论文部分内容阅读
摘要:在土建工程中,既有混凝土结构、混合结构的鉴定是经常遇到的工作,即使是新建混凝土结构、混合结构也经常需要进行检测、鉴定。由于回弹法检测技术具有多项优点,特别是因其检测方法便捷、抽检构件数量较多,而倍受工程技术人员青睐。但是,在回弹法检测工作中仍存在一些问题需要研究和探讨。笔者结合多年的施工现场检测经验,详细介绍回弹法的特点、影响因素、检测技术、数据处理及强度值推算。能够让广大试验检测人员如何正确看待与使用回弹法检测混凝土强度技术。
关键词:特点;影响因素;检测技术;数据处理;强度值推算
Abstract: In civil engineering, both the identification of concrete structure, hybrid structure is often encountered in the work, even the new structure of mixed concrete structure, often need to detect, identify. The detecting technology of rebound method has many advantages, especially for the detection method is convenient, a larger number of sampling component, but also in favor of engineering and technical personnel. However, the rebound method to test the work still has some problems need to be studied and discussed. According to the construction site inspection experience for many years, characteristics, details of rebound method factors, detection technology, data processing and strength calculation. To make the test personnel how to correctly treat and use of rebound method to test the strength of concrete technology.
Key words: characteristics; influence factors; detection technology; data processing; strength calculation
中图分类号:U655.4
回弹法检测混凝土抗压强度是在1948年由瑞士工程师瑞士Schmidt发明的,采用此无损检测方法的很多国家均主要采用该方法来推定抗压强度。目前回弹法检测混凝土抗压强度在我国使用已达四十余年,已走在世界的前列,具有国际领先水平。
1.回弹法的特点
由于回弹法具有对结构没有损伤、仪器轻巧,使用方便、测试速度快、测试费用相对较低、可以基本反映结构混凝土抗压强度规律等特点而倍受工程检测人员的青睐,一般为结构混凝土抗压强度检测的首选方法,当对工程结构质量有怀疑时,均可运用回弹法进行检测。但采用回弹法检测也存在不足,如只能反应表面强度、方法本身有时有系统不确定性(系统误差)等问题。通过进一步深入系统的试验和统一性的研究,回弹法检测混凝土抗压强度取得了较为满意的结果,各标准、规范均提出了具有我国特色的回弹仪标准状态和考虑混凝土碳化深度的测强曲线,基本解决了控制回弹法测强相对误差在±15%以内的关键和普遍推广应用的中心环节,适应我国幅员辽阔、气候悬殊、材料性能多变、工程分散和施工技术水平的特点。
2.回弹法的影响因素
使用回弹法时必须注意其前题是要求被测混凝土的内外质量基本一致,当混凝土表层与内部质量有明显差异,如遭受化学腐蚀、火灾、冻伤,或内部存在缺陷时,不能直接采用回弹法检测混凝土强度。因为使用方法简单、方便,所以在使用过程中经常出现了较多的操作不规范、随意性大、计算方法不当等人为因素,结合客观条件,要提高回弹法的检测精度,应综合考虑以下几个方面因素。
2.1仪器的工作状况
回彈仪的标准功能应为2.207J;弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间,弹击锤起跳点相应于指针指示刻度尺上“0”处;在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上,回弹仪的率定值应为80±2。
2.2混凝土的养护条件
较高含水率混凝土的回弹值偏低,但两者随砼强度的提高差异有所减小,因此测试时应保持砼表面在干燥状态下。
2.3混凝土的表面状态
砼测试表面的应平滑,砼粗糙表面宜用砂轮磨平;测试时,尽可能以水平方向测试混凝土的侧面;须考虑影响表面硬度碳化层的因素,在回弹检测时要作碳化深度的测试,当混凝土的强度等级相同时,碳化深度与混凝土的龄期成正比,并对回弹值加以修正;国外资料介绍,试件表面通常较两侧的回弹值低5%-10%,而底部则较两侧高10%-20%。因此,测试时要尽量选择构件浇筑的侧面,如不能满足,进行修正。
3 回弹法检测中的几个常见问题
