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摘要:回弹法检测混凝土抗压强度是目前最为广泛的混凝土强度检测方法,主要通过回弹仪对混凝土构件进行回弹,然后进行碳化深度检测,利用回弹数值和碳化深度值计算混凝土强度推定值。回弹法是通过混凝土表面硬度推定混凝土抗压强度,回弹检测过程的准确性对检测结果非常重要。对回弹检测过程中的各种影响因素进行分析,在检测过程中对不利因素进行控制,可以有效提升检测结果准确性。
关键词:回弹法;混凝土抗压强度;影响因素
1混凝土检测技术发展概述
18世纪初英国工程师阿普斯町获得首份水泥专利,19世纪中叶法国人约瑟夫利用水泥制造混凝土花盆获得专利。此后混凝土由于优良性能应用于建筑工程,由于相比传统建材具备优良抗压性,广泛应用于各种建筑结构中。混凝土施工质量问题一直存在,国内房屋倒塌事故日趋增多,寻找加强混凝土质量检测的方法尤为迫切。检测混凝土施工质量指标是抗压强度,是工程界进行混凝土结构设计施工的依据。对留有标准试件抗压试验推定结构的间接方式;从养护环境等因素与混凝土结构存在差异,片面反映标准试件抗压试验结构质量。研究人员探索不影响结构使用功能下进行理化检验,根据指标推定结构混凝土质量。国外研究始于40年代,1948年施密特发明回弹仪,随后钻芯法等提出,混凝土无损检测方法不断涌现。国内相关研究始于50年代,最初通过进口国外回弹仪等结合工程实际研究,随后完成无损检测方法研究,无损检测仪器制造方面取得长足进步,不少智能化检测设备在工程界广泛应用。
2回弹法工作原理
回弹法通过测量混凝土的硬度来推求其抗压强度。由于混凝土抗压强度与其表面硬度存在一定的相关性,但材料的硬度和强度很难建立起相关的关系。而回弹法是表面硬度法的一种,利用测试出的回弹值大小来确定混凝土的表面硬度,故可以间接用回弹值来推定抗压强度。如,弱混凝土强度低,则塑性变形相对较大,在收到弹击能量时,混凝土会吸收更多的能力,而反弹回去的能量变少,回弹值就小,即混凝土强度大小与回弹值大小在一定基础上呈正比关系。工程上常用的是中型回弹仪。
3回弹法检测混凝土抗压强度的影响因素及措施
3.1原材料的影响
回弹法的检测原理决定回弹法不适用于表面与内部存在质量偏差的混凝土。JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中明确规定回弹法适用于普通混凝土抗压强度,不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土强度检测。不同地区使用的原材料不同,而且目前泵送混凝土多掺有粉煤灰、矿渣等工业废渣,即使按照相同的配合比进行搅拌的混凝土抗压强度差异较大。因此,在具备条件时应建立地方标准曲线、专用标准曲线等。在回弹法检测混凝土抗压强度时应按照专用标准曲线、地方标准曲线、统一标准曲线的顺序进行,否则会对检测结果造成较大的影响。
3.2回弹仪的影响
回弹仪是检测过程中的主要设备,回弹仪的性能对检测结果具有较大的影响。(1)回弹仪应为合格产品,产品合格证和计量检定证书等资料要齐全。若使用的为不合格产品或检定不合格的产品,检测结果无法得到保证。(2)每次使用回弹仪前需要在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上率定,率定值应为80±2,否则无法判定回弹仪状态,若钢砧硬度偏低或者回弹仪率定值偏低都将导致回弹仪的标称能量不足2.207J,检测数据将偏低。
