幾種導(dǎo)致回彈法檢測混凝土強(qiáng)度碳化深度異常原因的探討

汪澤利

（黃山市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽 黃山 245000)

1 概 述

在日常的現(xiàn)場混凝土強(qiáng)度推定檢測方法中，回彈法因其簡便、快速、經(jīng)濟(jì)，而且也有相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確度等特點(diǎn)而倍受工程檢測人員的青睞,是我國目前工程檢測中應(yīng)用最為廣泛的檢測方法之一?；貜椃ㄊ峭ㄟ^回彈儀檢測混凝土表面硬度來推算出混凝土強(qiáng)度的一種檢測方法，回彈曲線是通過試驗(yàn)找出回彈值、碳化深度、混凝土抗壓強(qiáng)度值之間的線性關(guān)系，在現(xiàn)實(shí)檢測中，回彈值的取值，只要操作規(guī)范，檢測環(huán)境符合規(guī)范要求，測區(qū)布置正確，回彈值都有很好的真實(shí)性，而碳化深度的影響因素就比較多，在這里，就幾種導(dǎo)致回彈法檢測混凝土強(qiáng)度碳化深度異常原因作一個(gè)深度探討。

2 碳化的成因與機(jī)理

水泥水化后會(huì)生成大量的Ca（OH）2，它除少量溶于孔隙液中，使混凝土呈堿性，大部分以結(jié)晶狀態(tài)存在，成為孔隙液保持高堿性的儲(chǔ)備，空氣中的CO2氣體不斷地透過混凝土中未完全充水的粗毛細(xì)孔道，與其中的孔隙液所溶解的Ca（OH）2進(jìn)行中和反應(yīng)。反應(yīng)生成難溶于水的CaCO3和H2O。CaCO3附著于表層孔隙中，增加了混凝土表面的密實(shí)度，從而提高了表層混凝土的強(qiáng)度，但內(nèi)部強(qiáng)度并未提高，因此要測定碳化的深度，加以修正。CO2氣體與Ca（OH）2的中和反應(yīng)使混凝土堿度降低，通過酚酞溶液遇堿變紅，遇酸無色的原理測試CO2擴(kuò)散到的深度，擴(kuò)散到的地方酚酞溶液滴上去呈無色，而未擴(kuò)散到的地方呈紅色（有堿存在），變無色的深度即為碳化深度。

3 碳化深度異常的原因分析

由于大氣中CO2的濃度比較稀薄，只占大氣的0.03%，而且比較穩(wěn)定。根據(jù)上述的碳化原理，碳化深度應(yīng)該與時(shí)間有很好的線性關(guān)系，在現(xiàn)場檢測時(shí)，大部分混凝土碳化深度也都呈現(xiàn)了上述的線性關(guān)系，可是筆者在日常檢測中，也時(shí)常發(fā)現(xiàn)有些低齡期的混凝土（如3個(gè)月的混凝土，一般情況碳化深度不會(huì)超過1 mm）的碳化深度卻達(dá)到3mm～4 mm以及以上，這顯然與碳化理論不相符。帶著這些疑問，查閱大量有關(guān)資料，并做了一些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，試圖從下面幾個(gè)方面找到碳化深度異常的原因：混凝土表層是否完全水化；混凝土的表層成分；脫模劑的酸堿度；大劑量摻合料的影響。

①在平時(shí)的檢測中，檢測人員在磨石清除表面浮漿時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)混凝土表層起砂掉粉的現(xiàn)象，這時(shí)候檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)碳化值很高，如果按照回彈規(guī)程去折減，推定值往往很小。遇到這種情況，用取芯檢測發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部強(qiáng)度普遍要高于表層混凝土強(qiáng)度，經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)這是由于施工單位管理比較差、成型前模板沒有澆透水、養(yǎng)護(hù)不到位等原因，使得表層的混凝土并沒有完全水化，沒有生成足夠的Ca（OH）2堿性層，也就不會(huì)產(chǎn)生足夠CaCO3從而導(dǎo)致表層強(qiáng)度增加，由于表層為中性層，這時(shí)候酚酞檢測為無色，而這時(shí)候再考慮碳化引起強(qiáng)度提高的折減，肯定是不合適的。

