談回彈法檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度

吳 海 燕

(山西建工建筑工程檢測(cè)有限公司，山西 太原　030006)

0　引言

回彈法檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是一種無損檢測(cè)技術(shù)，在民用建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越多。回彈法檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞,并且可以在完全和工程實(shí)際條件相一致的前提下對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。目前，城市里的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)越來越多，如何對(duì)建成的建筑物的混凝土進(jìn)行檢測(cè)就是一項(xiàng)關(guān)鍵的工作。回彈法已經(jīng)成為我國目前檢測(cè)中應(yīng)用最為廣泛的檢測(cè)方法之一，對(duì)該方法的探討和研究具有一定的工程意義和現(xiàn)實(shí)意義。

1　影響回彈法檢測(cè)精度的因素

首先，我們?yōu)槭裁匆獙?duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，當(dāng)對(duì)建成的建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度有懷疑時(shí)，或在施工的過程中對(duì)送檢至實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)養(yǎng)試塊和同條件養(yǎng)護(hù)試塊的抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果有疑義時(shí),我們應(yīng)該依照有關(guān)的回彈法檢測(cè)規(guī)程對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。眾所周知,利用回彈法檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度測(cè)定的只是混凝土表面的硬度,而非混凝土本身的強(qiáng)度,但是我們可以通過它的表面硬度去推測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度。既然是一種推測(cè),對(duì)于其表面和內(nèi)部質(zhì)量存在較大差異時(shí),我們就不能直接用回彈法進(jìn)行檢測(cè)。因此在應(yīng)用回彈法時(shí),一定要明確其適用的范圍。在回彈法的檢測(cè)過程中,為了提高回彈的精度，我們應(yīng)該先對(duì)儀器進(jìn)行率定,以保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)有效。如果我們需要檢測(cè)的數(shù)量較多,回彈儀的彈擊次數(shù)過多，我們也應(yīng)該對(duì)其率定，以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確，可靠。我們?cè)跈z測(cè)的過程中需要用一把精確的尺子(回彈儀)去度量檢測(cè)的結(jié)果，而不應(yīng)采用有缺陷的儀器，以免造成對(duì)檢測(cè)結(jié)果的誤判。另外一個(gè)很重要的影響因素就是檢測(cè)人員的技術(shù)水平，要求檢測(cè)人員必須經(jīng)過專門的培訓(xùn)，持證上崗。在檢測(cè)的過程中，規(guī)范要求測(cè)區(qū)的表面應(yīng)平整,不應(yīng)有空鼓,應(yīng)測(cè)混凝土的原漿面,所以在用回彈儀測(cè)定之前就應(yīng)用砂紙對(duì)其檢測(cè)表面進(jìn)行打磨，在彈擊的過程中，也不應(yīng)對(duì)彈擊點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)彈擊，以免使檢測(cè)結(jié)果偏高。還有就是碳化檢測(cè)時(shí)，已碳化與未碳化的分界線的判定，我們應(yīng)該確保孔洞的深度大于碳化的深度，這樣才能確保使用酚酞溶液時(shí),露出已碳化和未碳化的分界線,這時(shí)再用碳化深度儀測(cè)定分界線與混凝土表面的垂直距離,該距離就是混凝土的碳化深度。由于現(xiàn)階段，泵送混凝土的增多，在澆筑混凝土的時(shí)候，構(gòu)件外面包裹的水泥漿增多，因?yàn)樗嘀蠧a(OH)2的存在，會(huì)使酚酞溶液變紅，所以在檢測(cè)時(shí)，我們一定要明確已碳化與未碳化的界線。

2　回彈法的檢測(cè)要求

用回彈法檢測(cè)時(shí)，我們應(yīng)了解需要檢測(cè)的建筑物的工程概況，我們要清楚檢測(cè)的構(gòu)件是梁板還是墻柱,對(duì)相應(yīng)的構(gòu)件進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì),并應(yīng)了解該批混凝土的強(qiáng)度等級(jí),另外我們還要進(jìn)一步對(duì)之前檢測(cè)的主體結(jié)構(gòu)的原材料報(bào)告進(jìn)行查看,尤其對(duì)水泥的安定性的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了解,如果使用的是安定性不合格的水泥,那么它會(huì)對(duì)回彈的檢測(cè)結(jié)果造成一定的影響,混凝土的強(qiáng)度會(huì)因?yàn)樗喟捕ㄐ缘牟缓细穸兴档?這在回彈檢測(cè)中應(yīng)引起特別的重視。所以，有必要對(duì)所要檢測(cè)的建筑物進(jìn)行了解。

