分析鉆芯修正回彈法檢測混凝土抗壓強度

簡 峰

簡 峰

東莞市萬江區(qū)規(guī)劃建設辦公室

【摘 要】文章通過對鉆芯法和回彈法的優(yōu)缺點進行比較，進而引出了鉆芯修正回彈法檢測混凝土抗壓強度，詳細地講解了鉆芯修正回彈法的優(yōu)點以及應用的案例，為鉆芯修正回彈法在以后實際工作中的應用起到了一個很好的標桿作用。

【關鍵詞】鉆芯法；回彈法；混凝土；抗壓強度

0引言

混凝土結構檢測方法有很多，回彈法檢測混凝土強度因其具有對結構非破損、操作簡便、測試快速的優(yōu)點，被廣泛應用較，但是在工程檢測混凝土的過程中，經(jīng)常會遇到不能直接運用回彈法的情況，比如混凝土表層粗糙、表層質量和內(nèi)部質量不一致、長齡期、假性碳化等情況。這時可以用鉆芯法修正回彈法檢測，實踐證明鉆芯修正回彈法有著非常好的檢測效率和檢測精度。

1、鉆芯法和回彈法檢測特點

鉆芯法能夠直觀、可靠的反映混凝土構件的內(nèi)部實際情況。對于有些特殊的混凝土是不能通過無損檢測法檢測出來的，這時可以運用鉆芯法檢測。鉆芯法能夠觀察到混凝土的內(nèi)部結構，比如裂縫、骨料。這種方法適宜檢測遭受火災、化學腐蝕、表面油污導致的內(nèi)外質量不一或者齡期過長的混凝土。但鉆芯法的缺點是對混凝土結構會造成傷害，并且鉆芯法有很大的勞動強度。

回彈法一種無損檢測方法，具有操作簡單、使用方便、成本低的特點，但其檢測結果的精度較低，且往往需要借助技術規(guī)范要求的回彈法檢測強度的曲線來檢測，對于特殊地區(qū)和特殊環(huán)境中的混凝土檢測，還需要特定的測強曲線。當混凝土表層質量和內(nèi)部質量不一致時，或者內(nèi)部質量存在明顯缺陷時，則不能采用回彈法檢測。

2、影響回彈法檢測精度的原因

①混凝土表層因素影響。被檢測混凝土的表層應當平整、干凈，在測試面干凈平整的情況下還應注意測試面是否干燥，因為測試面的水分含量會影響檢測結果的準確性，混凝土的硬度在水浸之后會降低。

②碳化深度的影響。碳化深度的測試結果直接影響到混凝土強度的檢測結果，碳化深度應為碳化的垂直距離，而非孔洞的非垂直長度。孔洞中的碎屑和粉末應當清理干凈，不然影響碳化深度的測量。再者，應當注意假性碳化，否則會對混凝土強度的檢測造成巨大誤差。

③儀器本身的問題?；貜梼x經(jīng)過多年使用，或者保存不當，都會使回彈儀的測試性能下降，達不到要求的測量精度。

④人員操作原因。檢測人員未經(jīng)過正規(guī)培訓和學習，上崗時間短，實踐經(jīng)驗不足導致儀器使用不當。

3、鉆芯修正的方法

為了提高混凝土強度的檢測精度，在回彈法適宜的條件下，可以用鉆芯進行修正，或者利用同條件下養(yǎng)護的立方體試件的抗壓強度進行修正，芯樣或立方體的數(shù)目不得少于6個。

而在實際的現(xiàn)場檢測中，也往往采用鉆芯修正法。對于鉆芯修正回彈法，一般用修正量或者修正系數(shù)來修正。

鉆芯修正回彈法兼具鉆芯法和回彈法的優(yōu)點，既能大大減少鉆芯帶來的勞動強度，又能解決回彈法檢測性能不穩(wěn)定、精度較低的問題。同時鉆芯修正回彈法也減少了對混凝土結構的傷害，保護了建筑的結構?？梢哉f，鉆芯修正回彈法是現(xiàn)有檢測方法中極其值得推廣和提倡的檢測方法。

