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中图分类号:TV331文献标识码: A 文章编号:
摘要:混凝土质量的重要指标是混凝土强度,回弹法是无损检测混凝土强度的常用方法之
一,具有简便、灵活、快速、经济等特点。本文就通过分析回弹法检测混凝土强度的影响因
素,阐述了检测混凝土强度中使用方法、操作技能与提高精度的措施,对回弹法现场检测混凝土强度有一定借鉴作用。
关键词:混凝土强度;检测;回弹法;影响因素
Abstract: the concrete quality is an important indicator of the strength of concrete, the rebound method is nondestructive testing the strength of concrete of the commonly used method
One, it is a simple, flexible, rapid, economy etc. Characteristics. This paper through the analysis of the strength of concrete rebound method) for influence
Element, expounds the concrete strength test used method, operation skills and improve the precision of the measures, with the rebound method the field detection the strength of concrete have certain reference.
Keywords: the strength of concrete; Detection; The rebound method; Influence factors
混凝土是当前乃至将来很长一段时间常用的建筑材料,应用越来越广泛,且有良好的发展前景。为了确定混凝土结构的安全性和耐久性,混凝土的性能是否满足工程要求,有必要对混凝土强度进行检测和鉴定,以便控制工程进度,对混凝土强度发展作出科学公正的评价,为竣工验收提供参考信息。回弹法运用在国内建筑工程质量检测中已经多年,回弹法是利用一弹簧驱动的重锤,通过弹击杆弹击混凝土表面,测出重锤被反弹回的距离即回弹值,以回弹值作为与强度相关的指标来推定混凝土强度的一种方法。它具有轻便、灵活、价廉、检测速度快等优点。但是影响回弹法测强准确性的因素较多,不利于保证检测结果的准确性,因此,对回弹法检测混凝土强度的影响因素进行相关探讨分析,为回弹法检测混凝土强度提供一定的帮助。
1仪器的影响
测量回弹值使用的仪器为回弹仪,回弹仪的质量及其技术性能直接影响混凝土强度推定结果的准确性,是保证回弹法检测精度的技术关键。影响回弹仪技术性能的主要因素有:指针摩擦力、弹击锤脱钩位置、弹击拉簧工作长度、弹击锤的冲击长度以及弹击锤起跳位置等见图1回弹仪构造。用于现场检测的回弹仪必须在有效检定期限内且处于标准状态,在对较大型工程的主体混凝土结构或对一个小区的所有主体进行连续质量抽查检测时,因检测混凝土构件数量较多。虽然检测前回弹仪经检验达到标准状态,但由于连续对大批量构件进行弹击,回弹仪的工作状态会逐渐低于标准状态。比如,回弹仪的指针在指针轴上长时间摩擦后如得不到及时保养或检定,指针轴上(0—55分读数)会产生较大划痕导致这一段指针摩擦力过大,在混凝土构件上的回弹值明显偏低,产生较大偏差。连续长时间弹击也会导致弹击锤起跳点和弹击锤脱钩点出现偏离,对检测结果造成很大偏差。因此在对较大批量混凝土构件进行现场检测时应配备多台检验至标准状态的回弹仪,并随身携带标准钢钻,以备检测过程随时进行率定检测,适时更换回弹仪,以保证测试结果准确性。
2混凝土材料对回弹检测抗压强度的影响
回弹法是一种表层测试技术,即回弹值反映的是混凝土表面lOmm-15mm厚范围内的硬度,通过混凝土表面回弹值与混凝土抗压强度之间存在统计相关性来推定混凝土的实体强度,因此,混凝土表面的状态直接影响推定值准确性和合理性。导致混凝土表层与内部质量有明显差异或存在缺陷的因素主要有:
2.1 粗骨料的影响
不同石子品种:碎石、卵石对回弹测试有一定影响,碎石、卵石各有专用测强曲线,可以分别适用。
2.2 外加剂的影响
普通混凝土中,非引气型外加剂对回弹法测强的影响不明显,但引气型外加剂会导致混凝土构件表面的浆料层微气孔较多不密实,从而导致混凝土表面硬度降低。而且表面孔隙率大,易于碳化,碳化深度值較大,导致混凝土推定值偏低。因此,必须建立专用测强曲线[1]或采用钻芯法修正。
