提高建筑工程混凝土強(qiáng)度回彈法檢測(cè)精確度的方法

田長(zhǎng)超 宋蘭平 莊孝敏

山東省交通科學(xué)研究院 山東 濟(jì)南 250031

1 回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的適用范圍

混凝土的抗壓強(qiáng)度是工程建設(shè)質(zhì)量檢測(cè)的重要內(nèi)容之一，當(dāng)出現(xiàn)以下幾種情況時(shí)可以按照《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行檢測(cè)。①標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件數(shù)量不足；②所制定的試件不符合相關(guān)規(guī)定；③對(duì)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度持懷疑態(tài)度；④對(duì)試件的檢測(cè)結(jié)果存在不認(rèn)可。但是必須要在確保被檢測(cè)混凝土的表層和內(nèi)部強(qiáng)度質(zhì)量基本一致的前提下才能使用回彈法進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)以下幾種情況時(shí)，不可直接使用此方法進(jìn)行檢測(cè)：①火災(zāi)；②凍傷；③化學(xué)腐蝕；④內(nèi)部有缺陷等情況。此外，環(huán)境溫度對(duì)回彈儀的性能存在一定影響，適宜環(huán)境溫度為-4-40℃[1]。

2 提高回彈法檢測(cè)混凝土精準(zhǔn)度的方法

2.1 回彈儀的率定、校驗(yàn)

使用回彈儀檢測(cè)之前必須要對(duì)其進(jìn)行率定試驗(yàn)，回彈儀的規(guī)定原則是按照有關(guān)規(guī)范使用準(zhǔn)確鋼砧，遵循有關(guān)操作方法，確保平均率值保持在79±3之間，若不在以上范圍內(nèi)則必須要進(jìn)行調(diào)整或校驗(yàn)，校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)遵循《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定。在檢測(cè)每個(gè)部件過(guò)程中，需要在檢測(cè)前認(rèn)真完成率定工作，但是需要進(jìn)行大批量檢測(cè)時(shí)，隨著檢測(cè)時(shí)間的延長(zhǎng)以及在各種因素影響下，導(dǎo)致回彈儀的工作狀態(tài)逐漸降低，且低于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，其中影響因素主要包括現(xiàn)場(chǎng)的灰粉以及回彈儀自身穩(wěn)定性等。此外，還有可能出現(xiàn)同一批次檢測(cè)內(nèi)容在檢測(cè)過(guò)程中回彈儀結(jié)果會(huì)出現(xiàn)明顯區(qū)別，以至于檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。所以，在進(jìn)行諸多檢測(cè)工作過(guò)程中，工作人員必須時(shí)刻配備準(zhǔn)剛砧，在一定條件下做到有效替換，為隨時(shí)率定檢測(cè)提供便利，確保最終檢測(cè)數(shù)據(jù)具有真實(shí)性和可靠性。

2.2 回彈儀使用規(guī)定

為確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性，選用設(shè)備前，首先要確定設(shè)備是否在檢定有效期內(nèi)?；貜梼x檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，要求被檢測(cè)混凝土構(gòu)件所處的環(huán)境溫度在-4℃～40℃，也就是回彈儀使用時(shí)的環(huán)境溫度要求。對(duì)于北方地區(qū)，在冬季檢測(cè)混凝土強(qiáng)度可以選擇在中午氣溫相對(duì)較高的時(shí)間段?；貜梼x使用前需在洛氏硬度HRC為60±2的鋼砧上進(jìn)行率定，4個(gè)方向，每個(gè)方向3次回彈值的平均值均應(yīng)在80±2范圍內(nèi)。滿足以上條件，才能進(jìn)行下一步的檢測(cè)。

2.3 構(gòu)件的選取

當(dāng)采用單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)結(jié)果只能反映被檢構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。當(dāng)采用批量檢測(cè)時(shí)，要求混凝土生產(chǎn)工藝、強(qiáng)度等級(jí)相同，原材料、混凝土配合比，以及混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)條件基本一致，并且齡期相近。批量檢測(cè)結(jié)果反映的是一批混凝土的核定強(qiáng)度。