3.1混凝土龄期问题“规程”明确规定:检测混凝土龄期为14~1000d。换言之,当混凝土龄期超过1000d后,规程无效。但在实际工程中很多工程混凝土龄期超过1000d,而委托单位又对“规程”不熟,因此,部分工程技术人员仍然采用“规程”评定超龄期混凝土抗压强度。处于对检测机构的信任和对规程的不熟悉,较少委托单位对此提出异议,然而,这种处理方法毕竟是不科学的。
1.2混凝土碳化深度问题“规程”中对于混凝土碳化深度超过6mm的统一按6mm处理碳化深度对混凝土抗压强度影响问题似有不妥。一是检测人员在检测混凝土碳化深度时,当混凝土碳化深度超过6mm后,一般检测人员不再测量混凝土实际碳化深度,而只记录碳化深度大于6mm;同时在“规程”附录F中,回弹法检测混凝土抗压强度报告中也未要求给出混凝土的实际碳化深度,这样可能存在一些弊端;二是由于未知的原因,在用回弹法检测强度时,在1000d以内,实际混凝土碳化深度远大于6mm(如10mm),仍不考虑混凝土碳化程度的影响也是不妥当的;此外,“规程”未将混凝土粗骨料的品种区分,这对于评价卵石混凝土的抗压强度可能是不合理的
1.3 混凝土厚度问题对于什么条件下的混凝土不能采用回弹法进行检测,“规程”给出的限制似乎不明确,如未给出混凝土构件最小厚度的限制条件。工程实例是厚度为30~40mm的混凝土地面工程,若该层为屋面刚性防水层,其强度可否用回弹法检测,这是工程实践中迫切需要回答的问题之
4.回弹法的检测技术
4.1检测准备
检测前一般需要以下资料:a、工程名称及设计、施工和建设单位名称;b、结构或构件名称、外形尺寸、数量及混凝土类型、强度等级;c、水泥安定性、外加剂、掺合料品种、砼配合比等;d、施工模板、砼浇筑、养护情况及浇筑日期等;e、必要的设计图纸和施工记录。
一般检测混凝土结构或构件有两类方法:逐个检测结构或构件,抽样检测,视测试要求而选择,逐个检测方法主要用于对混凝土强度质量有怀疑的独立结构(如隧道、连续墙等)、单独构件(如结构物中的柱、梁、屋架、板、基础等)和有明显质量问题的某些结构或构件;抽样检测主要用于相同生产工艺,强度等级相同、养护条件、原材料和配合比基本一致且龄期相近的同类混凝土结构或构件。检测试样应随机抽取不少于同类结构或构件总数的30%且构件数量不少于10件。
每一结构或构件测区数不应少于10个,某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件其测区数量不少于5个。相邻两测区的间距2m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m;测区面积不宜大于0.04㎡(20cm×20cm)。
测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时,可使回弹仪处于非水平方向检测混凝土浇筑侧面、表面或底面;检测泵送砼强度时,测区应选在砼浇筑侧面。
测区宜选在构件的两个对称可测面上,也可选在一个可测面上,且应均匀分布。仪器始终与测试面相垂直,并不得在气孔和石子上弹击。每一测区的两个测面用回弹仪各弹击8点,如只有一个测面,则测16点。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区,并应避开预埋件。
4.2检测方法
测点在测面范围内均匀分布,同一测点只许弹击一次,每一测点的回弹值读数准确至1,测点和测点间距一般不小于20mm,测点距构件边缘或外露钢筋、预埋件的间距一般不小于30mm。回弹值测量完毕后,选择不少于构件的30%测区数在有代表性的位置上测量碳化深度值。取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时,应在每测区测量碳化深度值。
碳化深度值测量:(1)可采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞,其深度应大于混凝土的碳化深度。(2)孔洞中的粉未和碎屑应除净,并不得用水擦洗。(3)应采用浓度为1-2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,当已碳化与未碳化界线清楚时再用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离,并应测量3次,每次读数应精确至0.25mm。(4)应取三次测量的平均值做为检测结果,并应精确至0.5mm。
5.数据处理
当回弹仪水平方向测试混凝土浇筑侧面时,为减小样本的标准差,应从每一测区的16个回弹值中剔除其中3个最大值和3个最小值,取余下的10个回弹值的算术平均值作为该测区的平均回弹值。
非标准状态的修正:
5.1非水平方向的角度修正
对重力影响修正,向下为加、向上为减。
5.2非混凝土浇筑侧面的修正
表面水泥浆多,底部石子多,表面加、底面减(先修正角度,再对修正的值进行浇筑面修正)。
5.3碳化深度值计算修正
碳化深度越大,平均回弹值修正后越小。
6.结束语
回弹法作为目前国内应用最为广泛的结构混凝土抗压强度无损检测手段,本文仅仅浅谈了结合自己如何采用回弹法检测砼抗压强度的检测经验,相信其中還是存在较多的问题有待于深入研究。
【参考文献】
[1]回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ-T23-2011.中国建筑工业出版社.