2.3 粉煤灰等掺合料的影响
近年来,粉煤灰等掺合料在混凝土中得到普遍应用,大大提高了混凝土的和易性和泵送性能,降低了水化热。但掺粉煤灰等掺合料的混凝土早期强度低,后期强度高,因此在达到28天龄期时,用回弹法推定的结构混凝土强度偏低。为此,对掺加粉煤灰的混凝土的回弹测强龄期,应考虑粉煤灰的影响因素。对粉煤灰混凝土的测强龄期应参照《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146—90[2]和《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28—86—2011{3}等规定,对地上工程、地面工程、地下工程进行回弹测强。粉煤灰混凝土设计强度等级的龄期,地上工程宜为28d;地面工程宜为28d或60d;地下工程宜为60d或90d[2]。
3检测部位的选取
3.1 测区的布置
用回弹法检测前,应全面、正确了解被测结构的情况,如混凝土设计参数、混凝土实际所用混合物材料、结构名称、结构形式等。检测构件的抽取应严格遵守“随机”的原则。在选定检测构件后,测区应优先选择在混凝土浇筑侧面,所选测区相对平整和清洁,不存在蜂窝、麻面、浮浆和疏松层,必要时可用砂轮清除疏松层和杂物。在实际检测中,个别检测人员疏忽大意或认为检测面比较平整可直接用回弹仪弹击,使得许多看似平整构件回弹值偏低,碳化值偏高,从而导致混凝土强度推定值偏低。当然,混凝土检测面也不能打磨过度,因为混凝土表面的浮浆和疏松层往往是很薄一层,打磨过度特别是低标号的混凝土容易导致起砂,反而使检测值出现偏差。测区的布置应均匀地布置在构件的长度方向,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。在实际操作中,有些检测人员图方便,对梁、柱、墙的检测部位仅取构件中部,这种做法是不妥的,因为构件的混凝土强度沿长度、高度方向施工工艺等原因存在一定的波动和离散性;另外,如果混凝土存在分层泌水现象,构件底部石子较多,回弹值偏高。表层水灰比较大,表面疏松,回弹值偏低。测区布置错误导致结构、构件的混凝土回弹平均值缺乏代表性,从而导致该结构、构件混凝土强度推定值无法代表混凝土构件的实际强度。因此,均匀布置测区才能使检测结果更具代表性。
3.2 测点的布置
测点应在测区范围内均匀分布,相邻两测点的净距不宜小于20mm,测点距构件边缘或与外露钢筋、铁件间距不宜小于30mm。实际检测中采用网格法以保证测点在测区中均匀分布,即在测区处用粉笔画一个200mm2OOmm的方框,然后对方框纵横均分4等份形成16个小方格的方格网,每个方格中心点就是一个测点的位置。回弹检测时,当出现个别回弹值与该测区正常回弹值偏差很大时,应给予剔除,重新测取回弹值。因为这是弹击到隐藏在薄薄一层水泥浆下的气孔或石子上的数值。同一测点只允许弹击一次,如果测点过密或对同一测点重复检测将导致其检测强度值偏大,不能代表混凝土构件的实际强度。
3.3 薄壁小型构件的检测
当小型构件的约束力偏低易颤动和移动,回弹测试值就偏低,对于薄壁小型构件,若约束力不够,回弹时颤动会造成回弹能量损失,所得到回弹值偏小。在实际检测中经常会遇到比较薄的现浇板,由于板太薄,回弹时颤动,有一部分能量被损失,影响测试精度。因此对于薄壁构件必须加以可靠支撑使之有足够的约束力后方可检测。
4碳化深度值测试
混凝土结构、构件的碳化深度值准确与否,直接影响推定混凝土强度的精度。混凝土的碳化是指混凝土中Ca(0H)2与空气中的C02渗透进混凝土内发生化学反应产生CaCO3和H2O,其化学反应为:Ca(0H)2+CO2=CaCO3+H2O。碳化后能提高混凝土表面的硬度,在回弹检测时提高了回弹值,对混凝土强度有一定影响,从而影响混凝土强度与回弹值的相关关系,造成混凝土强度偏高的假象,因此必须进行修正。现行的回弹测强把碳化深度作为一个参量用来克服混凝土碳化对回弹法测强的影响,当回弹值相当时,测量到的碳化深度值越大其对应的混凝土检测强度越低。在检测工作中,许多检测人员用工具在测区表面形成的混凝土孔洞后,将酚酞试剂滴在内壁表面后即量取碳化值,往往是读数过大导致检测结果偏低。实际上混凝土中水泥、掺和料、外加剂品种的增多,酚酞试剂在混凝土表面颜色变化需要一定时间间隔,需用工具轻吹来加快酒精挥发,使颜色变化界限完全清楚后再量取碳化深度值,否则,难以区分已碳化和未碳化的界线,造成较大测试误差。