强度的推定值,要比一组立方体试件强度的平均值低,实测二者强度保证率并不一样,前者的保证率大于后者。

    另外,在检测中也经常出现测区间标准差过大的现象,这说明有某些偶然因素在起作用,要认真加以分析,慎重取舍。特别要注意批量的划分是否正确,不能按批量进行推定时,要按单个构件进行评定,以免造成误判。

点击次数:  更新时间:2019-04-12 11:05  【打印此页】  【关闭