[2]刘兴远,王跃文,雷刚,冯炎. 回弹法检测混凝土抗压强度讨论[J].工业建筑.2005(05)
[3]王玮. 回弹法检测混凝土抗压强度的思考[J].山西建筑.2011(07)
[4]刘晓,李玉琳. 对回弹法检测混凝土抗压强度的讨论[J].混凝土.2008(08)
关键词:特点;影响因素;检测技术;数据处理;强度值推算
Abstract: In civil engineering, both the identification of concrete structure, hybrid structure is often encountered in the work, even the new structure of mixed concrete structure, often need to detect, identify. The detecting technology of rebound method has many advantages, especially for the detection method is convenient, a larger number of sampling component, but also in favor of engineering and technical personnel. However, the rebound method to test the work still has some problems need to be studied and discussed. According to the construction site inspection experience for many years, characteristics, details of rebound method factors, detection technology, data processing and strength calculation. To make the test personnel how to correctly treat and use of rebound method to test the strength of concrete technology.
Key words: characteristics; influence factors; detection technology; data processing; strength calculation
中图分类号:U655.4
回弹法检测混凝土抗压强度是在1948年由瑞士工程师瑞士Schmidt发明的,采用此无损检测方法的很多国家均主要采用该方法来推定抗压强度。目前回弹法检测混凝土抗压强度在我国使用已达四十余年,已走在世界的前列,具有国际领先水平。
1.回弹法的特点
由于回弹法具有对结构没有损伤、仪器轻巧,使用方便、测试速度快、测试费用相对较低、可以基本反映结构混凝土抗压强度规律等特点而倍受工程检测人员的青睐,一般为结构混凝土抗压强度检测的首选方法,当对工程结构质量有怀疑时,均可运用回弹法进行检测。但采用回弹法检测也存在不足,如只能反应表面强度、方法本身有时有系统不确定性(系统误差)等问题。通过进一步深入系统的试验和统一性的研究,回弹法检测混凝土抗压强度取得了较为满意的结果,各标准、规范均提出了具有我国特色的回弹仪标准状态和考虑混凝土碳化深度的测强曲线,基本解决了控制回弹法测强相对误差在±15%以内的关键和普遍推广应用的中心环节,适应我国幅员辽阔、气候悬殊、材料性能多变、工程分散和施工技术水平的特点。
2.回弹法的影响因素
使用回弹法时必须注意其前题是要求被测混凝土的内外质量基本一致,当混凝土表层与内部质量有明显差异,如遭受化学腐蚀、火灾、冻伤,或内部存在缺陷时,不能直接采用回弹法检测混凝土强度。因为使用方法简单、方便,所以在使用过程中经常出现了较多的操作不规范、随意性大、计算方法不当等人为因素,结合客观条件,要提高回弹法的检测精度,应综合考虑以下几个方面因素。
2.1仪器的工作状况
回彈仪的标准功能应为2.207J;弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间,弹击锤起跳点相应于指针指示刻度尺上“0”处;在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上,回弹仪的率定值应为80±2。
2.2混凝土的养护条件
较高含水率混凝土的回弹值偏低,但两者随砼强度的提高差异有所减小,因此测试时应保持砼表面在干燥状态下。
2.3混凝土的表面状态
砼测试表面的应平滑,砼粗糙表面宜用砂轮磨平;测试时,尽可能以水平方向测试混凝土的侧面;须考虑影响表面硬度碳化层的因素,在回弹检测时要作碳化深度的测试,当混凝土的强度等级相同时,碳化深度与混凝土的龄期成正比,并对回弹值加以修正;国外资料介绍,试件表面通常较两侧的回弹值低5%-10%,而底部则较两侧高10%-20%。因此,测试时要尽量选择构件浇筑的侧面,如不能满足,进行修正。
3 回弹法检测中的几个常见问题
3.1混凝土龄期问题“规程”明确规定:检测混凝土龄期为14~1000d。换言之,当混凝土龄期超过1000d后,规程无效。但在实际工程中很多工程混凝土龄期超过1000d,而委托单位又对“规程”不熟,因此,部分工程技术人员仍然采用“规程”评定超龄期混凝土抗压强度。处于对检测机构的信任和对规程的不熟悉,较少委托单位对此提出异议,然而,这种处理方法毕竟是不科学的。
