影響回彈法檢測混凝土強度準確性的因素

嚴太勇

(安徽省水利水電勘測設(shè)計院,安徽蚌埠 233000)

影響回彈法檢測混凝土強度準確性的因素

嚴太勇

(安徽省水利水電勘測設(shè)計院,安徽蚌埠 233000)

回彈法因其儀器簡單、操作方便、經(jīng)濟、迅速,對混凝土結(jié)構(gòu)無破損和具有一定的測試精度,而始終保持著它在混凝土檢測領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢地位。回彈法在使用過程中還是出現(xiàn)了較多的儀器率定準確性、人員操作、測試面處理、外界環(huán)境、碳化深度檢測等處理不當(dāng)問題,造成了較大的測試誤差。從上述幾個方面提出了提高回彈法的檢測準確性應(yīng)綜合考慮的因素。

回彈法檢測;實體強度;碳化深度;測強曲線

0 引言

工程除險加固、竣工驗收均需對混凝土實體強度進行現(xiàn)場檢測,目前檢測方法包括非破損法和破損法。回彈法因其儀器簡單、操作方便、經(jīng)濟、迅速、對混凝土結(jié)構(gòu)無破損和具有一定的測試精度,而始終保持著它在混凝土檢測領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢地位。中國建設(shè)部于1985年頒布了《回彈法評定混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ23—85),2001年修訂為《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23—2001)(以下簡稱《規(guī)程》)[1]。但回彈法在使用過程中還是出現(xiàn)了儀器率定、操作、測試面處理不當(dāng)、混凝土含水率等問題造成了較大的測試誤差。如何保證檢測準確,使其在工程除險加固、竣工驗收中發(fā)揮應(yīng)有的作用,已成為眾多工程建設(shè)者所關(guān)注的話題。筆者認為,要提高回彈法的檢測準確性,應(yīng)綜合考慮以下幾個方面因素。

1 回彈儀率定準確性

測試前必須進行回彈儀的率定試驗,只有性能良好的回彈儀才能保證測試結(jié)果的可靠性。回彈儀的標準狀態(tài)應(yīng)是在洛氏硬度HRC為60±2的標準鋼砧上,垂直向下彈擊三次的穩(wěn)定回彈平均值。彈擊桿應(yīng)分四次旋轉(zhuǎn),每次旋轉(zhuǎn)角度90°,其每旋轉(zhuǎn)一次的平均率定值應(yīng)為80±2,否則回彈儀必須進行調(diào)整或校驗。回彈儀率定是否準確直接影響混凝土強度檢測結(jié)果的準確性,影響回彈儀率定是否準確一般可能有以下原因造成:往往忽略了彈擊桿應(yīng)四次旋轉(zhuǎn),結(jié)果可能出現(xiàn)其中某個角度的平均率定值不滿足80±2的要求;標準鋼砧及回彈儀上彈擊點上灰塵等要清理干凈;鋼砧應(yīng)穩(wěn)固地平放在剛性大的物體上,不能出現(xiàn)彈擊時鋼砧顫動。當(dāng)鋼砧率定值達不到80±2時,不允許調(diào)節(jié)尾蓋上的調(diào)零螺絲來人為地使其達到80±2,否則破壞了零點起跳使回彈儀處于非標準狀態(tài)從而影響檢測結(jié)果的準確性。

2 異常測點的舍取

雖然規(guī)范規(guī)定每個回彈測區(qū)測記16個測點,計算時舍去3個最大和最小值,但在具體測試時應(yīng)注意部分明顯異常測點值。如果過低測點值應(yīng)檢查該點下部淺層是否有氣孔,過高測點值應(yīng)考慮該點下部淺層骨料的影響。對以上因素造成的異常測點予以舍去,否則過多的記錄此類回彈值,會導(dǎo)致檢測數(shù)據(jù)與實際強度出現(xiàn)偏差。

