早期推定混凝土强度检测方法的探讨

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:崔腾飞
[导读] 摘要:现阶段,我国的建筑工程建设有了很大进展,在建筑工程施工的过程中,经常用到混凝土材料,然而在原材料价格高企的情况下,个别混凝土生产厂家以次充好,许多强度不合格的混凝土被用于工程,造成财产损失。
        河南省水利第一工程局  河南省郑州市  450000
        摘要:现阶段,我国的建筑工程建设有了很大进展,在建筑工程施工的过程中,经常用到混凝土材料,然而在原材料价格高企的情况下,个别混凝土生产厂家以次充好,许多强度不合格的混凝土被用于工程,造成财产损失。怎样在施工现场及早发现混凝土强度是否合格,是建筑业急需解决的难题,本文从多个角度,阐述了早期推定混凝土强度的检测方法及存在的缺陷,供同行探讨。
        关键词:混凝土早期强度;加速养护法;砂浆促凝压蒸法
        引言
        混凝土是现代建筑施工阶段的常用基础物料之一,其关系着工程建设质量及效益。在新能源、新技术快速发展的时代背景下,建筑混凝土施工项目及其自身的技术性能、结构特征均出现较明显的改变,强度是混凝土的关键指标之一,规范化的落实检测与测评工作,将会协助施工方降低加固与处理费用,强化工程的可靠性,规避质量安全隐患。
        1混凝土强度检测方法分类
        混凝土强度是混凝土结构与构件力学性能的主要因素,混凝土强度检测技术也是建设项目结构检测的重要内容。混凝土强度检测技术主要分为无损检测和破损检测两种。非破损检测方法也称为无损检测技术。非破损检测借助相关的物理特性数据对混凝土构建的强度进行推算。所以,非破损检测不会对构件的承载能力产生影响。《混凝土强度检测和评定标准》提出如果混凝土的强度不能确定则可以采用非破损检测方法对其强度进行检测和分析。非破损检测方法在不破坏混凝土构建的基础上,相关物理量测试对混凝土的强度进行分析,进而判断混凝土强度的一种方法。非破损检测方法的特点是操作简单、价格低廉、使用范围广。不过非破损检测结果的准确性取决于所选择物理量和混凝土强度之间的密切性。所以,非破损检测在实施之前需要先进行大量的统计和分析,建立严格的公式与校准曲线。常见的非破损检测方法如回弹法、超声回弹综合法等。在实际工程项目中,常用的混凝土强度检测方法为回弹法和超声回弹综合法、钻芯法。
        2早期推定混凝土强度检测方法
        2.1混凝土加速养护法
        沸水法:试件在20±5℃下成型,静置24h±15min;脱模后,立即浸入加速养护箱内的Ca(OH)2饱和沸水中,养护4h±15min;取出试件,在20±5℃下静置1h±10min;冷却后进行抗压强度试验。加速试验周期应为29h±15min。热水法:试件在20±5℃下成型,静置1h±10min;将带有试模的试件浸入养护箱内80±2℃水中,养护5h±5min;取出试件,脱模,在20±5℃下静置1h±10min;冷却后进行抗压强度试验。加速试验周期应为7h±15min。温水法:试件在20±5℃下成型,静置1h±10min;将带有试模的试件浸入养护箱内55±2℃水中,养护23h±15min;取出试件,脱模,在20±5℃下静置1h±10min;冷却后进行抗压强度试验。加速试验周期应为25h±15min。
        2.2混凝土强度的早期控制
        实际工程中,工程质量控制的方法有许多种,其中过程控制重要性不言而喻。事前的控制和防范能够较好地控制工程质量,减少损失和缩短施工周期。早期推定混凝土强度的出现为工程的质量控制提供了极为有力的支持。
        2.3超声回弹综合法
        鉴于回弹法和超声波法各自的缺点,超声回弹综合法将两者相结合,同时利用了混凝土表面硬度和超声波在混凝土中的传播速度两个物理量来表征混凝土的抗压强度,提高了参数的准确性。