2.4 對(duì)測(cè)區(qū)表層的要求

在對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)之前，必須要將其清理干凈，使其表層保持清潔、平整，針對(duì)存在麻面或有浮漿的構(gòu)件，必須將其打磨后再使用回彈法進(jìn)行檢測(cè)，以至于最終檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，在檢測(cè)過(guò)程中保證表面干凈，時(shí)刻關(guān)注混凝土質(zhì)量，由于混凝土水量會(huì)直接關(guān)乎表層硬度，在面對(duì)較多水量情況下無(wú)法保證混凝土硬度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，混凝土濕度在很大程度上影響著回彈法檢測(cè)，若混凝土存在浸水或潮濕情況，必須要等到其表層干燥后再對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，最佳風(fēng)干方式應(yīng)該是自然干燥，嚴(yán)禁使用熱火或電源強(qiáng)制干燥等方式，以免灼傷混凝土表層，進(jìn)而影響回彈法檢測(cè)精準(zhǔn)度。

2.5 規(guī)范測(cè)試動(dòng)作，謹(jǐn)防隨意操作

人為因素也在一定程度上影響回彈法檢測(cè)精準(zhǔn)度，主要表現(xiàn)在以下3方面。①檢測(cè)人員用力是否合適和均勻；②是否與混凝土構(gòu)件的測(cè)面保持垂直；③操作是否規(guī)范。在實(shí)際檢測(cè)中必須嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范需求采取針對(duì)性檢測(cè)方法，如果工作人員職業(yè)道德缺失，對(duì)檢測(cè)任務(wù)過(guò)于敷衍了事，必將會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成惡劣影響，從而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，進(jìn)而影響回彈質(zhì)量，因此，有必要采取一定措施來(lái)提高檢測(cè)人員的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)水平，促使其以更加負(fù)責(zé)任的態(tài)度來(lái)進(jìn)行日常檢測(cè)工作[2]。

2.6 回彈測(cè)量

目前，回彈儀多數(shù)為數(shù)顯回彈儀，有存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)功能。檢測(cè)單個(gè)構(gòu)件時(shí)，需將儀器上測(cè)區(qū)數(shù)與該構(gòu)件上布設(shè)的測(cè)區(qū)總數(shù)調(diào)整一致，根據(jù)選用的標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整相應(yīng)的曲線，《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJT23-2011對(duì)應(yīng)統(tǒng)一曲線，《回彈法檢測(cè)泵送混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》DB64/T697-2011對(duì)應(yīng)寧夏曲線，各省市地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)本省市曲線。儀器上檢測(cè)面選擇側(cè)面，角度為90℃，儀器設(shè)定好以后開(kāi)始測(cè)量。在事先畫(huà)定的200mm×200mm的方格測(cè)區(qū)內(nèi)，以4×4的矩陣排列形式，將16個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行回彈測(cè)試，在回彈過(guò)程中，要保證儀器垂直于檢測(cè)面，儀器施壓要緩慢勻速。測(cè)區(qū)內(nèi)彈擊點(diǎn)分布均勻，相鄰兩彈擊點(diǎn)的凈距宜≥20mm，彈擊點(diǎn)要避開(kāi)外露鋼筋，距離宜≥30mm，并且不能在氣孔以及外露石子上彈擊測(cè)試，不能在同一點(diǎn)上重復(fù)彈擊。如果儀器為直讀式回彈儀，要求2人配合，一人一邊回彈一邊讀數(shù)，另外一人準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)。

2.7 碳化深度的測(cè)量方法

在所有測(cè)區(qū)內(nèi)平均選取具有代表性的測(cè)點(diǎn)作為碳化深度測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量點(diǎn)數(shù)≥測(cè)區(qū)總數(shù)的30%。將選取好的測(cè)量點(diǎn)用鏨子破出一個(gè)直徑約15mm，深度約6～10mm的孔洞，用洗耳球?qū)⒖锥辞謇砀蓛?，不得用水洗，將事先配好的濃度?%的酚酞酒精溶液噴灑到孔洞內(nèi)壁，此時(shí)孔洞內(nèi)會(huì)出現(xiàn)紫色，用碳化深度測(cè)量尺測(cè)量紫色與未變色交界處到構(gòu)件表面的距離，取3次測(cè)量結(jié)果的平均值作為該測(cè)區(qū)碳化深度值，讀數(shù)精確到0.25mm。

