淺談回彈鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的應(yīng)用

麥家昌

摘 要：混凝土強(qiáng)度是混凝土結(jié)構(gòu)受力性能的關(guān)鍵因素，同時(shí)也是質(zhì)量驗(yàn)收、房屋安全鑒定、質(zhì)量問(wèn)題仲裁的重要指標(biāo)。文章概述了回彈法與鉆芯法各自的優(yōu)點(diǎn)，并闡述了回彈鉆芯法在很多工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中的使用。

關(guān)鍵詞：回彈鉆芯法；檢測(cè)；混凝土；強(qiáng)度

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)常用混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的方法有很多種，主要包括回彈法、超聲波法以及鉆芯法等，各種方法都有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)與局限性?；貜椃y(cè)試快速、簡(jiǎn)便，但是混凝土齡期增長(zhǎng)后，混凝土表面硬化，對(duì)潮濕混凝土表面硬度降低，回彈值顯著偏低。鉆芯法使用起來(lái)直觀準(zhǔn)確，可以從芯樣的強(qiáng)度來(lái)推定混凝土強(qiáng)度的特點(diǎn)，但是鉆芯法不宜用在一結(jié)構(gòu)大面積中，所以，可以利用回彈法的優(yōu)點(diǎn)來(lái)彌補(bǔ)鉆芯法的缺點(diǎn)，使兩種方法綜合起來(lái)，使用回彈鉆芯綜合法，將這兩者對(duì)構(gòu)件進(jìn)行內(nèi)外結(jié)合，以便由表至內(nèi)多側(cè)面綜合反映混凝土抗壓強(qiáng)度。

1 回彈法測(cè)強(qiáng)、鉆心法測(cè)強(qiáng)概述

1.1 回彈法測(cè)強(qiáng)的特點(diǎn)及影響分析

回彈法是指應(yīng)用回彈儀測(cè)定混凝土表面硬度來(lái)推斷混凝土抗壓強(qiáng)度的方法?；貜椃y(cè)試具有快速、簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，能在短期內(nèi)進(jìn)行較多數(shù)量的檢測(cè)，以取得代表性較高的總體混凝土強(qiáng)度質(zhì)量，檢測(cè)齡期為12～1000d，碳化化深度為低碳化深度的混凝土。

1.1.1 測(cè)試面，環(huán)境溫度，測(cè)試儀器對(duì)回彈測(cè)強(qiáng)的影響分析

檢測(cè)時(shí)必須為混凝土原漿面，不可誤將砂漿粉刷層當(dāng)作混凝土原漿面進(jìn)行檢測(cè)，混凝土表面的疏松層應(yīng)清除，確認(rèn)被檢測(cè)結(jié)構(gòu)的表面清潔、平整然后進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)試時(shí)，回彈儀質(zhì)量必需合格，經(jīng)計(jì)量標(biāo)定后才能使用，使用的環(huán)境溫度為-4℃～40℃，回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于構(gòu)件的表面，軸壓回彈儀按鈕松開(kāi)，彈擊桿徐徐伸出，掛鉤掛上重錘，回彈儀對(duì)混凝土表面緩慢均勻施壓，重錘脫鉤，沖擊彈壓桿后，重錘即帶動(dòng)指針向后移動(dòng)至達(dá)到一定位置時(shí)，指示出混凝土表面的回彈值。

1.1.2 碳化深度對(duì)回彈法測(cè)強(qiáng)影響的分析

采用回彈儀確定混凝土抗壓強(qiáng)度的影響因素較多，其中有構(gòu)件的剛度、濕度、測(cè)試面位置、測(cè)試角度以及混凝土的碳化深度等，其中以碳化深度對(duì)強(qiáng)度影響尤為重要。

實(shí)際工程檢測(cè)中還發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)強(qiáng)度低的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件處于干燥迎風(fēng)面容易碳化。相反混凝土碳化就慢，氣候潮濕碳化速度慢，氣候干燥碳化速度快。大氣污染嚴(yán)重的（工業(yè)區(qū)）地區(qū)混凝土碳化速度快，非工業(yè)地區(qū)混凝土碳化速度慢，可以看出碳化深度直接影響構(gòu)件強(qiáng)度的計(jì)算與推定。

當(dāng)碳化度為1.0mm時(shí)，實(shí)測(cè)強(qiáng)度為10～50MPa強(qiáng)度降低5%～8%；如碳化深度為5.0mm，實(shí)測(cè)強(qiáng)度為10～50MPa，強(qiáng)度降低為28%～35%。由此說(shuō)明碳化深度影響之大不容小視，既然如此碳化深度測(cè)試要更為重視，如果測(cè)試誤差大，將影響工程質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)。

1.2 鉆芯法測(cè)強(qiáng)的特點(diǎn)及影響分析

鉆芯法測(cè)強(qiáng)，是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上直接鉆取混凝土試件，進(jìn)行加工后試壓所測(cè)得的強(qiáng)度值，鉆芯法測(cè)強(qiáng)能真實(shí)地反映混凝土的質(zhì)量，是比較直觀、準(zhǔn)確、可靠的一種方法。但鉆芯法取芯工作量大，且不宜在構(gòu)件上取過(guò)多數(shù)量以致影響其結(jié)構(gòu)安全性。

