本文首先闡述回彈法檢測混(hún)凝土抗壓強度的原理、特點,接(jiē)著從七(qī)個方麵(miàn)詳細探討提高回彈法檢(jiǎn)測混凝土抗(kàng)壓強度(dù)準確度應注意的問(wèn)題。
關(guān)鍵(jiàn)詞:回彈法;混凝土;抗壓強度;準確度
一、引言
現場檢測混凝土抗壓強度的方法有很多,如鑽芯法、後(hòu)裝拔出法、射釘法、回彈法、超聲法、超聲回彈綜(zōng)合法等,其中回彈法(fǎ)是應用最為廣範的無損檢(jiǎn)測方法(fǎ)。它的原理是用一彈簧驅動(dòng)的重錘,通過彈擊杆傳動,彈擊混凝土表麵,並測出重錘被反(fǎn)彈回來的距離,以回彈值(zhí)(反彈距(jù)離與彈簧初始長度之百分比)作為與強度相關(guān)的指標,來推定混凝土強(qiáng)度。由於測量在混凝土表麵進行,所以屬於一種表麵硬度法,是基於混(hún)凝土表(biǎo)麵硬度和強度(dù)之間的相關性而建立的一種(zhǒng)檢測方法。
回彈法在我國使用已達五十餘(yú)年,用回彈法檢測混凝土抗壓強度,雖然檢測精度不高,但是設備簡單(dān)、操作方便、測試迅速(sù),以及檢測費用低廉(lián),且(qiě)不破壞混凝土的正常使用,故在現場檢測中使用較多。當(dāng)出現混凝土標準(zhǔn)養護試(shì)件強度不足、結果不做評定、數量不足、未按規定製作試件、對標準養護試件的(de)檢(jiǎn)驗結果有懷疑或對構件的混凝土強(qiáng)度有懷疑時,可運用回彈法進行混凝土強度(dù)檢測,並(bìng)作為混凝土強度檢驗的依據之一。但回(huí)彈法在(zài)使用過程中影響準確度的因素比較多,比如回彈儀狀態、操作(zuò)不規範、混凝(níng)土表麵質量差等問題,造(zào)成了較大的檢測誤差。如何保證檢測準確度,使其在監督結構工程和混凝土質量中發揮應(yīng)有(yǒu)的作用,已成(chéng)為眾多工程建設者所關(guān)注的話題。
二、影響因素
要(yào)提高回彈法的檢測準確度,結合JGJ/T 23-2011《回彈法檢測混(hún)凝(níng)土抗壓強度技術(shù)規程》(後麵簡稱《規程》),應(yīng)綜合考慮(lǜ)以下幾(jǐ)個方(fāng)麵因素:
1、回彈法的適用條件
回彈法是通過回彈儀檢測混凝土表麵硬度從而推算出混(hún)凝土強度的方法,必須(xū)注意回(huí)彈法的使用前(qián)提是要求被測混凝土的內外質量基本一致,故《規程》第1.0.2條(tiáo)規定“本規程適(shì)用於普通混凝土抗(kàng)壓(yā)強度的檢測,不適用於表層與內部質量有明顯差異或內部存在缺陷的混(hún)凝土強度檢測。”比(bǐ)如遭受凍害、化學侵蝕(shí)、火災或高(gāo)溫損傷的混凝土,不得直接采用回彈法進(jìn)行(háng)抗壓強度檢(jiǎn)測。另外,齡期沒到28天(tiān)的也不宜采用回彈法進行抗壓強度檢測,在沒有別的適(shì)用方法隻能用回彈法的情況下,必須先進行驗證。
2、回(huí)彈儀狀態
工欲善其事必先利其(qí)器,回彈法也一樣,回彈儀的狀態(tài)、準確程度直(zhí)接影(yǐng)響回彈(dàn)法檢測結果的準確度。故《規程》第4.1.2條規定“回彈儀在檢測前後,均應在鋼砧上做率定(dìng)試驗。”回彈(dàn)儀的率定試(shì)驗應在室溫5~35℃的條件(jiàn)下進行,是在洛氏硬度(dù)HRC為60±2的標準鋼砧(zhēn)上,分4個方向(xiàng)分(fèn)別(bié)垂直向(xiàng)下彈擊3次,取3次回彈值的平均值作為(wéi)該方向率定值,每個方向彈完(wán)3次彈擊杆旋轉90度,每個(gè)方向率定(dìng)值(zhí)應為80±2範圍之內,否則回(huí)彈儀必須進行調整或校驗。