混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)可以分為單個(gè)構(gòu)件或者按批量進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于單個(gè)構(gòu)件而言，在實(shí)際的檢測(cè)過程中,我們?nèi)z測(cè)的測(cè)區(qū)不少于10個(gè),每個(gè)測(cè)區(qū)測(cè)定16個(gè)點(diǎn),去掉3個(gè)最大值和3個(gè)最小值,然后取其平均值,最后再用按碳化修正后的10個(gè)值的平均值對(duì)其進(jìn)行評(píng)定。當(dāng)構(gòu)件數(shù)量過多且內(nèi)部質(zhì)量均勻時(shí)，測(cè)區(qū)數(shù)可以適當(dāng)?shù)臏p少，但不得少于5個(gè)。在這里，我們就不能認(rèn)為所有的構(gòu)件，檢測(cè)的測(cè)區(qū)數(shù)都必須是10個(gè)。針對(duì)這一規(guī)定，在混凝土強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，如果構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)少于10個(gè)時(shí)，我們認(rèn)為該構(gòu)件的現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值就不應(yīng)該取其平均值,而應(yīng)該取最小的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值。在目前的混凝土施工過程中,都是大批量的混凝土澆筑,我們就應(yīng)該用批量檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的方法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),對(duì)于批量檢測(cè)的混凝土構(gòu)件,規(guī)范有明確的規(guī)定,應(yīng)該取構(gòu)件總數(shù)的30%且不宜少于10件。這兒需要注意的是,有時(shí)按回彈法檢測(cè)技術(shù)規(guī)程抽取的構(gòu)件數(shù)量大于30個(gè)時(shí)，也就是構(gòu)件的數(shù)量過多時(shí)，抽樣的數(shù)量不是成比例的增加，而是根據(jù)GB/T 50344—2004建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.3.13條的規(guī)定進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并不得少于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最少抽樣數(shù)量。

3　回彈值的測(cè)量

當(dāng)我們了解清楚采用哪種方法對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，我們就可以根據(jù)需要抽檢的構(gòu)件數(shù)量，對(duì)相應(yīng)的構(gòu)件進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)，我們首先要保證測(cè)量面的平整,回彈儀的軸線也要與所檢測(cè)的混凝土表面垂直,在使用回彈儀時(shí),我們應(yīng)該做到緩慢施壓,當(dāng)回彈儀壓下去時(shí),此時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確地讀出回彈儀的指針?biāo)鶎?duì)應(yīng)的數(shù)字,當(dāng)準(zhǔn)確的讀取數(shù)據(jù)后,再快速的使其復(fù)位,接著再讀取下一個(gè)點(diǎn)的回彈檢測(cè)值,依次我們要讀取16個(gè)回彈值。對(duì)于一個(gè)構(gòu)件,我們要布置10個(gè)測(cè)區(qū),這些測(cè)區(qū)不能離構(gòu)件和施工縫太遠(yuǎn)或太近,應(yīng)該保持一個(gè)合適的距離。相鄰測(cè)區(qū)不應(yīng)大于2 m，測(cè)區(qū)的面積不宜大于0.04 m2，相鄰測(cè)點(diǎn)的凈距離不宜小于20 mm。當(dāng)我們測(cè)完回彈值之后,還要對(duì)碳化的深度進(jìn)行測(cè)量,碳化的深度的測(cè)定數(shù)也是有要求的,不應(yīng)小于測(cè)點(diǎn)數(shù)的30%，也就是說，一個(gè)構(gòu)件10個(gè)測(cè)區(qū)，需要測(cè)定3個(gè)碳化深度，取3次測(cè)定的平均值，作為該構(gòu)件每個(gè)測(cè)區(qū)的碳化深度值。當(dāng)碳化深度最大值與最小值之差大于2.0 mm時(shí)，應(yīng)在每個(gè)測(cè)區(qū)的相應(yīng)部位進(jìn)行碳化深度檢測(cè)。在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)，考慮到泵送混凝土流動(dòng)性大，澆筑的表面和地面性能相差大，所以測(cè)區(qū)應(yīng)選在混凝土的澆筑側(cè)面。

4　回彈值的計(jì)算

對(duì)于每一個(gè)構(gòu)件，測(cè)得10個(gè)測(cè)區(qū)的混凝土回彈值，我們應(yīng)剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值。在澆筑混凝土?xí)r，難免會(huì)在混凝土薄薄的一層水泥漿下面形成氣孔，我們?cè)跍y(cè)量時(shí)，當(dāng)回彈儀彈擊到該部位時(shí)，會(huì)導(dǎo)致回彈值偏低，另外，當(dāng)回彈儀彈擊到石子時(shí)，會(huì)導(dǎo)致回彈值偏高。因此，為了確保能真實(shí)的反映混凝土的實(shí)際強(qiáng)度，應(yīng)該剔除不利因素的影響。