还有一种情况应特别注意,目前工地浇筑混凝土所用模板,采用了一些油质类化合物脱模剂呈微弱酸性,混凝土浇筑后,与混凝土表层中碱性物质发生微弱中和反应,使与模板接觸的混凝土表面失碱,产生中性化现象,回弹测强时的碳化深度测试值就比较大,并不是真正意义上的回弹检测中的碳化深度。这种假性碳化现象,对混凝土表面硬度提高不大,当然回弹值也提高不大,但由此计算的回弹强度值却因该假性碳化深度的引入而较大程度地锐减,容易产生误判,甚至致使判定工程质量不合格。因此,回弹法检测中存在因假性碳化现象引起的混凝土检测强度评判的误区。在实际检测中,当在短龄期对混凝土检测到的某些大碳化值或对碳化值有怀疑时,可打磨掉混凝土疑似碳化层表层进行回弹验证,但此时应避免裸露石子对回弹值的影响,并应及时询问工程中使用的混凝土脱模剂种类,避免假碳化值对混凝土回弹检测强度的误导。
5混凝土回弹值非水平方向、非浇注侧面检测的修正
当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土浇注侧面时,一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正,然后再按角度修正后的回弹值对不同浇筑面的回弹值进行修正。这种先后修正的顺序不能颠倒更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减,否则造成计算错误影响对混凝土强度的推定。混凝土强度计算参考《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23—2011中计算公式及计算过程[4]。
6研究结束语
总之,回弹法检测混凝土强度在实际应用中,将会遇到不少问题。为了在施工现场准确、有效、快捷地使用回弹法,在对影响因素作深入了解的同时,还应注意使用方法、操作技能的提高以保证检测精度,使其在检测混凝土质量中发挥应有的作用。
参考文献:
[1]王常焕 余均泉《回弹法测定江门市区混凝土抗压强度专用曲线的研究》五邑大学学报 2002.11
[2] 《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90
[3] 《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86—2011
[4] 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23—2011
摘要:混凝土质量的重要指标是混凝土强度,回弹法是无损检测混凝土强度的常用方法之
一,具有简便、灵活、快速、经济等特点。本文就通过分析回弹法检测混凝土强度的影响因
素,阐述了检测混凝土强度中使用方法、操作技能与提高精度的措施,对回弹法现场检测混凝土强度有一定借鉴作用。
关键词:混凝土强度;检测;回弹法;影响因素
Abstract: the concrete quality is an important indicator of the strength of concrete, the rebound method is nondestructive testing the strength of concrete of the commonly used method
One, it is a simple, flexible, rapid, economy etc. Characteristics. This paper through the analysis of the strength of concrete rebound method) for influence
Element, expounds the concrete strength test used method, operation skills and improve the precision of the measures, with the rebound method the field detection the strength of concrete have certain reference.
Keywords: the strength of concrete; Detection; The rebound method; Influence factors