在單個構件檢測中,一般隻需測試(shì)前進行率定即可,但在大批(pī)量(liàng)檢測時,由於受現場粉塵及回彈儀(yí)自身穩定性等因素的影響,隨著工作時間的延長,回彈儀的工作狀態逐漸低於標準狀態,有時一個批量檢(jiǎn)測(cè)項目檢測前後回彈儀率定值的(de)差(chà)異較大,從而導(dǎo)致測試結果不準確(què)。因此,在(zài)大(dà)批量檢測時,應隨身攜帶標準(zhǔn)鋼砧,以便隨時進(jìn)行率(lǜ)定,適時更換,從(cóng)而保證檢測結果的準確性。除了率定外,回彈儀還必須定期進(jìn)行保養和檢定,保養周期按(àn)公司業(yè)務需要定,檢定周期一般為(wéi)半年,特殊情況除(chú)外。目前大部分檢測單位都用的數字型回彈儀(yí),自動采集數據,可與電腦連接自動進行數據導出,極大的提高(gāo)檢測工作效(xiào)率。對於數據自動采集部分也要進行驗(yàn)證,《規程》3.1.3回彈儀技術要(yào)求第4條規定“數字式回彈儀應帶有指針直讀(dú)示值係統;數字顯示的(de)回彈值與指針直讀示值相差不應(yīng)超過1。”
3、測區的選擇和布置
對於一般構件,測區數不宜少於10個,較小構(gòu)件測區數量可適當減少,但不宜少於5個。檢測構件布置測區(qū)時(shí),相鄰兩測區的(de)間距應不大於2m,測區離構件(jiàn)端部或施工縫邊緣的距離不宜大於0.5m且不宜小於0.2m;測區宜選(xuǎn)在能使(shǐ)回彈儀處於(yú)水平方向的混凝土澆(jiāo)築側麵,並選在對稱(chēng)的兩個可測麵上,如果不能滿足這一要求時,也可選在一個可測麵上,但(dàn)一定要(yào)分布均勻,在構件的重要部位及薄(báo)弱部位必須布(bù)置測區,並應避開預埋件;測區的麵積不宜(yí)大於0.04m2;當遇到薄壁小構件時,則不宜布置(zhì)測區,因為薄壁構(gòu)件在彈擊時產生的(de)振動,會造成回彈能量的損失,使檢測結果偏低,如(rú)果必須檢測,則應加以可靠支撐使之有足夠的(de)約束力方可檢測。在目(mù)前工程檢測(cè)中,大(dà)部分單位(wèi)都能做到每個構件布(bù)置10個測區,相鄰兩測區的間距以及測區離構(gòu)件端部或施工縫邊緣(yuán)的距離滿足《規(guī)程》要求,測區選在使回彈儀處於(yú)水平方向的混(hún)凝土澆築側麵,但是很少能做到均(jun1)勻分布在對稱的兩個可(kě)測麵上,比如梁回彈測區一般都均(jun1)勻布置在一側、柱(zhù)牆回彈測(cè)區(qū)一般都(dōu)均勻布(bù)置在一人高度區域。測區大(dà)小比較隨意,隨檢測人員喜好,《規程》4.1.4第5條(tiáo)要求測區麵積不宜(yí)大於0.04m2,也就是邊長(zhǎng)20cm的正方(fāng)形;每個測區平均分布16個測點,相鄰兩測點的淨距離不宜小於2cm;測點距外露鋼筋、預埋件的距離(lí)不宜小於3cm;測點不應在氣孔或外露石子上,同一測點隻彈擊一次。
故測區(qū)不(bú)能太小,根據(jù)個人(rén)經驗16個測點按4*4正(zhèng)方形排列,測區最小宜為邊長為10cm的正方形。
4、回彈檢測操作
回彈法(fǎ)是(shì)一種科學的檢測方法,國家也專門製定了相應的規程,《規程》1.0.3規定“使用回彈法進行(háng)檢測的人(rén)員,應通過專門的(de)技術培訓(xùn)”,不允許未經培訓的人員隨意操作(zuò)。目前浙江省隻有通過住建廳組織的培訓並考試合格,取得檢測上(shàng)崗證(zhèng)的人員才能從事檢測工作(zuò),避免了未(wèi)經培訓的人員從事回彈檢測。回彈檢測的(de)準確度(dù)很大程度(dù)上(shàng)取決於操作人員用力(lì)是否適度和均勻,是(shì)否垂直於結構或構件(jiàn)的表麵,是否規範操作。但實際檢(jiǎn)測中仍(réng)有一部分人員未嚴格按照標準規定(dìng)的技術要求進行檢測(cè)操作,責任心不強,敷衍了(le)事,特別是檢測業務量比較大(dà)、檢測周(zhōu)期比較緊的情況下,很多單位為了趕時(shí)間,追求速度而不求(qiú)質(zhì)量,這樣的檢測將帶來較大的測試誤(wù)差,無法保(bǎo)證回彈數據(jù)準確。