混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度回彈檢測(cè)技術(shù)探討

【摘 要】混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一直是檢測(cè)人員所重點(diǎn)關(guān)系的要點(diǎn)之一，對(duì)于強(qiáng)度的檢測(cè)有多種方法，如回彈法、鉆芯法等，本文通過(guò)結(jié)合筆者從事結(jié)構(gòu)檢測(cè)實(shí)踐，針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中回彈法檢測(cè)強(qiáng)度，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)探討，提出可行的檢測(cè)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)檢測(cè)；回彈法檢測(cè)；強(qiáng)度檢測(cè)

1．工程概況

混凝土結(jié)構(gòu)由于其設(shè)計(jì)、施工以及使用管理中的種種失誤及技術(shù)條件限制，會(huì)產(chǎn)生各種各樣的質(zhì)量問(wèn)題；因此必須對(duì)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度采取，對(duì)構(gòu)件強(qiáng)度的檢測(cè)其因?yàn)槭侵苯釉跇?gòu)件中取樣，因此有別于其他施工檢測(cè)方法。這就要求盡量不損傷和少損傷已有結(jié)構(gòu)且達(dá)到規(guī)定的檢測(cè)精度?，F(xiàn)重點(diǎn)結(jié)合工程實(shí)踐情況，探討鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的回彈法檢測(cè)。

2．結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)方法

鑒于混凝土構(gòu)件受力性能等主要是通過(guò)混凝土強(qiáng)度來(lái)判斷，其可以說(shuō)是判斷構(gòu)件性能的重要參數(shù)。如何有效準(zhǔn)確地測(cè)定出混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度是一直值得研究的問(wèn)題。尤其是對(duì)于混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，其由于與混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等具有相關(guān)性，而且通過(guò)測(cè)定混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度相對(duì)容易，因此檢測(cè)混凝土構(gòu)件中的立方體抗壓強(qiáng)度就成為強(qiáng)度檢測(cè)的主要操作之一。

從混凝土強(qiáng)度檢測(cè)實(shí)踐來(lái)看，目前對(duì)混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)技術(shù)主要有非破損檢驗(yàn)法和半破損檢驗(yàn)法。對(duì)于混凝土的非破損檢測(cè)強(qiáng)度技術(shù)，是在不破壞混凝土強(qiáng)度的情況下，首先測(cè)出混凝土的一些物理性質(zhì)，然后根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度與其物理性質(zhì)之間的內(nèi)在關(guān)系，來(lái)根據(jù)相關(guān)公式來(lái)推算出混凝土的特征強(qiáng)度。目前對(duì)于混凝土的非破損強(qiáng)度檢測(cè)方法主要有回彈法、超聲波法、超聲回彈法以及表面壓痕法等等。另外對(duì)于混凝土強(qiáng)度的半破損檢測(cè)技術(shù)，是在不影響構(gòu)件承載的基礎(chǔ)上，對(duì)構(gòu)件采取直接取樣或者局部破壞試驗(yàn)，然后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)算出特征強(qiáng)度，作為混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果。其中主要代表性的方法為鉆芯法、拔出法、拔脫法、拔折法、射擊法等，尤其是日前鉆芯法和拔出法使用較多。

3．回彈法強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)

（1）回彈法強(qiáng)度檢測(cè)就是通過(guò)利用強(qiáng)度與構(gòu)件物理性質(zhì)之間的相關(guān)關(guān)系而采用的是非破損試驗(yàn)法。該檢測(cè)方法通過(guò)采用回彈法測(cè)試強(qiáng)度，其優(yōu)點(diǎn)在于具有儀器構(gòu)造簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)試速度快和試驗(yàn)費(fèi)用低等。只要在相應(yīng)件下可以滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的測(cè)試要求，其強(qiáng)度誤差在15％以內(nèi)。這種方法在現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度和砌體砂漿強(qiáng)度的測(cè)量已得到廣泛應(yīng)用。回彈法對(duì)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)主要采用的儀器叫回彈儀，應(yīng)用于砌體砂漿的回彈儀與混凝土回彈儀相似，但探頭要小一些。

一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的重錘，在標(biāo)準(zhǔn)彈簧彈力帶動(dòng)下，沖擊一個(gè)與結(jié)構(gòu)表面接觸的彈擊桿，由于彈力的作用，重錘又問(wèn)跳回一定距離，并帶動(dòng)滑動(dòng)指針在刻度上指出回彈值N。N是重錘回彈距離與起跳點(diǎn)原始位置距離的百分比值。這種方法在現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度和砂漿強(qiáng)度的測(cè)量中已得到廣泛應(yīng)用。它根據(jù)《回彈法評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》和有關(guān)技術(shù)手冊(cè)來(lái)進(jìn)行實(shí)施?；貜梼x使用時(shí)，先輕壓一下彈擊桿，使按鈕松開，讓彈擊桿徐徐伸出，并伎掛鉤掛上彈擊錘；再將回彈儀對(duì)混凝土表面緩慢均勻施壓，待彈擊錘脫鉤，沖擊彈擊桿后，彈擊錘即帶動(dòng)指針向后移動(dòng)直至達(dá)到一定位置，指針塊的刻度線即在刻度尺上指示某一回彈值?；貜梼x應(yīng)按與關(guān)規(guī)定定期進(jìn)行檢測(cè)。獲得檢定合格證后在檢定有效期內(nèi)使用。利用回彈儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)前后，必須在標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上率定。使用時(shí)，先壓一下沖扦，使按鈕脫離導(dǎo)向圓板，在壓力彈簧的作用下，圓扳連同導(dǎo)桿被推向前方，并帶動(dòng)指針回“零”，使沖桿伸出套筒，此時(shí)勾子勾住沖錘。然后將沖桿垂直地頂向試件表面，徐徐用力將其頂回套筒內(nèi)，于是拉力彈簧就逐漸處于受力狀態(tài)。最后當(dāng)勾子被后蓋調(diào)整螺絲頂開時(shí)，沖錘就借彈簧力沖擊于沖桿上，沖擊反力將錘彈回，并帶動(dòng)指針在標(biāo)尺上指出回彈值。