混凝土是当前乃至将来很长一段时间常用的建筑材料,应用越来越广泛,且有良好的发展前景。为了确定混凝土结构的安全性和耐久性,混凝土的性能是否满足工程要求,有必要对混凝土强度进行检测和鉴定,以便控制工程进度,对混凝土强度发展作出科学公正的评价,为竣工验收提供参考信息。回弹法运用在国内建筑工程质量检测中已经多年,回弹法是利用一弹簧驱动的重锤,通过弹击杆弹击混凝土表面,测出重锤被反弹回的距离即回弹值,以回弹值作为与强度相关的指标来推定混凝土强度的一种方法。它具有轻便、灵活、价廉、检测速度快等优点。但是影响回弹法测强准确性的因素较多,不利于保证检测结果的准确性,因此,对回弹法检测混凝土强度的影响因素进行相关探讨分析,为回弹法检测混凝土强度提供一定的帮助。
1仪器的影响
测量回弹值使用的仪器为回弹仪,回弹仪的质量及其技术性能直接影响混凝土强度推定结果的准确性,是保证回弹法检测精度的技术关键。影响回弹仪技术性能的主要因素有:指针摩擦力、弹击锤脱钩位置、弹击拉簧工作长度、弹击锤的冲击长度以及弹击锤起跳位置等见图1回弹仪构造。用于现场检测的回弹仪必须在有效检定期限内且处于标准状态,在对较大型工程的主体混凝土结构或对一个小区的所有主体进行连续质量抽查检测时,因检测混凝土构件数量较多。虽然检测前回弹仪经检验达到标准状态,但由于连续对大批量构件进行弹击,回弹仪的工作状态会逐渐低于标准状态。比如,回弹仪的指针在指针轴上长时间摩擦后如得不到及时保养或检定,指针轴上(0—55分读数)会产生较大划痕导致这一段指针摩擦力过大,在混凝土构件上的回弹值明显偏低,产生较大偏差。连续长时间弹击也会导致弹击锤起跳点和弹击锤脱钩点出现偏离,对检测结果造成很大偏差。因此在对较大批量混凝土构件进行现场检测时应配备多台检验至标准状态的回弹仪,并随身携带标准钢钻,以备检测过程随时进行率定检测,适时更换回弹仪,以保证测试结果准确性。
2混凝土材料对回弹检测抗压强度的影响
回弹法是一种表层测试技术,即回弹值反映的是混凝土表面lOmm-15mm厚范围内的硬度,通过混凝土表面回弹值与混凝土抗压强度之间存在统计相关性来推定混凝土的实体强度,因此,混凝土表面的状态直接影响推定值准确性和合理性。导致混凝土表层与内部质量有明显差异或存在缺陷的因素主要有:
2.1 粗骨料的影响
不同石子品种:碎石、卵石对回弹测试有一定影响,碎石、卵石各有专用测强曲线,可以分别适用。
2.2 外加剂的影响
普通混凝土中,非引气型外加剂对回弹法测强的影响不明显,但引气型外加剂会导致混凝土构件表面的浆料层微气孔较多不密实,从而导致混凝土表面硬度降低。而且表面孔隙率大,易于碳化,碳化深度值較大,导致混凝土推定值偏低。因此,必须建立专用测强曲线[1]或采用钻芯法修正。
2.3 粉煤灰等掺合料的影响
近年来,粉煤灰等掺合料在混凝土中得到普遍应用,大大提高了混凝土的和易性和泵送性能,降低了水化热。但掺粉煤灰等掺合料的混凝土早期强度低,后期强度高,因此在达到28天龄期时,用回弹法推定的结构混凝土强度偏低。为此,对掺加粉煤灰的混凝土的回弹测强龄期,应考虑粉煤灰的影响因素。对粉煤灰混凝土的测强龄期应参照《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146—90[2]和《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28—86—2011{3}等规定,对地上工程、地面工程、地下工程进行回弹测强。粉煤灰混凝土设计强度等级的龄期,地上工程宜为28d;地面工程宜为28d或60d;地下工程宜为60d或90d[2]。
3检测部位的选取
3.1 测区的布置
用回弹法检测前,应全面、正确了解被测结构的情况,如混凝土设计参数、混凝土实际所用混合物材料、结构名称、结构形式等。检测构件的抽取应严格遵守“随机”的原则。在选定检测构件后,测区应优先选择在混凝土浇筑侧面,所选测区相对平整和清洁,不存在蜂窝、麻面、浮浆和疏松层,必要时可用砂轮清除疏松层和杂物。在实际检测中,个别检测人员疏忽大意或认为检测面比较平整可直接用回弹仪弹击,使得许多看似平整构件回弹值偏低,碳化值偏高,从而导致混凝土强度推定值偏低。当然,混凝土检测面也不能打磨过度,因为混凝土表面的浮浆和疏松层往往是很薄一层,打磨过度特别是低标号的混凝土容易导致起砂,反而使检测值出现偏差。测区的布置应均匀地布置在构件的长度方向,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。在实际操作中,有些检测人员图方便,对梁、柱、墙的检测部位仅取构件中部,这种做法是不妥的,因为构件的混凝土强度沿长度、高度方向施工工艺等原因存在一定的波动和离散性;另外,如果混凝土存在分层泌水现象,构件底部石子较多,回弹值偏高。表层水灰比较大,表面疏松,回弹值偏低。测区布置错误导致结构、构件的混凝土回弹平均值缺乏代表性,从而导致该结构、构件混凝土强度推定值无法代表混凝土构件的实际强度。因此,均匀布置测区才能使检测结果更具代表性。