為此,應加強檢測人員的職業道德素(sù)養,提高檢測責任心,也隻有如此,才能真正(zhèng)提高回彈法的檢測準確度。比如(rú),溫州匯昌河有(yǒu)個項目(mù)2#樓十三(sān)層一(yī)個設(shè)計等級為C30的剪力牆,一家檢測(cè)單位回彈出來的強度值(zhí)為15.6MPa,強度隻達到設計等(děng)級的52%,如(rú)果這個數值是正確的話(huà)那已經是(shì)質量(liàng)事故了。施工單(dān)位(wèi)對此(cǐ)表示嚴重懷疑,後麵要求檢測單位換一個檢測人員(yuán)重新檢測,強度達到31.5MPa,滿足設(shè)計要求。最後經取芯驗證,強度達到31.6MPa,跟後一次檢測的(de)強度值隻差0.1MPa,說明前一次(cì)的回彈(dàn)檢測數據肯定有問題(tí)。後麵據施工單位現場陪同人員回憶,是第一次的檢測人(rén)員速度太(tài)快,彈擊杆上讀取回彈值刻度的滑塊還沒滑到位就進行第二次彈擊了,導致數(shù)據嚴重偏小,這就是隻追求速度的結果。
5、回彈檢(jiǎn)測測試麵
《規程》4.1.4第6條(tiáo)規定:“測區表麵(miàn)應(yīng)為混凝土原漿麵(miàn),並應清潔、平整,不應有疏鬆(sōng)層、浮漿、油垢、塗層以及蜂窩、麻麵。”在實際檢測中經常會(huì)遇到麻麵或有浮漿的構件,一般工(gōng)程上(shàng)每棟樓從一層開(kāi)始都是用同一套(tào)木模板,下麵幾層模板是新(xīn)的,表麵平整,安裝也密封,到了十幾層後模板開始變形、破(pò)裂,安裝(zhuāng)不密封,容易漏漿,加上越(yuè)到上麵混凝土強度等級(jí)越低,水灰比大,養護(hù)不到位,導致混凝土構件表麵很多小氣孔,使混凝土表麵不密實(shí),甚至有粉化現象。回(huí)彈(dàn)前必須用砂輪磨平(不得用(yòng)磨光機磨(mó)平),除(chú)掉粉化層,否(fǒu)則結果偏低(dī)。在大量的實際檢(jiǎn)測中都表現在越到上部混凝土(tǔ)回彈強度越低,一般都(dōu)隻達到設計等級的60%~70%,但是取芯強度都可以達到設計值100%以上(shàng)甚至(zhì)更高。而且同一層梁的表麵質量會比柱、牆表麵質量好,回彈強度也比牆、柱高(gāo),那是因為梁拆模比較遲,相(xiàng)對來說養護(hù)要到位些。另(lìng)外,當檢測時回彈儀為非水平方(fāng)向且測試麵為非混凝土成型側麵(miàn)時,一定(dìng)要先對回彈值進行角度修正,再對角度修正後(hòu)的回彈值進行澆築麵修正,這種先後修正的順(shùn)序不(bú)能顛(diān)倒,更不能用分別修正後的值直接與原(yuán)始值相加或相(xiàng)減,否則將造成計算(suàn)錯(cuò)誤,影響對混凝土強度的推定。在測試麵達到清(qīng)潔、平整的前(qián)提下,還需注意混(hún)凝土表層是(shì)否幹燥,混凝土的含水(shuǐ)率會影響其表(biǎo)麵的硬度,混凝土在水浸之後會導致其表麵硬度降低。因此,混凝土表麵的濕度對回彈法檢測影響較大(dà),對(duì)於潮濕或浸水的混凝土,須待其表麵幹燥後再進行測試,建議采用自然幹燥的方式,禁止采用(yòng)熱火(huǒ)、電源等強製幹燥,以防混凝土麵層被灼傷,影響檢(jiǎn)測準確(què)度(dù)。
6、碳化深度值的測量