该方法现行使用的标准是《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(T/CECS02:2020)。标准T/CECS02:2020和CECS21:2000中指出,超声波在混凝土中的衰减大小与混凝土质量、发射的超声波主频等有关,但是没有提出温度对检测结果的影响。我们知道,声速在空气中的传播速度受环境温度的影响,因此,超声波在混凝土中的传播速度也会受到混凝土内温度的影响。赵弘等测试了三种强度的混凝土(C50、C40和C30)在不同温度(-10℃~30℃,每隔5℃一个点)下的声速和波速,利用公式计算出超声波在不同温度下、不同强度混凝土中的传播速度,进而计算出超声波传播速度在同强度混凝土中相对于温度为20℃时的修正系数。
        2.4砂浆促凝压蒸法
        混凝土取样后,立即一次性均匀摊放于筛子中,开动振动台,把混凝土中的砂浆筛分至料盘。称取600g砂浆放入搅拌锅,撒入促凝剂,快速搅拌30s。制作模块,并立即将带有钢盖板的带模试件放入已沸腾的压蒸锅内,加盖、压阀,蒸压时间宜为1h。从加盖、压阀起至蒸汽压力达到90±10KPa并开始释放蒸气为止,升压时间应为15min±1min。达到蒸压时间后,切断热源,去阀放汽,脱模后立即进行抗压强度试验。
        2.5钻芯法
        (1)钻芯法的应用范围。钻芯法通过使用钻芯机从混凝土构件上直接钻取混凝土芯样,以混凝土芯样强度为基础对混凝土构件的强度进行推测。钻芯法的主要特点是结果可靠,能够直观地看到混凝土内部质量情况。对已建混凝土构件进行钻芯取样对其强度进行测量其主要目的是了解混凝土构件内部情况,对其强度进行直接测评。芯样在抗压强度试验结果之后还可以被用来进行混凝土样品的物理与化学性能分析,如混凝土密度、吸水性等。世界很多国家都制定了钻芯法实施标准,国际标准化组织也制定了相关国际标准草案。(2)钻芯法技术优缺点分析。钻芯法技术直接从混凝土构件上钻芯样,以芯样的强度测试结果为基础对整个混凝土构建的强度进行推算。所以,钻芯法不受混凝土碳化深度与龄期的影响,检测结果准确、可靠。在现有检测技术中,钻芯技术检测结果最可靠,也常被用于受到火灾、化学侵蚀等建筑物混凝土构件剩余承载力测量或者失效状态测量。钻芯法检测结果可靠,使用简单,检测数据量大。
        2.6早龄期法
        其优势是现场不需要设备仪器,也不需要试验员培训。但该法试验日期相比另外二个更迟,因为它和混凝土品种、养护、掺合料、外加剂等都有很大关系,使用大量试验数据得出的近似回归方程只能对应单一品种的混凝土,对施工现场实际使用的不同配比、不同掺合量、不同养护条件的混凝土构件来说,该方法显然不能满足对每种混凝土强度的推定要求。
        2.7混凝土强度的早期评估
        混凝土强度能否达到设计和使用的要求,可以利用早期推定混凝土强度的方法进行早期评估。当采用质量控制图进行混凝土质量控制时,可结合控制图对混凝土强度进行早期评估,利用早期评估的手段可判定混凝土强度是否满足工程设计的要求。
        结语
        综上所述,作为在施工现场的检测,以上检测方法都有一定的局限性。考虑到当前建筑市场对此需求的紧迫性,建议在施工现场推广新拌混凝土现场检测法,仪器简便,操作简单。其可以在最短的时间内给出混凝土强度的参考值,以便更早地判断混凝土质量,对混凝土后期的进一步检测判定争取时间,从而减少损失,具有很大的意义。
        参考文献:
        [1]何雨晴.早期推定混凝土强度的应用研究[J].建筑技术开发,2004(8):69-72.
        [2]宋军超,赵劲松,余燏,等.不同热养护法测定混凝土强度的试验研究[J].广东建材,2015(11):27-30.
        [3]蔡基伟,王莹,刘宝龙,等.以混凝土早期强度推定28d强度研究[J].河南大学学报,2014(1):108-112.
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