3.2 测点的布置
测点应在测区范围内均匀分布,相邻两测点的净距不宜小于20mm,测点距构件边缘或与外露钢筋、铁件间距不宜小于30mm。实际检测中采用网格法以保证测点在测区中均匀分布,即在测区处用粉笔画一个200mm2OOmm的方框,然后对方框纵横均分4等份形成16个小方格的方格网,每个方格中心点就是一个测点的位置。回弹检测时,当出现个别回弹值与该测区正常回弹值偏差很大时,应给予剔除,重新测取回弹值。因为这是弹击到隐藏在薄薄一层水泥浆下的气孔或石子上的数值。同一测点只允许弹击一次,如果测点过密或对同一测点重复检测将导致其检测强度值偏大,不能代表混凝土构件的实际强度。
3.3 薄壁小型构件的检测
当小型构件的约束力偏低易颤动和移动,回弹测试值就偏低,对于薄壁小型构件,若约束力不够,回弹时颤动会造成回弹能量损失,所得到回弹值偏小。在实际检测中经常会遇到比较薄的现浇板,由于板太薄,回弹时颤动,有一部分能量被损失,影响测试精度。因此对于薄壁构件必须加以可靠支撑使之有足够的约束力后方可检测。
4碳化深度值测试
混凝土结构、构件的碳化深度值准确与否,直接影响推定混凝土强度的精度。混凝土的碳化是指混凝土中Ca(0H)2与空气中的C02渗透进混凝土内发生化学反应产生CaCO3和H2O,其化学反应为:Ca(0H)2+CO2=CaCO3+H2O。碳化后能提高混凝土表面的硬度,在回弹检测时提高了回弹值,对混凝土强度有一定影响,从而影响混凝土强度与回弹值的相关关系,造成混凝土强度偏高的假象,因此必须进行修正。现行的回弹测强把碳化深度作为一个参量用来克服混凝土碳化对回弹法测强的影响,当回弹值相当时,测量到的碳化深度值越大其对应的混凝土检测强度越低。在检测工作中,许多检测人员用工具在测区表面形成的混凝土孔洞后,将酚酞试剂滴在内壁表面后即量取碳化值,往往是读数过大导致检测结果偏低。实际上混凝土中水泥、掺和料、外加剂品种的增多,酚酞试剂在混凝土表面颜色变化需要一定时间间隔,需用工具轻吹来加快酒精挥发,使颜色变化界限完全清楚后再量取碳化深度值,否则,难以区分已碳化和未碳化的界线,造成较大测试误差。还有一种情况应特别注意,目前工地浇筑混凝土所用模板,采用了一些油质类化合物脱模剂呈微弱酸性,混凝土浇筑后,与混凝土表层中碱性物质发生微弱中和反应,使与模板接觸的混凝土表面失碱,产生中性化现象,回弹测强时的碳化深度测试值就比较大,并不是真正意义上的回弹检测中的碳化深度。这种假性碳化现象,对混凝土表面硬度提高不大,当然回弹值也提高不大,但由此计算的回弹强度值却因该假性碳化深度的引入而较大程度地锐减,容易产生误判,甚至致使判定工程质量不合格。因此,回弹法检测中存在因假性碳化现象引起的混凝土检测强度评判的误区。在实际检测中,当在短龄期对混凝土检测到的某些大碳化值或对碳化值有怀疑时,可打磨掉混凝土疑似碳化层表层进行回弹验证,但此时应避免裸露石子对回弹值的影响,并应及时询问工程中使用的混凝土脱模剂种类,避免假碳化值对混凝土回弹检测强度的误导。
5混凝土回弹值非水平方向、非浇注侧面检测的修正
当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土浇注侧面时,一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正,然后再按角度修正后的回弹值对不同浇筑面的回弹值进行修正。这种先后修正的顺序不能颠倒更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减,否则造成计算错误影响对混凝土强度的推定。混凝土强度计算参考《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23—2011中计算公式及计算过程[4]。
6研究结束语
总之,回弹法检测混凝土强度在实际应用中,将会遇到不少问题。为了在施工现场准确、有效、快捷地使用回弹法,在对影响因素作深入了解的同时,还应注意使用方法、操作技能的提高以保证检测精度,使其在检测混凝土质量中发挥应有的作用。
参考文献:
[1]王常焕 余均泉《回弹法测定江门市区混凝土抗压强度专用曲线的研究》五邑大学学报 2002.11
[2] 《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90
[3] 《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86—2011
[4] 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23—2011