回彈值(zhí)測量完畢,應抽(chōu)不少於30%構件測(cè)區數個(gè)點測量碳(tàn)化深度值,每(měi)個測點測量3次(精確到0.25mm),取其平均值(zhí)作(zuò)為該測點的碳化深度值(精確到0.5mm),所有測點的碳化深度平均值(zhí)作為該構件所有測(cè)區的碳化深度值。當(dāng)抽測出來(lái)的碳化深度值極差大於2.0mm時(shí),說明(míng)該構件碳化深度不均勻,應在每一測(cè)區測量碳化深度值,根據各個測區測出來的平均回彈值和(hé)實際碳化深(shēn)度值查表得各個測區的(de)強度推定值(zhí),而不(bú)用各個測區碳化深度值的平均值作為該構件所有測區的碳化(huà)深度值,這一點標(biāo)準上沒有明確,值得注意。碳化深(shēn)度值的測(cè)量準確與否與(yǔ)回彈值一樣,直接影響推定混凝土強度的準確度。在碳化深度(dù)值的測量中,注意其深度值應為垂直距離,而非孔洞(dòng)中呈現的非垂直距離,孔洞內的粉末和碎屑一定要清除幹淨之後再測量,否則將難以區分已碳化和未(wèi)碳化的界線,造成較大的測試誤差。測量碳化深度值時最好用專用測量儀器,不(bú)能采用目測方法。以前大部分檢測單位都是用針筒裝1%~2%酒精(jīng)酚酞溶液點滴在測試(shì)孔內來測試碳化深度,針筒與測試表麵直接接觸,有一定的(de)汙染,而且針筒開口較大,酒精酚酞溶液容(róng)易流失(shī),用量較大而且攜帶不方(fāng)便。現在大部分(fèn)檢測公司都用噴花露(lù)水那種噴霧的瓶子裝酒精(jīng)酚酞溶液(yè),攜帶方便、用量大(dà)大減少而且還不會與測試孔接觸,避(bì)免汙染,在(zài)一定程(chéng)度上提高檢測準確度。還有一種情況(kuàng)應特別注意,在檢測已用粉刷砂漿覆蓋的構件碳(tàn)化(huà)深度時,由於測試麵受水(shuǐ)泥砂(shā)漿的充填滲透影響,其表層含堿量較高,而用於(yú)碳化測試的酒精酚酞溶液遇堿即(jí)變紅,極易使人產生視覺誤差(chà),認為其碳化深(shēn)度值很小,如果認(rèn)真(zhēn)觀察測試孔,可(kě)發現外表(biǎo)層顏色較深,而孔內混凝土所變(biàn)的顏色較淺,這顏色較淺部分界麵到混凝土表麵的垂直(zhí)厚度即為(wéi)混凝土實際的碳(tàn)化深(shēn)度,這一點細微的差(chà)別,檢測人員一定要注意區分。
7、建立本地區的專(zhuān)用測強曲線
《規程》給出了全國通用泵送和非泵送混凝土測強曲線並由(yóu)此得到測區混凝土強度值換算表,但全國通用測強曲線因為要綜合考慮全國各地的原材料性能,而實(shí)際上各個地區的原材料(liào)性能是有(yǒu)很大差異的,地區測強曲線正是充分考慮本地區的(de)混凝土原材料(liào)、氣候條件(jiàn)和養護成型工藝,通過試(shì)驗(yàn)、校核、修(xiū)正所建立的曲線,與(yǔ)通用測強曲線相比較,地區曲線(xiàn)更接近實際數(shù)據,能更好的推算(suàn)本地區混凝土的(de)實際強度(dù)。因此,建立本地(dì)區的專用測強曲線,能有效(xiào)地提高回彈法的檢測準確度。溫州地區就曾(céng)經做(zuò)了大量的工作,采集(jí)到很多寶貴數據,編(biān)入由浙江省建築科學設計(jì)研究院有限公司主編的DB33T1049-2008《回彈法檢測泵(bèng)送混凝土抗壓強度技(jì)術規程》地方標準中,在大量(liàng)的實際工程中驗證了確實比國家測強曲線準(zhǔn)確好多。
三、結束語
總之(zhī),回彈法(fǎ)由於其方便快速的特點,是現場檢測混凝土抗壓強(qiáng)度應用最為廣泛的一種非破壞性方法。大(dà)量研究表明,如果能注意到以上(shàng)幾點,檢(jiǎn)測誤(wù)差能控製在(zài)20%範圍(wéi)內。但是,如果不(bú)按(àn)規範操作,不注(zhù)意細節,隨意檢測,誤差則大大增加,有時候甚至可能鬧笑話。所以,檢測是一個非常科學、嚴謹的過程(chéng),回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度也一樣,必須從以上(shàng)幾(jǐ)個方麵出發,嚴格(gé)控製檢測準確度,更好的為建設(shè)工程(chéng)服務(wù)。