淺議回彈法檢測混凝土強度準確度技術

涂小明

摘要:本文總結了影響回彈法檢測混凝土強度準確度的因素,并提出了相應的對策和應注意的一些事項。

關鍵詞:回彈法;檢測;混凝土強度

1 前言

回彈法其適用范圍是:適用于工程結構中普通混凝土抗壓強度的檢測。不適用于表層與內部質量有明顯差異或內部存在缺陷的混凝土構件的檢測。由于回彈法檢測混凝土強度具有方便快捷的特點,在工程檢測中被廣泛使用。本文根據多年來使用回彈法檢測混凝土抗壓強度的實踐,談一些本人看法和認識,供大家參考。

2 回彈儀對檢測混凝土抗壓強度的影響

若回彈儀處于非標準狀態時對結構或構件進行檢測,檢測數據不是高就是低,影響回彈法檢測混凝土抗壓強度的測試精度,給評價混凝土質量提供一個錯誤的依據。

因此,規程對回彈儀的要求比較嚴格,達不到標準狀態的回彈儀,不得用于測試,通常使用者認為回彈儀鋼砧率定值在80±2范圍內即為標準狀態,這種認識是片面的,所使用的回彈儀必須符合規程對回彈儀的技術要求及所規定的標準狀態,應按規程要求進行檢定。

3 檢測齡期的影響

統一測強曲線是在一定的混凝土齡期內取得的測強曲線,超出此齡期范圍,外推使用此曲線,將造成較大的檢測誤差。一般齡期在3年以上的混凝土結構不宜采用回彈法,可采用鉆芯法等檢測方法。

尤其是大坍落度、礦粉、粉煤灰高摻量、使用外加劑等商品混凝土,檢測齡期的對結果影響很大。例如摻粉煤灰的混凝土早期強度低,后期強度高,因此在齡期28d時,用回彈法推定的結構混凝土實體強度偏低。為此,對摻加粉煤灰的混凝土的回彈測強齡期,應予延長,我們的經驗為對地下工程按60d、地上工程按40d齡期進行回彈為宜。

4 混凝土異常碳化值對回彈法測強精度的影響

混凝土碳化系指水泥石中的水化產物與空氣中的二氧化碳作用,生成碳酸鹽和水的現象,其化學反應式如下Ca(OH)2+CO2=CaCO2+H20這是一個極其復雜的多相物理化學過程,在漫長的碳化過程中,氫氧化鈣逐漸被消耗,表層混凝土堿性度降低。由于碳化反應的主要產物碳酸鈣屬非溶解性鈣鹽.使混凝土的凝膠孔和部分毛細孔隙被堵塞或縮小,導致混凝土的密實度和強度有所提高,同時在一定程度上又阻礙二氧化碳向混凝土內部擴散。

但在工程檢測中經常會出現碳化值異常的現象,比如同一構件的不同部位或不同測試面的碳化值相差較大,又比如同一強度等級、同一澆筑日期的構件,碳化深度也存在較大的差異。經筆者采用鉆芯法驗證,構件所產生的碳化并非僅與單一的混凝土強度存在直接關系,而是受混凝土內在、外部諸多因素的綜合影響,而混凝土碳化深度的大小又與混凝土碳化速度有關。

5 混凝土表面的影響

回彈法是一種測試技術,即回彈值反映的是混凝土表面l0～15mm厚范圍的混凝土硬度,通過混凝土表面回彈值與混凝土抗壓強度之間存在的統計相關性來推定混凝土的實體強度, 因此,混凝土檢測面的狀態對測試精度影響很大。

在大量對現澆混凝土板的檢測中我們發現, 即使按照規程進行了表面和彈擊方向修正后, 混凝土板底面的換算強度還是要比表面高,我們認為在檢測混凝土板時,最好一個測區在板底和板面分別布置8個測點。究其原因,我們認為造成此現象因素有如下幾個:a)混凝土的分層泌水現象造成表面水灰比較大,面層疏松,b)底部石子較多。針對上述原因規范給出的修正值誤差較大。

我們在檢測中發現,凡由于模板支護不嚴混凝土漏漿嚴重事故地方,回彈值普遍要比不漏漿的地方高出許多,造成此現象的原因在于漏漿的地方砂漿包裹層偏薄,表面距離石子較近,形成該處混凝土表面硬度增大。在混凝土漏漿處得到的回彈值不可信,在回彈中應避開漏漿處進行回彈。