②在日常的碳化檢測中，有時(shí)發(fā)現(xiàn)有些混凝土表層裹著一層厚厚的凈漿層，而檢測的凈漿層基本碳化完全，出現(xiàn)了短齡期混凝土碳化深度偏大現(xiàn)象，是否凈漿比成型質(zhì)量好的混凝土碳化來的容易呢？我們做了一個(gè)簡單的試驗(yàn)，在室外自然養(yǎng)護(hù)下，同一個(gè)水灰比（0.45水灰比），寧國海螺P.O42.5水泥，黃山本地細(xì)度模數(shù)2.9中砂，顆粒級(jí)配5mm～31.5 mm的碎石，制作了一個(gè)邊長70.7mm的立方體凈漿試塊和一個(gè)邊長150mm的立方體混凝土試塊，在60d齡期進(jìn)行碳化檢測，得到凈漿試塊的碳化深度值為1.5mm,而混凝土試塊基本沒有碳化。這就說明凈漿更容易碳化，分析導(dǎo)致混凝土凈漿層厚的原因，主要是由于商品混凝土的大坍落度的要求，現(xiàn)場控制質(zhì)量差的混凝土容易出現(xiàn)和易性差、離析嚴(yán)重，振搗之后表層就會(huì)出現(xiàn)厚厚的一層凈漿層，從而導(dǎo)致碳化增大，這種碳化雖然增加了表層凈漿的強(qiáng)度，但是回彈檢測是由表及里，而表層為凈漿層非混凝土并不能代表內(nèi)部的混凝土強(qiáng)度，這時(shí)候的高碳化值也告訴我們不能簡單的按照回彈規(guī)程折減來判定內(nèi)部混凝土強(qiáng)度。

③筆者曾經(jīng)在一幢32層的剪力墻結(jié)構(gòu)回彈檢測，強(qiáng)度為C30～C45，混凝土表層密實(shí)、無起砂掉粉、蜂窩麻面等現(xiàn)象，混凝土觀感很好，檢測的回彈數(shù)值也很正常，可是在碳化檢測時(shí)，發(fā)現(xiàn)三個(gè)月到半年的齡期，數(shù)值普遍大于3mm,詢問現(xiàn)場施工人員模板使用的是什么隔離劑，發(fā)現(xiàn)工地上使用的是廢棄機(jī)油，而用PH試紙測試了機(jī)油酸堿度為PH值為5.5～6.0，呈現(xiàn)弱酸性，由于機(jī)油的弱酸性稀釋了混凝土表層的堿性，使得混凝土表層呈現(xiàn)中性或者弱酸性，而酚酞檢測只是以混凝土的酸堿度來判斷碳化深度，這時(shí)候如果按照規(guī)程折減，可能就判定為不合格，這也是一種誤判。

④再分析一下?lián)胶狭蠈?duì)混凝土碳化深度的影響。在現(xiàn)在商品混凝土配比中，高強(qiáng)度混凝土由于對(duì)早期強(qiáng)度的要求，所以摻合料摻量不是很大，而對(duì)于低強(qiáng)度混凝土，有的商品混凝土廠家達(dá)到水泥用量40%以上，對(duì)于摻合料對(duì)混凝土碳化深度的影響分析，做了一個(gè)簡單的試驗(yàn)論證。使用寧國海螺P.O42.5水泥，黃山本地細(xì)度模數(shù)2.9中砂，顆粒級(jí)配5mm～31.5 mm的碎石，江蘇建科院JM-Ⅷ高效減水劑，粉煤灰為南熱Ⅰ級(jí)低鈣粉煤灰，摻量分別為20%、40%、60%，坍落度為160 mm,制作150mm×150mm×150mm試塊自然養(yǎng)護(hù)，分別測試30d、60d、90d的碳化深度，數(shù)據(jù)見表1。

表1

由表1可以看出，隨著粉煤灰摻量的增加，碳化深度顯著增加，這是由于水泥水化過程中產(chǎn)生的Ca（OH）2與粉煤灰中的活性玻璃體SiO2、Al2O3發(fā)生二次反應(yīng)，生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，中和了混凝土表層的堿度儲(chǔ)備，使得酚酞試劑測試顯示為無色，因?yàn)闆]有產(chǎn)生足夠的CaCO3來提高表層混凝土強(qiáng)度，所以這時(shí)候按照規(guī)程去折減也是不合適的。在碳化檢測時(shí)，對(duì)于高摻量粉煤灰的混凝土一定要考慮到粉煤灰對(duì)碳化深度的影響。

4 結(jié) 語

上述的幾種情況，都會(huì)導(dǎo)致檢測時(shí)異常的碳化深度值出現(xiàn)，而在平時(shí)檢測時(shí)，就需要檢測人員認(rèn)真細(xì)致的加以判別，不能一概以回彈規(guī)程套用了之，檢測人員應(yīng)該清楚了解到對(duì)于回彈規(guī)程規(guī)定的碳化深度的檢測，是在條件正常情況下對(duì)混凝土強(qiáng)度的一種折減，而現(xiàn)實(shí)中各種因素導(dǎo)致的混凝土表層堿性降低，并不一定是由于CO2氣體與堿的中和反應(yīng)導(dǎo)致的，所以在日常的檢測工作中，當(dāng)遇到碳化深度值異常情況時(shí)，應(yīng)通過取芯檢測來對(duì)回彈法進(jìn)行對(duì)比，以取得混凝土內(nèi)部強(qiáng)度的真實(shí)值，來提高檢測的精確度，以防止把合格的混凝土按照不合格判定，造成工程不必要的損失。

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