回弹法检测混凝土强度的准确性研究 张红梅

发表时间:2021/7/12   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:张红梅
[导读] 回弹法由于其检测设备简单、操作方便,是墙体混凝土无损强度墙体无损测量检测中最常用的一种方法,但在直接测定墙体混凝土无损强度的使用过程中,受测定仪器速度等一系列因素的影响,本文将从上述影响范围检测提出精度的建议

        天津铁道职业技术学院  天津市  300240
        摘要:回弹法由于其检测设备简单、操作方便,是墙体混凝土无损强度墙体无损测量检测中最常用的一种方法,但在直接测定墙体混凝土无损强度的使用过程中,受测定仪器速度等一系列因素的影响,本文将从上述影响范围检测提出精度的建议。
        关键词:回弹法;混凝土强度;影响因素


        一、回弹法的原理
        回弹测定装置的整体工作运动原理也就是在需要测定一种混凝土整体抗压强度时,由一个弹簧承轴驱动,弹丸通过撞击测定混凝土整体表面,产生瞬时回转弹性振动变形,回转反弹的数值实际上直接反映了测定混凝土的整体表面抗压硬度。当单层混凝土墙体强度要求较高时,混凝土墙体表面的轻度碳化也可能会直接影响墙体回复反弹值,因此在精确测定单层混凝土墙体表面碳化硬度时,回复反弹率的值可能会有所减小,利用反应器可根据该区域的混凝土强度来计算混凝土强度。回弹法弹丸适用于普通墙体混凝土能量强度损失试验,但不适合应用于普通混凝土能量强度损失试验,弹丸被击落在普通混凝土墙体表面后的造成能量强度损失主要原因有三种
        (1)混凝土在承受外力冲击后其所产生的塑性变形作用能量:
        (2)混凝土受冲击后产生的振动能量:
        (3)回弹仪各机构之间的摩擦能量。
        如果检测构件的尺寸很小,就应该加强,以减少振动能量的损失,否则,回弹值就会很小。根据混凝土的强度,可以选择具有相应冲击能量的回弹仪。混凝土的抗压强度不应低于C,10但应低于C60。在测试选择中型水泥回弹砂浆装置时,测试前必须充分了解基层水泥的砂浆稳定性,水泥浆的稳定性关键即在于水泥基层浆浆的体积密度变化的均匀性,即即使水泥砂浆加水后逐渐水合,水泥砂浆能不容易开裂、不容易变形、不分散,保持一定的形状。如果钢筋水泥的强度稳定性不完全符合要求,可以在稳定后将水泥从水泥中去除。钙、镁、硫氧化物等的内离子化二次反应水化,体积大大膨胀,导致建筑混凝土早期开裂,强度大大降低,但建筑水泥的使用耐久性对建筑混凝土早期开裂强度下降影响不大,因此不能用这种方法检测。为了有效保证主体结构的安全,在决定使用高压回弹水泥法前必须充分了解回弹水泥的结构稳定性。
        二.测量区域布置的影响
        在受影响区域的位置,当测量值小于10时,混凝土的预期强度将是强度换算值的最小测量区域强度。如果测点的数量不小于混凝土的状态值,则根据数理统计计算,待测块的数量决定混凝土抗压强度的假定值。构件的薄弱点和重要部位应放置在测量区域,而采用数理统计的方法会使测量结果更加完整。
        在实际测量过程中,为了减少砂轮的工作量和节省时间,可以设置较小的测量区域。因此,当回弹仪撞击混凝土表面时,会产生塑性变形,对相邻表面产生影响,计算结果不准确。一个测量点可以是一个走向和两个相邻点,其净距不小于20mm。标准要求的最大面积不超过0.04平方米,如果条件允许,测量区域位于正方形,边长以150~200mm为理想。回弹装置的弹击杆直径为15 mm,用于测量20 mm的净距离。每条线有四个测点,长度为15+20+15+20+15+20+15=120mm,考虑多孔混凝土和外石,合理边长范围为150-200mm。检测的基层表面覆盖范围一般应为所有未复原状态的基层以及混凝土的墙体表面,避免出现含有蜂窝,麻面等,并检测场地环境应长期保持清洁干净平整,不应直接发现场地有任何不具装饰性质的涂层、多孔层、溶液、积碳层、涂层等。回弹前,可彻底清除回弹砂轮上的多孔性涂层和其他杂物。混凝土的表面必须干燥,否则,回弹的效果会很低。但对于混凝土的自动控制结构面板也不宜过度磨损过多,因为有些混凝土主体表面很薄,是一层水泥浮渣和一块松土,过度打磨,特别多的是对于低于目标高度的混凝土,容易直接粘上浮砂,反之,降低检测值。