3.1修正量形式

修正量的修正方式是利用芯樣樣本的強度和回彈法樣本檢測的強度之差，修正后的強度即為回彈法樣本的檢測值與修正量之和。修正公式如下：

fcu1=fcu0+△

式中：fcu1為修正后的回彈法測區(qū)的樣本強度值；fcu0為修正前的回彈法測區(qū)的樣本強度值；△為修正量。

3.2修正系數(shù)形式

修正系數(shù)的修正方式是利用芯樣樣本的強度值與回彈法樣本檢測的強度值之比，然后乘以回彈法樣本的測試值就得到修正后的混凝土強度值。修正公式如下：

fcu1=η×fcu0

式中：η為修正系數(shù)。

3.3兩種修正方法的比較

兩種修正方法的區(qū)別在于，修正量法僅僅對回彈法樣本的算術平均值進行了修正，而修正系數(shù)法不僅修正了算術平均值還修正了樣本的標準差。但是在實際的回彈修正中，一般采用修正量法，因為鉆芯法在對回彈法進行修正時，并沒有檢驗樣本的標準差，所以不需要對樣本進行標準差修正。因此，修正只針對樣本的平均值。

采用鉆芯修正回彈時，優(yōu)先采用總體修正量法。若不能滿足上述要求時，可采用的方法有：對應樣本修正量法、對應樣本修正系數(shù)法、一一對應修正系數(shù)法。

此時鉆取的直徑為100mm的試件或者芯樣的個數(shù)至少為6個，或者鉆取的直徑為70mm的試件或者芯樣的個數(shù)至少為9個。

①當采用總體修正量法時，計算公式如下：

△t=fcor-fcu

fcu1=fcu0+△t

式中：fcor為芯樣或試件樣本的抗壓強度平均值；fcu為被修正回彈法樣本的抗壓強度平均值；fcu1為修正后的被檢混凝土的抗壓強度值；fcu0為修正前被檢混凝土的抗壓強度值。

②當采用對應修正系數(shù)法時，對應樣本的修正系數(shù)和修正量可用下面公式計算：

△1=fcor-fcu1

η1=fcor/fcu1

式中：fcor為芯樣或者試件樣本的抗壓強度換算后的平均值；fcu1為被修正回彈法樣本的抗壓強度換算后的平均值。

相應的修正可按下列公式計算：

fcu1=fcu0+△t

fcu1=fcu0×ηt

式中：fcu1為修正后被檢測區(qū)混凝土換算后的抗壓強度值；fcu0為修正前被檢測區(qū)混凝土換算后的抗壓強度值。

③當采用一一對應修正系數(shù)修正時，應分別在每個被檢測區(qū)鉆取芯樣，這樣修正后的混凝土強度值就等于修正系數(shù)乘上被檢測區(qū)的混凝土強度值。修正系數(shù)可用如下公式計算：

式中：η為修正系數(shù)，精確到0.01；fcu，i為第i個混凝土芯樣或立方體試件的強度值，精確到0.1MPa；fccu，i為對應于第i個芯樣或立方體試件的回彈經(jīng)過碳化修正的強度值，精確到0.1MPa；fcor，i為第i個混凝土芯樣或立方體試件的測量強度值，精確到0.1MPa；n為被檢測的試件數(shù)目。

4、檢測方法及步驟

通過對鉆芯法和回彈法的研究發(fā)現(xiàn)，可以利用它們各自的優(yōu)勢檢測混凝土的部分特性，比如回彈法檢測混凝土的整體性能、材料狀況，可以用鉆芯法觀察混凝土的內(nèi)部問題，檢驗修正回彈法的檢測精度?，F(xiàn)將鉆芯修正回彈的檢測步驟歸納如下。

①根據(jù)回彈法的要求檢測并計算出單個構件在每個測區(qū)內(nèi)的換算后的混凝土強度值，并記錄下該混凝土試件的最小受力點的強度值。

②選取6―8個已經(jīng)經(jīng)過回彈檢測的構件，在對應的檢測范圍內(nèi)按照取樣要求鉆芯，再對芯樣進行加工，再推算出芯樣的樣本強度值。當試件的數(shù)目超過40個時，應增加樣本的鉆芯個數(shù)，一般將被檢測的芯樣數(shù)量保持在試件數(shù)目的20%左右。

③采用修正方法計算出修正量△或修正系數(shù)η。

④用修正量△或修正系數(shù)η修正各個構件各個測區(qū)內(nèi)的混凝土強度換算值fccu，得到修正后的混凝土強度fccui。

⑤根據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》（JGJ/T23-2011）的規(guī)范要求，計算混凝土強度推定值。

5、工程實例

例某處的辦公大樓為五層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構建筑，在2001年的時候施工完成，2002全面的開始投入使用。為了更好的確保安全，想要充分的了解一下這項工程的一、二層柱和二、三層梁的現(xiàn)齡期混凝