當(dāng)測(cè)定了混凝土的回彈值,還要進(jìn)行碳化的修正,得出測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值。在此需要強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于非泵送混凝土和泵送混凝土，規(guī)范給出了不同的換算強(qiáng)度，即非泵送混凝土的測(cè)區(qū)強(qiáng)度按照J(rèn)GJ/T 23—2011的附錄A，泵送混凝土則是采用附錄B的換算要求。仔細(xì)對(duì)照你會(huì)發(fā)現(xiàn)，同樣是平均回彈值20.0，碳化深度0.0，附錄A的測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算值為10.3 MPa，而附錄B的測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算值為11.5 MPa。可以理解為：相同的平均回彈值時(shí)，泵送混凝土所測(cè)定的表面硬度偏低，所以測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值有所提高。究其原因是，回彈法是通過回彈儀檢測(cè)混凝土表面的硬度，從而推算混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)，而泵送混凝土的流動(dòng)性大、粗骨料粒徑較小(與非泵送相比)、砂率增加，混凝土的砂漿包裹偏厚，表面硬度降低所致。標(biāo)準(zhǔn)中還明確指出，當(dāng)泵送混凝土粗骨料的最大公稱粒徑大于31.5 mm時(shí)，測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度不得按附錄B進(jìn)行強(qiáng)度換算。

對(duì)于構(gòu)件的混凝土的平均值,我們應(yīng)根據(jù)所檢測(cè)的構(gòu)件的所有測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度的換算值進(jìn)行計(jì)算,對(duì)于測(cè)區(qū)數(shù)大于10個(gè)的,還應(yīng)計(jì)算出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差;對(duì)于只測(cè)定單個(gè)構(gòu)件,也要計(jì)算構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差；當(dāng)按批量檢測(cè)時(shí)，數(shù)理統(tǒng)計(jì)的個(gè)數(shù)n，應(yīng)取所有被抽檢構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)之和，來計(jì)算構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。在此需要指出，批量檢測(cè)時(shí)，所有被抽檢檢測(cè)測(cè)區(qū)數(shù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)算的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差與每10個(gè)構(gòu)件計(jì)算的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算之后再按數(shù)理統(tǒng)計(jì)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差是有差異的，即平均值是一樣的，但是相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差是不同的。還有一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)引起注意，在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，強(qiáng)度的平均值應(yīng)精確至0.01 MPa，否則會(huì)因二次數(shù)據(jù)修約而增大計(jì)算誤差。

5　鉆取芯樣值與回彈值修正

用回彈法檢測(cè)的結(jié)果只能作為混凝土強(qiáng)度的推定,所以有時(shí)需要用鉆芯的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。從回彈法的原理，我們可以清楚地認(rèn)識(shí)到，回彈法是通過測(cè)定混凝土表面的硬度來推算混凝土的強(qiáng)度，而鉆芯或者同條件試塊更能準(zhǔn)確的反映混凝土本身的真實(shí)強(qiáng)度，因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)回彈值有異常時(shí)，應(yīng)用鉆芯法修正回彈值。芯樣應(yīng)在測(cè)區(qū)內(nèi)鉆取，芯樣數(shù)量不應(yīng)少于6個(gè)，公稱直徑宜為100 mm；同條件試塊修正時(shí)，試塊數(shù)量不應(yīng)少于6個(gè)，試塊邊長(zhǎng)應(yīng)為150 mm。為了提高鉆芯法和回彈法的相關(guān)性，鉆芯部位應(yīng)在回彈的測(cè)區(qū)內(nèi)，且芯樣內(nèi)不能含有縱向受力鋼筋并避開箍筋，回彈法檢測(cè)的混凝土表面要光潔，去除表面浮漿，提高回彈的精度。還有就是取芯時(shí)不僅要在有代表性的部位選取，還應(yīng)取在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位，以免對(duì)結(jié)構(gòu)造成破壞，影響結(jié)構(gòu)的安全。

6　結(jié)語

鉆芯修正回彈的方法在實(shí)踐中廣泛用于在建混凝土結(jié)構(gòu)工程以及批量混凝土和該強(qiáng)度混凝土的檢測(cè)，解決了單純使用回彈法的檢測(cè)誤差，并且在有效確保檢測(cè)數(shù)據(jù)精確性和減小構(gòu)件損傷的同時(shí)，大大提高了經(jīng)濟(jì)性和檢測(cè)的適用范圍，該方法在檢測(cè)混凝土強(qiáng)度中的應(yīng)用，能夠較為全面地反映混凝土的質(zhì)量，適合多種情況下的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，值得在建筑工程混凝土檢測(cè)中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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