陳 琳
中交三航局廈門分公司
泵送預拌混凝土回彈強度的探討
陳 琳
中交三航局廈門分公司
回彈作為重要的砼結構現場檢測技術,具有操作簡單、成本低以及無損性等特點,能在短期內較多數量的檢測,因此被廣泛應用到相關工程的強度檢測。本文就回彈法在泵送混凝土中的運用進行分析和探討。
泵送混凝土;回彈強度;外加劑;摻合料
泵送混凝土比傳統混凝土在性能上具有一定優越性,流動性是其可泵性的重要指標。它的回彈強度受原材料、配合比和施工工藝的影響,與普通混凝土有很大區別。
1.1 與標準抗壓強度比較
同類混凝土,對其回彈強度和標準抗壓強度進行比較,后者強度要明顯高于前者。在施工現場,砼構件強度受形狀、體積及澆筑時的氣候條件、養護條件等因素影響。而標準試件的養護是在穩定的養護條件下進行,因此標準抗壓強度與現場的回彈強度有一定差異。
1.2 與同測區鉆芯強度的比較
通過檢測廈沙高速三明段A2標的泵送預拌砼芯樣的強度與同測區回彈強度,對比發現C30、C40和C50三個強度等級的回彈強度均低于同測區鉆芯抗壓強度。本次試驗測區取樣27個,具有一定的樣本的代表性。

現場取芯抗壓強度與同測區回彈強度試驗結果比較
經對比分析,可以發現鉆芯抗壓強度和標準立方體抗壓強度均大于同測區的回彈強度。不同強度等級的鉆芯強度與同測試區域回彈強度的比值保持在1.15以上,且砼強度等級越高,芯樣強度同回彈強度之間的比值越大。說明回彈強度與構件真實強度有一定的誤差,且誤差會隨著砼強度等級的提高而增大。
2.1 與普通砼存在差異
泵送預拌砼與普通砼在原材料配比,施工技術,混合模式及工藝要求等方面有顯著的差異。前者具有更大的流動性,更高的砂率,較小的粗骨料最大公稱粒徑(一般不超過31.5mm),因此其砂漿包裹層相對較厚,表面硬度就較小。
2.2 摻合料和外加劑的影響
為改善砼的性能,提高經濟性,經常在混凝土中摻加一些摻合料。粉煤灰是最常見的摻合料之一,實驗證明,它的表觀密度和堆積密度比水泥小,泵送砼摻加的粉煤灰經過攪拌容易富集在砼表面層硬化,造成表面強度降低。也由于粉煤灰的表觀密度和堆積密度都小于一般普通水泥,使得砼表面產生孔隙較大,導致砼表面更容易碳化,進而影響到回彈強度。
當摻加有外加劑時,外加劑一般含有引氣成分,外加劑會產生約3%左右的氣體,這些氣體在砼振搗之后內部氣泡很多到達表面,使得砼表面硬度降低。
2.3 施工工藝的影響
泵送砼在澆入模板時需要經過一定頻率的振搗使之密實。泵送砼的體積較大,控制好振搗頻率,是施工工藝的重要環節。在振搗過程中,如果出現過振,會導致模板漏漿,進而影響到砼本身性能。若振搗不充分,使砼表面形成麻面、蜂窩、或者空洞等情況。振搗不充分或者過振,都會導致砼內部與表面密實不一致的缺陷,造成砼內部強度比表面強度高。另外,在實際施工過程中,由于泵送砼的特殊性,容易出現堵管等狀況,現場采用的辦法經常是往砼里添加減水劑,有時甚至是直接加水稀釋,這也是造成回彈強度偏低的原因。
2.4 養護環境的影響
采取養護措施,對砼的質量控制有著非常重要的意義,是質量控制過程中不可忽視的重要環節。現場實體構件澆筑完畢后,因各種條件限制,往往不能及時養護,再加上澆筑時的氣溫等原因,使砼的膠結材料在早期水化反應時不能及時或者充分獲得足夠水分,導致強度偏低。
砼強度在上述三種試驗方法下的強度不相同,而規范以更精確的標準養護28天的標準試件抗壓強度為準,因此,要提高回彈強度的準確性和可靠性。除了要保證檢測人員的試驗水平和使用合格的回彈儀外,還需注意以下幾點。
3.1 提高檢測碳化深度的精確性
砼結構物在硬化后,表面的氫氧化鈣成分與空氣中的二氧化碳發生反應,生成碳酸鈣和水。碳化過程比較緩慢,因此在28天后,應該盡早進行回彈試驗,從而減小碳化對強度推定值產生的偏差。當測區間的碳化深度極差在大于2毫米以上時,可能預示該構件砼強度不均勻,因此要對每一測區分別進行碳化深度測量。而碳化深度的測量受人為操作影響較大,導致測量的結果與實際碳化深度有一定偏差。所以試驗時候應用專用的碳化深度測量儀,測量以孔洞中的垂直深度為準。
3.2 合理選擇測區位置
在回彈時,應嚴格按照規范要求進行測區位置的選擇和測區數量的選擇。不能人為的只選強度高的區域回彈。回彈點要避開裸露的碎石、鋼筋、裂縫及孔洞等位置,構件表面不光潔或有浮漿等物質時,應先用砂輪清除干凈至表面平整。含有鋼筋的構件,應注意鋼筋的保護層厚度,若厚度較小,可用保護層測定儀測出鋼筋位置,以便回彈時避開。
3.3 對回彈值進行修正
在檢測中無法完全做到水平方向對構件側面進行回彈的,應進行修正。規范分別對非水平方向檢測和不同澆筑面的回彈強度作了修正范圍確定。在修正時,按順序先進行非水平方向的角度修正,再進行澆筑面的修正,不能直接把原始回彈強度與修正值強度做算術加減,否則影響回彈強度推定。
回彈法應用范圍之所以如此之廣,主要原因就是其無損性,在進行檢驗時不會對砼構件的整體形態和使用功能產生不利的影響。但回彈強度對所受的各種因素的影響比較敏感,也有精度較低的缺點。提高回彈強度的精度,除了要統一儀器標準、測試技術、數據處理、強度推定外,還應盡力提高檢測曲線的精度,根據工程所在地制定和采用專用測強曲線和地區測強曲線,提高測強曲線的可靠性和適應性。
[1]溫金保.超長保坍濕噴砼用聚羧酸系減水劑的應用性能評價[J].新型建筑材料,2016(12).
[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部.回彈法檢測砼抗壓強度,JGJ/ T 23-2011,2011-12-01.