（2）回彈測(cè)區(qū)選取。鑒于混凝土表面的硬度受諸多復(fù)雜因素的影響?；炷潦欠莿蛸|(zhì)材料，它的硬度與水泥品種、粗細(xì)骨料、骨料粒徑、配合比等有關(guān)；另—個(gè)不可忽視的因素是混凝土碳化的影響。特別是對(duì)舊結(jié)構(gòu)物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，若不進(jìn)行碳化影響修正，推定值可能會(huì)比實(shí)際強(qiáng)度值高出2-3倍。這因?yàn)榛炷撂蓟疃容^大時(shí)，實(shí)測(cè)的僅是碳化后混凝土表面的硬度情況。為此在工程檢測(cè)中對(duì)于混凝土回彈測(cè)區(qū)的面積一般為400cm2，測(cè)區(qū)表面應(yīng)乎整，避開蜂窩和麻面。測(cè)區(qū)的表面應(yīng)清潔，當(dāng)表面有雜物、浮漿時(shí)，可用砂輪磨除。

對(duì)于回彈測(cè)區(qū)的選取應(yīng)當(dāng)避開構(gòu)件鋼筋密集區(qū)和構(gòu)件接縫處，一般情況下，回彈測(cè)區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)件兩個(gè)相對(duì)的面上。測(cè)區(qū)的數(shù)量應(yīng)根據(jù)測(cè)試目的而定。另外，回彈值還與測(cè)試角度有關(guān)，當(dāng)無(wú)法水平測(cè)試時(shí)，應(yīng)考慮測(cè)試角度對(duì)回彈值進(jìn)行修正。

（3）采取回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先采取規(guī)定動(dòng)能的重錘彈擊混凝土表面，彈擊后，初始動(dòng)能發(fā)生再分配，一部分能量被混凝土吸收，而其余能量則回傳給重錘。從常規(guī)分析可知道，混凝土所吸收能量取決于混凝土表面硬度。如果混凝土表面硬度低，則受彈擊后混凝土表面變形和大，從而被混凝土吸收的能量就多，回傳給重錘的能量就少；相反則回彈值就高，從而間接地可判斷出混凝土抗壓強(qiáng)度。通過(guò)采取這種方法，不斷經(jīng)過(guò)試驗(yàn)可建立出回彈值與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系。由于受回彈法所必需的測(cè)強(qiáng)曲線代表性的限制，因此要求回彈法只適用于齡期為14～1000d范圍內(nèi)自然養(yǎng)護(hù)、評(píng)定強(qiáng)度在10～50MPa的普通混凝土，不適用于內(nèi)部有缺陷或遭化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、冰凍的混凝土和其他品種混凝土。

通過(guò)采取回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)當(dāng)確?；貜梼x與測(cè)試面垂直，并不得打在氣孔和外露石子上。每個(gè)測(cè)區(qū)回彈16次，回彈宜在側(cè)面范圍內(nèi)均勻分布，點(diǎn)與點(diǎn)間距不得小于20mm，回彈點(diǎn)距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、鐵件的距離不得小于30mm。同一回彈點(diǎn)只允許彈擊一次，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)精確到1mm。

（4）另外，目前也發(fā)展了超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。通過(guò)采取超聲波法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，則可通過(guò)利用超聲波在混凝土介質(zhì)中傳播，通過(guò)在遇到不同界面所產(chǎn)生反射、折射、繞射、衰減等現(xiàn)象，從而使傳播的速度、振幅、波形、頻率等發(fā)生相應(yīng)變化。然后通過(guò)測(cè)定這些變化規(guī)律，則可以得到材料的某些性質(zhì)和內(nèi)部構(gòu)造情況。我國(guó)目前超聲波法測(cè)強(qiáng)，多作為與回彈法配合的綜合法使用，并優(yōu)先采用地區(qū)曲線或?qū)Ｓ们€。同時(shí)由于影響混凝土強(qiáng)度的因素比較多，對(duì)超聲法、回彈法的精度的影響也不同。單一方法往往有較大的誤差，將兩種方法綜合應(yīng)用，則可提高檢測(cè)的精確度，同時(shí)應(yīng)當(dāng)在使用中根據(jù)《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》操作。

4．結(jié)語(yǔ)

從工程實(shí)踐表明，要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、合理、有效的加固處理，必須明了建筑結(jié)構(gòu)的破損機(jī)理，必須對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的質(zhì)量檢測(cè)與鑒定，而這種結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè)工作具有不同于施工質(zhì)量檢測(cè)工作的特殊性，因?yàn)樗窃谝延薪Y(jié)構(gòu)上進(jìn)行的直接“取樣”，或直接檢測(cè)。這就要求盡量不損傷和少損傷已有建筑結(jié)構(gòu)且達(dá)到規(guī)定的檢測(cè)精度。從結(jié)合多年的工程檢測(cè)實(shí)踐表明，目前已經(jīng)有一套較為完善的關(guān)于回彈法檢測(cè)強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)，而且已有《回彈法評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》，通過(guò)使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)程的各項(xiàng)條款和規(guī)程管理要求，以便取得滿意的結(jié)果。

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