1.2混凝土碳化深度问题“规程”中对于混凝土碳化深度超过6mm的统一按6mm处理碳化深度对混凝土抗压强度影响问题似有不妥。一是检测人员在检测混凝土碳化深度时,当混凝土碳化深度超过6mm后,一般检测人员不再测量混凝土实际碳化深度,而只记录碳化深度大于6mm;同时在“规程”附录F中,回弹法检测混凝土抗压强度报告中也未要求给出混凝土的实际碳化深度,这样可能存在一些弊端;二是由于未知的原因,在用回弹法检测强度时,在1000d以内,实际混凝土碳化深度远大于6mm(如10mm),仍不考虑混凝土碳化程度的影响也是不妥当的;此外,“规程”未将混凝土粗骨料的品种区分,这对于评价卵石混凝土的抗压强度可能是不合理的
1.3 混凝土厚度问题对于什么条件下的混凝土不能采用回弹法进行检测,“规程”给出的限制似乎不明确,如未给出混凝土构件最小厚度的限制条件。工程实例是厚度为30~40mm的混凝土地面工程,若该层为屋面刚性防水层,其强度可否用回弹法检测,这是工程实践中迫切需要回答的问题之
4.回弹法的检测技术
4.1检测准备
检测前一般需要以下资料:a、工程名称及设计、施工和建设单位名称;b、结构或构件名称、外形尺寸、数量及混凝土类型、强度等级;c、水泥安定性、外加剂、掺合料品种、砼配合比等;d、施工模板、砼浇筑、养护情况及浇筑日期等;e、必要的设计图纸和施工记录。
一般检测混凝土结构或构件有两类方法:逐个检测结构或构件,抽样检测,视测试要求而选择,逐个检测方法主要用于对混凝土强度质量有怀疑的独立结构(如隧道、连续墙等)、单独构件(如结构物中的柱、梁、屋架、板、基础等)和有明显质量问题的某些结构或构件;抽样检测主要用于相同生产工艺,强度等级相同、养护条件、原材料和配合比基本一致且龄期相近的同类混凝土结构或构件。检测试样应随机抽取不少于同类结构或构件总数的30%且构件数量不少于10件。
每一结构或构件测区数不应少于10个,某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件其测区数量不少于5个。相邻两测区的间距2m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m;测区面积不宜大于0.04㎡(20cm×20cm)。
测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时,可使回弹仪处于非水平方向检测混凝土浇筑侧面、表面或底面;检测泵送砼强度时,测区应选在砼浇筑侧面。
测区宜选在构件的两个对称可测面上,也可选在一个可测面上,且应均匀分布。仪器始终与测试面相垂直,并不得在气孔和石子上弹击。每一测区的两个测面用回弹仪各弹击8点,如只有一个测面,则测16点。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区,并应避开预埋件。
4.2检测方法
测点在测面范围内均匀分布,同一测点只许弹击一次,每一测点的回弹值读数准确至1,测点和测点间距一般不小于20mm,测点距构件边缘或外露钢筋、预埋件的间距一般不小于30mm。回弹值测量完毕后,选择不少于构件的30%测区数在有代表性的位置上测量碳化深度值。取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时,应在每测区测量碳化深度值。
碳化深度值测量:(1)可采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞,其深度应大于混凝土的碳化深度。(2)孔洞中的粉未和碎屑应除净,并不得用水擦洗。(3)应采用浓度为1-2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,当已碳化与未碳化界线清楚时再用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离,并应测量3次,每次读数应精确至0.25mm。(4)应取三次测量的平均值做为检测结果,并应精确至0.5mm。
5.数据处理
当回弹仪水平方向测试混凝土浇筑侧面时,为减小样本的标准差,应从每一测区的16个回弹值中剔除其中3个最大值和3个最小值,取余下的10个回弹值的算术平均值作为该测区的平均回弹值。
非标准状态的修正:
5.1非水平方向的角度修正
对重力影响修正,向下为加、向上为减。
5.2非混凝土浇筑侧面的修正
表面水泥浆多,底部石子多,表面加、底面减(先修正角度,再对修正的值进行浇筑面修正)。
5.3碳化深度值计算修正
碳化深度越大,平均回弹值修正后越小。
6.结束语
回弹法作为目前国内应用最为广泛的结构混凝土抗压强度无损检测手段,本文仅仅浅谈了结合自己如何采用回弹法检测砼抗压强度的检测经验,相信其中還是存在较多的问题有待于深入研究。
【参考文献】
[1]回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ-T23-2011.中国建筑工业出版社.
[2]刘兴远,王跃文,雷刚,冯炎. 回弹法检测混凝土抗压强度讨论[J].工业建筑.2005(05)
[3]王玮. 回弹法检测混凝土抗压强度的思考[J].山西建筑.2011(07)
[4]刘晓,李玉琳. 对回弹法检测混凝土抗压强度的讨论[J].混凝土.2008(08)