        三.回弹仪的操作
        工作人员必须同时拥有国家主管部门统一批准的回弹仪专用工程质量检测合格证书,按照国家相关法律规定:工程检测的任何时候,回弹仪的工作轴线位置应始终保持垂直于钢筋混凝土或框架结构的主体表面,并且还应缓慢上下按压以便准确计算读数,在探测过程中,不应加速壳体的撞击速度,防止回弹仪就可以获得额外的撞击能量,使得回弹值很高。当回弹仪弹击混凝土时必须使其保持垂直。从混凝土表面的纹路可以看出,如果是月牙形的话,回弹仪与检测平面不垂直。如果是圆形,则回弹装置和检测平面内是垂直的。
        四.碳化深度的影响
        碳化是广泛指固体二氧化碳在高温空气中对已完全固化好的混凝土墙体表面的氧化影响,在一种高硬度的氢碳酸钙的氧化条件下也会形成新的氢氧化钙。随着钢筋混凝土基体表面材质硬度的不断增加,回弹力逐渐增大。混凝土的实际预期回弹强度值不是很高,因此我们有必要考虑改变使用碳化物处理深度降低处理后混凝土的实际预期回弹强度。测量部位反冲深度值后,测量出具有各种代表性测点部位的深度炭化腐蚀深度,测点部位数量一般不应少于每个元件需要测量深度范围的30%,取各元件需要测量范围区域的平均深度炭化腐蚀深度。在极端深度炭化侵蚀深度值的极值误差超过2mm时,应自动测量每个炭化测量节点区域的极端炭化侵蚀深度。由于相关规定没有明确代表性地点,所以调查人员直接在三个相邻区域进行测量,以节省时间。选择点比较随意,代表性是指混凝土的各种碳化状态,如柱,即上、中、下;梁位于中点和两个端点处。其他测点数可以增加。极低的碳化物含量可以解释为超过2.00mm。最大最小偏差偏值是常泛指最大的偏值和最小的偏值之间的差最小值,即最大的偏值和最小的偏值之间的差最大值。根据测得的碳化深度,增加不超过2.0的时候,就可以不用再增加测量点数,也不需要测量每个测区的碳化深度。防止炭化深度离散的离散型太大,这会影响测量区域强度度的重新计算。
        五.边墙曲线选用
        通过深入研究曲线回旋反弹值与钢筋混凝土应力强度的直接相关性,进行了多次施工质量试验,并成功绘制并得出一个关系化的曲线示意图,为了准确计算钢筋混凝土的整体抗压应力强度,选择合适的测量强度曲线是非常重要的,有的人认为单一的强度曲线适用于全国各地,应优先使用。有的人根据自己的选择选择强度曲线,最大程度的去符合客户的意图。这些方法导致混凝土强度换算值不准确。事实上与区域测强曲线相比,专业殊测量曲线的精度更高,区域测强曲线的精度优于单一测强曲线。相关规定中还明确指出对于不同的测量单位,应按特定顺序选择强度曲线,不同的强度曲线适用于同一结构的混凝土,当试验条件与适用于强度测定曲线的条件有很大差异时,相同的试验条件或钻孔条件可用于混凝土样品的取样校正,取样或取样至少6个芯样。当钢筋混凝土中填料掺入非线性引入空气型填料外加剂时,对回流反弹值进行测量的结果影响不明显。可考虑加入一种引入透气型水泥外加剂,当钢筋混凝土墙体结构未完全密封时,水泥层的微孔充填材料多,可有效降低墙体混凝土结构表面水泥硬度。由于白色灰质涂料表面孔隙率高,co2气体容易发生渗透,混凝土易发生碳化,碳化涂层深度高,因此对于这种引气型涂料外加剂必须首先建立一个专用的检测强度的曲线或直接采用自动钻芯的方法进行修正。
        结语:
        回弹法广泛应用于混凝土强度控制领域,其影响应受到回弹系数、混凝土龄期、人员操作等多种因素的影响。为了能保证试验精度,更好地反映混凝土的实际强度,在实际的回弹检测中,必须严格遵守试验规程,认真分析和准确调整试验过程中的一些影响因素。在本文中,只有一些平时工作的总结,其准确性的影响还需要进一步研究。
        参考文献:
        [1]洪健涛混凝土强度检测问题探讨[].山西建筑.2011
        [2]李珂.商品混凝土强度非破损检测方法的研究[D].郑州:郑州大学,2002.
        [3]JGJ/T 23—2011,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

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