3 人員操作的因素

回彈法本身是一種科學(xué)的操作方法,國家也專門制定了相應(yīng)的規(guī)程,不容許操作人員隨意操作?；貜椃z測混凝土強度的準確性也取決于操作人員用力是否合適和均勻,是否垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的表面,同一測點只能彈擊一次,若重復(fù)彈擊則后回彈值要比前者大2個讀數(shù)左右;每個構(gòu)件應(yīng)均勻合理地用粉筆先布置測區(qū),構(gòu)件的重要部位及薄弱部位必須布置測區(qū),但實際檢測中卻很少有人嚴格按照標準規(guī)定的技術(shù)要求進行檢測操作,認為回彈技術(shù)簡單,責(zé)任心不強,敷衍了事,這樣的檢測將帶來較大的測試誤差,無法保證回彈結(jié)果的準確性。為此應(yīng)加強檢測人員的技術(shù)、職業(yè)道德培訓(xùn),提高檢測技術(shù)水平及責(zé)任心,也只有如此,才能真正提高回彈法的檢測準確度。

4 測試面的狀況

《規(guī)程》規(guī)定用于回彈檢測的混凝土構(gòu)件表面應(yīng)清潔、平整,不應(yīng)有疏松層、浮漿、油垢、蜂窩、麻面。筆者在檢測時經(jīng)常遇到麻面或有浮漿的構(gòu)件,回彈前必須有砂輪磨平,否則結(jié)果偏低。如安徽某水庫現(xiàn)澆混凝土護坡(C15)由于冬季施工保溫措施不當(dāng),致使混凝土表面起皮,泛砂,打磨后仍表面泛砂,回彈強度推定值8.8～13.5 MPa,芯樣抗壓強度16.8～20.5 MPa。兩種檢測方法的結(jié)果出現(xiàn)較大差異。由此可見,遭受化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、凍傷的混凝土應(yīng)選用取芯樣、超聲波等方法進行。在測試面達到清潔、平整的前提下,還需注意混凝土表層是否干燥,水利工程混凝土構(gòu)件經(jīng)常表面潮濕或表面看不出潮濕但表層含水率較大,混凝土的含水率對其表面的硬度影響很大,水利工程混凝土經(jīng)常接觸水或暴露于外,檢測時要考慮混凝土的含水率情況,否則檢測結(jié)果可能較大偏離實際值。如安徽某水利工程為C25商品混凝土,檢測時齡期28～35 d,檢測前一天有小雨,經(jīng)過第二天上午日曬,表面看不出潮濕。回彈法檢測混凝土強度推定值在20.1～23.8 MPa,后取芯三組實測抗壓強度28.1～30.6 MPa,混凝土干燥時回彈法檢測混凝土強度推定值在26.8～29.5 MPa;又如某圩區(qū)排澇閘于2008年5月建成,2009年4月對其進行竣工檢測,檢測時防洪閘啟閉機排架柱表面正常,設(shè)計混凝土強度等級C20,布置10個回彈測區(qū),換算強度范圍值17.9～19.9 MPa,平均值18.7 MPa,標準差0.59 MPa,強度推定值17.7 MPa不滿足設(shè)計強度等級C20要求。分析原因檢測前三天該地下雨,防洪閘啟閉機排架柱被雨淋濕,經(jīng)過三天不強烈日曬雖表面已干但表層下部混凝土仍含水,后來經(jīng)過一段時間晴好天氣仍采用回彈法復(fù)檢,換算強度范圍值23.2～33.4 MPa,平均值28.0 MPa,標準差3.71 MPa,強度推定值21.9 MPa滿足設(shè)計強度等級要求。以上實例表明含水率對回彈法檢測影響很大。在進行檢測時要充分了解其實際情況,否則回彈數(shù)據(jù)可能偏離實際值較大。

對齡期為14～1 000 d的混凝土可采用回彈法按規(guī)程附錄A進行測區(qū)混凝土強度換算,混凝土強度推定值和實際強度基本吻合。對一些老建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)(齡期超過1 000 d)實體強度檢測時,應(yīng)認真清理其表面,且應(yīng)鉆取混凝土芯樣或其他方法進行修正。否則因其表表層風(fēng)化、碳化深可能會導(dǎo)致回彈法強度推定值遠小于混凝土芯樣強度。安徽某大型水閘于1975年建成,需對其進行除險加固,1#閘墩表面混凝土老化較嚴重,局部位置最大碳化深度達65.0 mm。對混凝土表面老化層進行清理,布置15個回彈測區(qū),測區(qū)強度范圍值14.4～25.1 MPa,平均值20.3 MPa,標準差3.56 MPa,強度推定值14.4 MPa。抽取三塊混凝土芯樣,按《水工混凝土試驗規(guī)程》DL/T5150—2001進行抗壓強度試驗,芯樣抗壓強度分別為20.0、22.3、26.8 MPa,取三個芯樣測值的平均值23.0MPa作為1#閘墩的混凝土強度。由此可見當(dāng)混凝土齡期遠超過14～1 000 d時,混凝土表面雖經(jīng)過清理,但回彈檢測結(jié)果標準差大,強度推定值遠低于芯樣抗壓強度,要不采取鉆取混凝土芯樣或其他方法進行修正,會導(dǎo)致回彈法強度推定值遠小于混凝土實際強度的情況出現(xiàn),造成不必要的浪費。