混凝土表面的濕度對回彈法測強影響很大, 現行回彈技術規程的統一測強曲線不適于潮濕或浸水混凝土,而實際工作中又常常會遇到高濕度環境下的混凝土測強問題,有人建議建立不同濕度的修正系數來解決潮濕混凝土的回彈測強問題,我們認為此種想法不太現實, 根據我們的經驗,在同樣含水率的條件下,不同水灰比和材料組成的混凝土,其回彈值的下降程度差異很大,用修正系數修正,依然會造成較大誤差,我們認為還是采取使混凝土表面干燥,然后進行回彈的辦法比較妥當。

6 測區位置、大小、及測點布置影響

規程對測區位置的規定為:測區應均勻分布,在構件的重要部位及薄弱部位必須布置測區。在具體檢測中,往往對測區的布置不能按規程的要求去做,測區布置的隨意性,將會降低推定值的保證率,使推定值失真。

規程對測區的大小和測點的布置規定為: 測區的面積不宜大于0.04m2,測點宜在測區范圍內均勻分布,相臨兩測點的凈距不宜小于20mm,偏離規程的要求,將會使回彈測試值與真實值產生較大偏差。

在測點的布置上,還應注意避開鋼筋和預埋件,特別是構造柱和板這樣保護層較薄的構件, 離混凝土表面小于15mm的鋼筋會使回彈值增大。在有爭議檢測或監督檢測時,我們往往采取先用鋼筋檢測儀雷達儀掃描,先確定保護層的厚度和鋼筋的位置,后進行回彈的辦法,以盡量避免鋼筋對回彈值的影響。

7 提高回彈法測強度精度的措施

鑒于上述幾個現場因素對回彈法測試精度的影響較大,在采用現行回彈法規程進行構件混凝土強度檢測時,應隨時注意觀察分析這些因素的影響是否存在,如發現存在某一因素的影響,應采取適當措施,使之減小或消除。

(1)對于具有良好澆注、養護條件的工程,在檢測同一批構件時,如果各構件、各測區的回彈值比較均勻,但部分構件或個別部位混凝土碳化深度較大,可考慮是異常碳化的問題。建議將該批所測構件的混凝土碳化深度取其平均值作為該部分構件混凝土碳化深度值,然后采用現行回彈法測強曲線進行混凝土強度換算。

(2)對于具有良好澆注、養護條件的工程,如果所測同批構件中,部分構件或構件的某些部位回彈值較低,而混凝土碳化深度卻變化不大時,可考慮混凝土中砂漿含量偏大的影響。建議從回彈值最低部位鑿取一小塊混凝土,觀察其砂漿層厚度及石子含量情況,若石子含量正常,且氣孔含量較多,則該部位混凝土強度確實較差,可直接按測強曲線換算混凝土強度;反之,則選取回彈值最低和次低部位鉆取芯樣(不少于3個),進行混凝土抗壓強度試驗,用該強度對低回彈值部位的換算強度進行修正。

(3)對于采用了其它品種水泥(或者摻加了20%以上粉煤灰等摻合料)的結構或構件,其混凝土碳化深度很可能比普通混凝土大,不宜直接按測強曲線來換算混凝土強度。建議處理方法:①采用金剛石磨盤磨去一定厚度的碳化層后再進行回彈值測試(測試時應避開顯露的石子)并進行強度換算;②借助于鉆芯等其它檢測方法對混凝土換算強度進行修正。

(4)對于齡期較短或混凝土表面潮濕的構件,由于受潮濕混凝土的影響,回彈值一般偏低,尤其是強度較低的混凝土,這一影響更大。處理方法:待混凝土表面干燥后再進行回彈測試:如果時間不允許,可采用鉆芯法對其換算強度值進行修正。

(5)凡是檢測泵送混凝土結構或構件,當按現行回彈法規程推定的混凝土強度達不到設計要求時,不可盲目下結論,這時要考慮混凝土中砂漿含量偏大的影響,應采用鉆芯等其它檢測方法進行驗證或修正。

8 結束語

回彈法檢測混凝土強度具有方便快捷的特點,在工程檢測中被廣泛使用,但是有其局限性,為了提高檢測的準確性,在工程實踐中技術人員應嚴格按照技術規程靈活使用,確保檢測結果的準確性。

參考文獻

[1]王異等主編,《砼手冊》第一分冊,吉林科學技術出版社.2001年.

[2]國家建筑工程質量監督檢驗中心主編.混凝土無損檢測技術,北京:中國建材工業出版社.

[3]JGJ/T23-2001,回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程.