2.7.1 如何選擇碳化深度測(cè)點(diǎn)。碳化深度必須要仔細(xì)的勘查和測(cè)量具有代表性的測(cè)點(diǎn)位置，在檢測(cè)碳化深度極差超過(guò)20mm的同一混凝土構(gòu)件時(shí)，為了有效排除誤判情況，應(yīng)采取打孔和鑿取帶有表層的小塊混凝土的方式進(jìn)行檢測(cè)。

2.7.2 碳化深度檢測(cè)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的不規(guī)范操作行為。碳化深度所選的測(cè)點(diǎn)位置缺乏代表性，并存在以下幾種現(xiàn)象。①測(cè)點(diǎn)位置有氣孔；②測(cè)點(diǎn)位置不緊密；③碳化深度增大等。此外，在未清理干凈孔洞中的粉末或碎屑的情況下就進(jìn)行碳化深度測(cè)量，也是一種常見(jiàn)的不規(guī)范操作。

2.7.3 讀取測(cè)值時(shí)的注意事項(xiàng)。在檢測(cè)砂漿覆蓋構(gòu)件深度情況下，因水泥砂漿的存在對(duì)檢測(cè)面造成很大影響，導(dǎo)致其表面具有較強(qiáng)堿性，利用酚酞酒精發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，致使測(cè)試面表層變成紅色，因而使檢測(cè)者出現(xiàn)一定的視覺(jué)誤差，誤認(rèn)為此構(gòu)件的碳化深度值偏小。若仔細(xì)檢查檢測(cè)孔就會(huì)發(fā)現(xiàn)外層構(gòu)造產(chǎn)生明顯變化，孔內(nèi)混凝土和外部顏色不一致，將內(nèi)核部構(gòu)造顏色位置作為混凝土碳化深度。

2.8 混凝土回彈值的修正

①測(cè)面的修正：在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，若回彈儀的方向未保持水平且測(cè)面不是指混凝土側(cè)面位置，必須通過(guò)非水平檢測(cè)情況調(diào)整回彈值，確保回彈值準(zhǔn)確情況下對(duì)很多澆筑面回彈值進(jìn)行調(diào)整。②泵送混凝土強(qiáng)度修正：在泵送混凝土運(yùn)輸方式在工程建筑中的廣泛應(yīng)用，科學(xué)選用回彈法通過(guò)測(cè)區(qū)混凝土轉(zhuǎn)換數(shù)值推算出混凝土溫度值，但是其溫度值沒(méi)有達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生以上情況的主要原因?yàn)椋罕盟突炷辆哂休^強(qiáng)的流動(dòng)性；粗骨料粒徑相對(duì)較小；砂率增大；混凝土的砂漿包裹層較厚；表層硬度較低等。因此，在使用回彈法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先要對(duì)工程建設(shè)單位所使用的澆筑混凝土的方式進(jìn)行了全面熟悉和了解，同時(shí)要注意修正問(wèn)題；③碳化深度的修正：若碳化深度值在20m以下，在對(duì)其進(jìn)行修正時(shí)可使用以下兩種方式，分別為同條件試件和鉆取混凝土芯樣。

3 混凝土強(qiáng)度計(jì)算

數(shù)顯回彈儀，所有測(cè)點(diǎn)彈擊測(cè)試結(jié)束后，儀器自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至碳化深度輸入界面，將得出的碳化深度值輸入后會(huì)直接計(jì)算出混凝土強(qiáng)度最小值、平均值、推定値。寧夏某項(xiàng)目單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)結(jié)果。直讀式回彈儀回彈數(shù)值，每個(gè)測(cè)區(qū)去除3個(gè)最大值，3個(gè)最小值，計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值，結(jié)合測(cè)區(qū)碳化值，查表得出測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值，以此計(jì)算構(gòu)件的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。當(dāng)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)小于10個(gè)時(shí)，混凝土強(qiáng)度推定值等于構(gòu)件中最小測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值。當(dāng)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)≥10個(gè)或采用批量檢測(cè)時(shí)，混凝土強(qiáng)度推定值=構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值-1.645×構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差[3]。

4 混凝土原材料的各項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)