5 碳化深度

碳化深度值的測量準確直接影響混凝土強度推定值的準確。碳化檢測時最好不要用沖擊鉆等方法打孔,因混凝土粉末粘在孔壁上無法徹底清除干凈導(dǎo)致碳化界線錯判而影響檢測結(jié)果的準確性,如果碳化深度不大時一般采用水泥釘在混凝土表面斜向鑿一淺坑,坑內(nèi)基本無粉末和碎屑影響,用吸耳球吹盡粉末和碎屑,該坑無釘痕側(cè)為緩坡狀,碳化界限明顯,便于準確測量其碳化深度。測量碳化深度值時最好用專用測量儀器,不能采用目測方法。在碳化深度的測試中,注意其深度值應(yīng)為垂直距離,而非孔洞中呈現(xiàn)的非垂直距離。碳化尺靠混凝土壁的一邊兩端都要緊貼混凝土壁,保證其深度值為垂直距離,測量三次取平均值。有些水泥水化后不能立即呈現(xiàn)碳化界線,需等待其界線清楚后在進行測量。部分混凝土骨料可能含堿性物質(zhì),當(dāng)?shù)稳敕犹凭芤簳r也變紅,仔細觀察排除此類干擾因素使響碳化界線的判斷準確可靠,從而提高回彈檢測結(jié)果的準確性。還有一種情況應(yīng)特別注意,在檢測已用粉刷砂漿覆蓋的構(gòu)件碳化深度時,由于測試面受水泥砂漿滲透影響,其表層含堿量較高,而用于碳化測試的酚酞酒精溶液遇堿即變紅,極易使人產(chǎn)生視覺誤差,認為其碳化深度值很小。如果認真觀察測試孔,可發(fā)現(xiàn)外表層顏色較深,而孔內(nèi)混凝土所變的顏色較淺,這顏色較淺部分的厚度即為混凝土實際的碳化深度。這一點細微的差別,檢測人員一定要注意區(qū)分。

6 結(jié)語

回彈法在混凝土強度檢測領(lǐng)域有著廣泛運用,在檢測過程中應(yīng)注意回彈儀率定、人員操作、測試面的清潔、平整、含水率及老化狀況、碳化深度檢測等影響回彈結(jié)果準確性因素,提高回彈法檢測結(jié)果的準確性,為工程除險加固及竣工驗收提供準確、合理的混凝土強度結(jié)論,保證混凝土工程安全、經(jīng)濟的運行。

總之,提高回彈法檢測混凝土抗壓強度準確性需考慮的因素很多,本文所提及的僅僅是平時在工程檢測中的粗淺體會,其中還有許多問題有待深入探討和研究。

[1] JGJ/T 23—2001,回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程[S].

(責(zé)任編輯:李 雯)

Factors that Influencing Accuracy of Concrete Strength with ReboundM ethod Detection

YAN Taiyong
(Anhui Survey&Design Institute of Water Conservancy&Hydropower)

The rebound method stillmaintains its advantageous position in the field of concrete testing due to its simple apparatus,easy operation,quickness and economy,no har m to concrete structures and a certain degree in testing accuracy.But during its application regarding apparatus calibration accuracy,the operation,the trea tment of testing surface,the external environment and the carbonation depth detection etc.,manymisconductswill stilloccurwhich would result in relatively big testing errors.Based on the above facts,the authorput for ward some comprehensive factors in order to improve the testing accuracy with rebound method.

rebound method detection;solid strength;carbonation depth;strength curve

TU528

A

1671-1211(2010)05-0619-03

2010-07-09;改回日期:2010-09-07

嚴太勇(1976-),男,工程師,水利工程質(zhì)量檢測專業(yè),從事水利工程土建及金屬結(jié)構(gòu)部分質(zhì)量檢測工作。E-mail:taiyyan@163.com