1.2.1 鉆取芯樣的設(shè)備及芯樣加工對(duì)鉆芯法測(cè)強(qiáng)的影響分析

鉆取混凝土芯樣時(shí)，首先選擇鉆頭尺寸，鉆取芯樣直經(jīng)尺寸一般不宜小于粗骨料最大粒徑的三倍。在任何情況下，也不得小于骨料最大粒徑的兩倍，其次應(yīng)選用易操作、重量輕與混凝面保持垂直的，質(zhì)量合格的鉆芯機(jī)。加工芯樣的高度應(yīng)為直徑的0.95～2倍，一般采用1倍，芯樣兩端鋸平后，端面要處理平整，在l00mm長(zhǎng)度內(nèi)不平整度不能大于0.1mm。芯樣端面與軸線的垂直應(yīng)不得大于2。芯樣內(nèi)不允許有裂縫或較大的缺陷。芯樣試件內(nèi)不應(yīng)含有鋼筋（如果不能滿足此項(xiàng)要求時(shí)，每個(gè)試件內(nèi)最多允許含兩根直徑小于l0mm的鋼筋，并且鋼筋應(yīng)與芯樣軸線垂直，不得露出端面）。為了使芯樣與被測(cè)試件的強(qiáng)度一致，芯樣試件宜在被檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土濕度基本一致的條件下，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。如結(jié)構(gòu)工作條件比較干燥，芯樣試件應(yīng)以自然干燥狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)；如結(jié)構(gòu)工作條件比較潮濕，芯樣試件應(yīng)以潮濕狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)。若按自然干燥狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，芯樣試件在受壓前，應(yīng)在室內(nèi)自然干燥3天；按潮濕狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，芯樣試件應(yīng)在20℃±5℃的清水中浸泡40～48h，從水中取出后立即進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。

1.2.2 鉆取芯樣的部位和數(shù)量對(duì)鉆芯法測(cè)強(qiáng)的影響分析

鉆芯法適用于局部破損檢測(cè)，因此在選擇鉆芯位置時(shí)，應(yīng)避開(kāi)主筋，預(yù)埋件和管線等有鋼筋的部位，根據(jù)結(jié)構(gòu)圖并借助鋼筋位置測(cè)定儀等磁感應(yīng)設(shè)備查明鋼筋位置，在結(jié)構(gòu)受力較小的部位，盡量避免對(duì)結(jié)構(gòu)造成不安全的部位。

因鉆芯法屬于局部破損的檢測(cè)方法，所以不宜在構(gòu)件上取過(guò)多數(shù)量的芯樣，可是芯樣強(qiáng)度的離散性較大，數(shù)量太少的話代表性不夠，因此對(duì)單個(gè)構(gòu)件，當(dāng)其體積和尺寸較大，取芯樣不應(yīng)少于3個(gè)，取芯樣的位置應(yīng)盡量分散，盡量減少對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響，對(duì)于較小的構(gòu)件，芯樣數(shù)量可取2個(gè)。

2 工程檢測(cè)實(shí)例分析

某生活小區(qū)工程，剪力墻結(jié)構(gòu)，所檢部位設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，檢測(cè)時(shí)混凝土齡期約63～65d左右。檢測(cè)方法采用回彈法，通過(guò)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，發(fā)現(xiàn)剪力墻、暗柱等一些豎向構(gòu)件碳化較大，碳化深度都大于2.0mm，有的甚至達(dá)到6.Omm，如果據(jù)此碳化進(jìn)行混凝土強(qiáng)度推定值的折減，將使回彈法檢測(cè)結(jié)果偏低。根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23——2011）4.1.6條，可鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修正。

3 分析探討

通過(guò)對(duì)一些資料的總整理，每一回彈測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度推定值均有與其相應(yīng)位置的芯樣強(qiáng)度值，并采用了鉆芯法對(duì)回彈法進(jìn)行修正，即在結(jié)構(gòu)實(shí)體上同部位鉆取芯樣（100mm）進(jìn)行修正，取得了較好的效果，使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。由于鉆芯法是直接從構(gòu)件上鉆取芯樣，因此材料、配合比、養(yǎng)護(hù)條件等都與結(jié)構(gòu)實(shí)際情況相同，所以用芯樣修正系數(shù)對(duì)非破損方法測(cè)出的強(qiáng)度進(jìn)行修正，修正后的測(cè)區(qū)強(qiáng)度精度高，與實(shí)際混凝土強(qiáng)度更接近。

為了更準(zhǔn)確反映混凝土的實(shí)際情況，用鉆法修正回彈法的檢測(cè)結(jié)果很有必要?；炷猎?8d齡期內(nèi)正常養(yǎng)護(hù)，混凝土表面的碳化規(guī)律一般是碳化深度與其表面硬度成負(fù)相關(guān)關(guān)系，我國(guó)現(xiàn)行的回彈法統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線將由碳化引起的混凝土表面硬度的增加進(jìn)行一定的折減，然而據(jù)了解大部分施工中豎向混凝土現(xiàn)澆構(gòu)件側(cè)面均不能嚴(yán)格做到按規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，或者澆水不夠及時(shí)、充足，再加上外加劑的使用及工程中大模板的推廣應(yīng)用，使得混凝土中的氣泡不易排出，最終導(dǎo)致混凝土成型后構(gòu)件表面出現(xiàn)氣孔，密實(shí)度差。

參考文獻(xiàn)

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