浅谈港口工程如何用回弹法检测混凝土抗压强度

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2019年第34期   作者:李海龙
[导读] 摘要:我国现阶段施工现场的无损检测砼抗压强度常采用回弹法,是目前国内应用最为广泛的结构混凝土抗压强度检测手段。
        天津港航工程有限公司  天津市  300457
        摘要:我国现阶段施工现场的无损检测砼抗压强度常采用回弹法,是目前国内应用最为广泛的结构混凝土抗压强度检测手段。采用回弹法来检测混凝土的抗压强度具有高效、精准等特点,因此其在港口工程中得到了广泛的应用。
        关键词:回弹法;混凝土;抗压强度
        混凝土强度是混凝土结构中影响安全的重要因素之一,混凝土强度检验是结构实体检验的重要内容。混凝土的强度检验,应以在混凝土浇筑地点制备并与结构实体同条件养护的试件强度为依据,也可根据合同的约定,采用非破损或局部破损的检测方法,按国家现行有关标准的规定进行。回弹法是利用混凝土的表面硬度与混凝土抗压强度之间的函数关系式来推定混凝土抗压强度的一种间接检测混凝土抗压强度的方法。在混凝土强度非破损检测领域,回弹法以其操作简单、使用方便、经济、迅速和具有相当的测试精度,被广泛应用于工程质量控制、质量监督、质量检测的各个环节,是目前混凝土工程验收中最简单的一种无损检测方法。
        一、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、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,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。
        二、回弹仪检测性能的影响因素
        回弹仪是回弹法检测中一项重要的工具,其主要可以分为指针直接读取式和数字读取式两种。上述回弹仪的应用原理可以表述为:测量以及读取其中的回弹值也就是通常所说的位移值,然后对上述的位移值进行相关数据处理,从而得到被测量的混凝土的抗压强度的具体数值。我们都知道回弹仪大部分时间是在施工的现场进行应用的,其使用的条件较差,施工过程中的灰尘极容易落入回弹仪中,这样一来就会或多或少的影响其测量的准确性,基于上述表述,回弹仪在使用的过程中需要进行定期的保养与防护,从而使得回弹仪一直处于最精准的测量状态之中。根据施工经验可以总结出影响回弹检测的制约因素有:⑴回弹仪自身的组件尺寸的大小值,其中包括弹击拉簧的拉伸长度大小、弹击锤的开始工作位置等;⑵回弹仪的部件的质量,上述的部件包括拉簧的刚度大小和指针的长短,同时与其之间的摩擦力也有所关联。
        三、回弹法的检测技术
        1.检测准备。检测前准备资料:a、工程名称及各参建单位名称;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(如码头、船闸等)、单独构件(如结构物中的码头胸墙、船坞坞墙、坞底板等)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。
        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:a、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。b、孔洞中的粉未和碎屑应除净,并不得用水擦洗。c、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。d、应取三次测量的平均值做为检测结果,并应精确至0.5mm。
        3.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:(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。(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)。(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。
        四、砼强度推定值计算
        1.测区砼强度值的确定。根据每一测区回弹平均值Rm及碳化深度值dm,查阅《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ_T23-2011》附录A“测区混凝土强度换算表”,所查出的强度值即该测区混凝土的强度换算值。强度高于60MPa或低于10MPa,记为fcu,i>60MPa,或fcu,i<10MPa,表中未列入的测区强度值可用内插法求得。
        2.结构或构件砼强度的计算。由各测区的混凝土强度换算值可计算得出结构或构件混凝土强度平均值mfcu,c,当测区数等于或大于10时,计算标准差Sfcu,c。
        构件混凝土强度推定值fcu,e公式确定:当该结构或构件测区数少于10个时:混凝土强度推定值=最小的测区混凝土强度换算值:
       
        当该结构或构件的测区强度值中出现小于10.0MPa时:fcu,e<10.0MPa当该结构或构件测区数不少于10个或按批量检测时:按批量检测的构件,当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况时,则该批构件应全部按单个构件检测:当该批构件混凝土强度平均值<25MPa时:标准差>5.5该批构件混凝土强度平均值≥25MPa时:标准差>4.5。
        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,相信其中还是存在较多的问题有待于深入研究。
        参考文献
        [1]田建.回弹法检测混凝土抗压强度在结构检测中的应用[J].山西建筑,2013,39(17):29-30.
        [2]文昊.回弹法检测混凝土抗压强度应用技术手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
        [3]姚苗.回弹法和钻芯法在混凝土抗压强度检测中的应用[J].广东建材,2013,29(11):30-32.
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