鉆芯修正回彈法在混凝土強度檢測中的應用

譚苗苗

安徽省阜陽市建設(shè)工程質(zhì)量檢測站 安徽阜陽 236000

1 混凝土檢測技術(shù)發(fā)展概述

18世紀初，英國工程師艾普里奇獲得了第一個水泥專利，19世紀中葉的法國人約瑟夫獲得了用水泥制作混凝土花盆的專利。與傳統(tǒng)建筑材料相比，混凝土以其優(yōu)異的性能和優(yōu)異的抗壓性能，在各種建筑結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應用?；炷潦┕べ|(zhì)量問題已經(jīng)存在，國內(nèi)房屋倒塌事故不斷增多。如何加強混凝土質(zhì)量檢測，特別是混凝土施工質(zhì)量指標抗壓強度的檢測，是工程領(lǐng)域混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工的基礎(chǔ)，是當前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工的迫切要求。通過標準試件的抗壓試驗間接判斷結(jié)構(gòu)的方法與養(yǎng)護環(huán)境、混凝土結(jié)構(gòu)等因素不同，反映了標準試件抗壓試驗結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。研究人員在不影響結(jié)構(gòu)使用功能的情況下，進行了物理化學試驗，并根據(jù)指標對結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量進行了評價。國外的研究始于20世紀40年代，施密特于1948年發(fā)明了回彈儀。隨后，鉆芯法被提出，混凝土無損檢測方法不斷出現(xiàn)。國內(nèi)的相關(guān)研究始于20世紀50年代，先是從國外和其他國家引進，結(jié)合工程實際研究，完成了無損檢測方法的研究。無損檢測儀器的制造取得了很大的進步。許多智能測試設(shè)備已廣泛應用于工程領(lǐng)域。

2 回彈法與鉆芯法概述

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，回彈儀也隨之發(fā)展起來。回彈的研究與發(fā)展伴隨著許多測量方法的出現(xiàn)，其中回彈法的應用范圍比較廣。通過測量回彈值來估計混凝土的強度。傳力桿與回彈的距離反映了混凝土的彈塑性?；貜椌嚯x與強度的關(guān)系可以通過修正相關(guān)因素來檢測?；貜椌嚯x在一定程度上逆轉(zhuǎn)了混凝土的強度。在我國目前的混凝土質(zhì)量檢測中，回彈儀大多為直讀式和數(shù)顯式。選擇一個回彈儀來判斷是否合格。標準是有無出廠合格證，合格證由國家授權(quán)的計量檢定單位頒發(fā)?；貜梼x用于測量待檢混凝土的質(zhì)量。待檢零件數(shù)量不大，對加工工藝相同的零件進行抽樣。應為選定的構(gòu)件劃分至少10個回彈區(qū)。當構(gòu)件尺寸較小時，可適當減小，但不得小于5。測區(qū)中心距不宜過長，測區(qū)邊界構(gòu)件邊距宜為0.2-0.5m。

鉆芯法是用專用鉆芯機在被檢構(gòu)件上鉆取芯樣，按規(guī)范要求制作芯樣，以達到試驗要求并進行壓縮試驗。構(gòu)件的混凝土強度可以用芯樣來估算，不破壞或影響試件的使用性能，不破壞試件的內(nèi)部組織。鉆芯法留下的孔洞應及時修補，以保證結(jié)構(gòu)的工作性能。由于其工作原理是在巖心鉆探中對被檢構(gòu)件進行抽樣檢測，檢測結(jié)果得到了實驗驗證，并在實際工程中得到廣泛應用。巖心鉆探法通常用于驗證其他測試方法的結(jié)果。根據(jù)JGJ/T384-2016《鉆芯法混凝土強度檢測技術(shù)規(guī)范》，鉆芯法作為一種無損檢測方法，在工程中應用廣泛，具有突出的特點，但也存在一些局限性，如不能影響結(jié)構(gòu)的安全使用，測試結(jié)果反射面積有限，鉆芯機移動困難，特殊位置鉆孔不方便?；貜椃ň哂蟹椒ê唵?、攜帶方便、對結(jié)構(gòu)無損傷等優(yōu)點。應用不當會造成較大的實驗誤差。主要影響因素包括回彈檢測作用的標準化程度、檢測表面狀況、回彈儀的適用范圍、檢測年齡的影響。鉆芯法是對從結(jié)構(gòu)構(gòu)件上鉆取的混凝土芯樣進行強度檢測的一種方法，它可以對無損檢測推斷的強度結(jié)果進行修正。由于混凝土的局部損傷，是一種半損傷現(xiàn)場檢測方法。大量的巖心鉆探方法在強度評價方面存在局限性。鉆芯法能反映混凝土的內(nèi)部情況，但在應用中應注意一些細節(jié)。當采用不同的材料檢測混凝土材料和強度曲線時，當混凝土表面被火災破壞且表面不能反映內(nèi)部質(zhì)量時，當回彈法測區(qū)內(nèi)的混凝土強度值超過500MPa時，可采用綜合法檢測混凝土強度。

3 鉆芯法修正回彈法檢測在混凝土檢測中的應用

通過“鉆芯校正回彈法”可以從三個方面對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度進行檢測：

（1）當被測地區(qū)的混凝土回彈法強度換算值不確定時。

（2）用回彈法測得的被測地區(qū)混凝土強度變化值超出規(guī)范范圍。

（3）建筑物或構(gòu)件混凝土使用年限超過1000天。此外，對于C10以下強度等級和齡期在28d以下的混凝土，鉆芯校正回彈法也不適用。鉆孔施工時，如果結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度過低，就很容易破壞粗集料與水泥砂漿之間的粘結(jié)力，進而影響混凝土芯樣強度檢驗結(jié)果的準確性。研究了鉆芯回彈測試法，找出了各種測試方法的優(yōu)缺點，利用其優(yōu)點加以彌補，提高了實際測試效率。如回彈法檢測整體性能，鉆芯法觀察內(nèi)部。用鉆芯法測定了碳化嚴重混凝土表面回彈強度。鉆具修正分為總體修正、對樣修正、對樣修正、對應修正系數(shù)修正等。當混凝土表面碳化嚴重時，用鉆芯法測定其強度。鉆芯直徑大于100mm的樣品，至少取6個芯樣；鉆芯直徑小于100mm>70mm的樣品，至少取9個。校正強度是對試樣本強度與回彈法試樣強度差的修正，校正強度是對回彈法試樣測試值的修正。利用回彈試樣與試樣測強的比值，乘回彈試樣測強的乘積進行修正。該方法僅對回彈法樣本的算數(shù)均值進行修正，而用修正系數(shù)法僅對樣本的標準差進行修正，而鉆芯方法僅對沒有檢測到樣本的樣本進行修正，不需要對樣本進行修正[2]。

4 結(jié)語

一般采用鉆芯法和回彈法檢測混凝土的強度，回彈法對結(jié)構(gòu)無損傷，測試速度快，但混凝土表面質(zhì)量與內(nèi)部測試結(jié)果差異較大。采用鉆芯法測試工程實體的鉆芯試件的強度是一種可靠的方法，但局部的破壞將導致工程實體的結(jié)構(gòu)破壞。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，鉆芯修正回彈方法兼具鉆芯與回彈方法的優(yōu)點，降低了鉆芯的勞動強度，解決了鉆芯修正回彈方法性能不穩(wěn)定的問題，減少了鉆芯修正回彈方法對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。鉆修回彈法是一種很有推廣價值的檢測方法，工程檢測方法也要不斷地變化，檢測人員要深入研究，在實踐中總結(jié)經(jīng)驗。