4.1 對(duì)水泥檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析

首先，在混凝土施工項(xiàng)目中，水泥是極為重要的原料之一，能夠?qū)⑸笆M(jìn)行有效連接，在選擇水泥方面需要充分地對(duì)多處貨源進(jìn)行有效的比較，在控制成本的前提下，水泥質(zhì)量也需嚴(yán)格把關(guān)，在開(kāi)展具體的水泥采購(gòu)過(guò)程當(dāng)中，需要細(xì)致地檢查所采購(gòu)水泥的合格檢驗(yàn)報(bào)告。其次，對(duì)于到貨的水泥需要及時(shí)送檢，在檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)其化合物含量進(jìn)行分析，由此確定水泥在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中所具有的實(shí)際強(qiáng)度，是否能夠和整體施工的標(biāo)準(zhǔn)相符合，確保其綜合質(zhì)量能夠與施工要求相符合之后，才可將其投入到使用過(guò)程當(dāng)中，從而確保整體施工過(guò)程中混凝土質(zhì)量。

4.2 對(duì)砂檢測(cè)工作進(jìn)行詳細(xì)的分析

砂在混凝土構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程中，同樣是極為重要的材料之一，在砂檢測(cè)過(guò)程中，其主要的檢測(cè)內(nèi)容是砂中的含泥量。通常情況下，在建筑的實(shí)際施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格地依照各類施工標(biāo)準(zhǔn)以及施工工程的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)砂的含泥量進(jìn)行有效的控制。如果砂中的含泥量相對(duì)較高，在混凝土的構(gòu)建過(guò)程當(dāng)中，其穩(wěn)定性較低，為了有效避免該問(wèn)題，需要以更為嚴(yán)格化的方式對(duì)砂的含泥量進(jìn)行有效的檢測(cè)。在檢測(cè)過(guò)程中，可用以下兩種方式進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)：其一為直觀性的檢測(cè)方式，通過(guò)采取篩分方式，依照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)當(dāng)前砂中的含泥量進(jìn)行判斷；其二為見(jiàn)水法，將砂放在水中，通過(guò)肉眼直觀查看水體的渾濁度，對(duì)當(dāng)前砂中的含泥量進(jìn)行有效的判斷。

4.3 骨料檢測(cè)

骨料是全面提升混凝土材料整體強(qiáng)度的重要材料，在正常施工中，混凝土材料中主要涉及粗骨料以及細(xì)骨料。其中粗骨料是直徑相對(duì)較大與較小的碎石塊、卵石、碎石子、針片狀石子等。要注重對(duì)粗骨料整體規(guī)格實(shí)施檢測(cè)，要注重粗骨料篩選、分離管控，應(yīng)對(duì)骨料均勻度、粒徑等實(shí)施有效檢測(cè)。選取各類專用設(shè)備獲取骨料壓碎參數(shù)，全面做好針片狀碎石、骨料參數(shù)檢測(cè)。

在細(xì)骨料檢測(cè)中，主要是對(duì)混凝土配制中應(yīng)用的砂石材料進(jìn)行檢測(cè)。砂石材料粒徑偏小，在細(xì)骨料檢測(cè)中，要注重對(duì)骨料堅(jiān)硬度、粒徑、沙泥量、含泥量進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)時(shí)，要注重對(duì)細(xì)骨料材料等級(jí)、抗凍性、抗?jié)B性能進(jìn)行分析。當(dāng)檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)較多有害性物質(zhì)，比如硫化物、硫酸化合物等，要及時(shí)對(duì)細(xì)骨料實(shí)施更換處理，確保檢測(cè)結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)要求之后再投入應(yīng)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

在相較于事后檢測(cè)而言，混凝土工程的事前控制更加重要，在澆筑混凝土前，要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行材料配比，并做到“精心選料、精致施工”,同時(shí)要合理安排澆筑順序，正確振搗，并以周圍的環(huán)境溫度為依據(jù)，合理控制入模溫度以及升、降溫速率，切勿提前拆模，以便于確保充分的濕養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而使混凝土質(zhì)量得到有效保障。當(dāng)使用回彈法檢測(cè)建筑工程混凝土強(qiáng)度時(shí)，為了有效提高回彈儀檢測(cè)的精準(zhǔn)度，可從以下幾方面入手：①調(diào)整好回彈儀的率定值；②合理選擇、布置測(cè)區(qū)；③確保檢測(cè)人員的測(cè)試動(dòng)作的規(guī)范性；④確保測(cè)量精準(zhǔn)性；⑤正確修正測(cè)值等，以確?；貜椃z測(cè)混凝土的精準(zhǔn)度得到有效提升，進(jìn)而為建筑工程質(zhì)量的提高奠定良好基礎(chǔ)。