(3)回弹仪使用环境要求,JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中明确规定回弹仪使用时的环境温度为(-4~40)℃,在其他温度条件下不能使用回弹法进行混凝土抗压强度的检测。(4)回弹仪保养要求。回弹仪在弹击2000次(12~13个混凝土构件)后需进行保养,如果保养不及时将会产生一定量的碎屑,增大弹簧行程中的阻力,使回弹值降低。在使用回弹仪时应注意日常的维护保养,降低回弹仪对检测结果的影响因素,可以有效提高检测准确性。
3.3碳化深度检测的影响
混凝土内部游离的f-CaO等碱性物质遇到空气中的水及二氧化碳产生化学反应生成碳酸钙的过程称为混凝土的碳化。碳化深度主要与混凝土的原材料、密实度、龄期、服役环境等因素有关。在回弹测量完毕后,应选择有代表性的测区进行碳化深度检测,检测数量不应小于测区的30%。碳化深度检测流程为打孔→清孔→滴加酚酞酒精溶液→测量;在此过程中容易存在的问题主要有:(1)打孔深度不够,无法准确测量碳化深度;(2)未清孔或者清孔不干净,孔中存在一定量的混凝土碎屑,影响碳化深度的检测;(3)使用的酚酞酒精溶液未密封,酒精挥发后溶液浓度升高,超过标准要求的限定范围,无法准确显示碳化深度;(4)测量过程中存在的人为误差,例如检测次数不够,显示边缘值的肉眼偏差等。碳化深度的检测直接影响回弹值与混凝土强度推定值的关系,在回弹值一致时,碳化深度越大,说明混凝土内部碳化程度越高,强度越低。在碳化深度检测时要注意多个环节间的实际操作,降低各种影响因素,提高检测结果准确性。
3.4检测过程的影响
回弹法检测混凝土抗压强度过程中对检测人员的要求较高,而且各种影响因素均会对检测结果造成不可逆的影响,需要对检测过程中可能出现的影响因素进行分析。(1)检测人员在开始检测之前需要对工程概况进行充分了解,熟悉工程现场实际情况,科学合理选取代表性构件,抽样批检测时若选取的构件不具备代表性则检测结果可能会相差较大,不利于真实合理地对混凝土构件进行判定。(2)在确定的待检测构件上要合理选取测区和测点,JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中要求相邻两测区间距不应大于2m,测区离构件端部或施工缝边缘距离不宜大于0.5m,不宜小于0.2m,测区面积不宜大于0.04m2;测点要在测区内均匀分布,相邻两侧点之间净距不宜小于20mm,测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。混凝土整体为非均匀性材料,但局部骨料分布会相对均匀,当测区过近或者测点过近会导致回弹值集中在某一区间内,无法准确判定混凝土构件的抗压强度推定值。(3)在对混凝土构件回弹之前,应将测区内表层混凝土浮浆剔除,露出混凝土原浆面。随着泵送混凝土的大量使用,混凝土水胶比会大量提升,部分轻质外掺料和细骨料会附着在模板表层,水分蒸发后会形成浮浆,造成回弹值的降低。因此,必须将混凝土表层浮浆剔除,对混凝土原浆层进行检测才会提升检测结果的准确性。(4)回弹过程中回弹角度要垂直于待测混凝土构件的表面,若角度出现偏差则应采用角度修正系数进行修正。
4结语
综上所述,混凝土作为最重要的建筑材料之一,一直以来对其强度的相关研究都是热点。通过对回弹法检测混凝土抗压强度的影响因素的分析,可以使检测人员在检测过程中对可能出现的影响因素进行规避,提升检测结果的准确性。
参考文献:
[1]严太勇.影响回弹法检测混凝土强度准确性的因素[J].资源环境与工程,2010,10:619-621.
[2]郑国庆.建筑工程质量检测中的混凝土检测技术[J].砖瓦,2020,8:102-103.
[3]莫海华.回弹法在建筑混凝土结构抗压强度检测中的应用探究[J].建筑·建材·装饰,2018,12:139,181.
[4]冯宗林,王迪.混凝土抗压强度多种检测方法的比较分析[J].砖瓦,2019(5):61-63.