馬 偉
銀川市建設工程綜合檢測站
淺析施工現場混凝土強度檢測
馬 偉
銀川市建設工程綜合檢測站
高層建筑、路橋、橋梁和水利水電工程都需要混凝土,保證混凝土的質量是保證這些工程質量的基礎。混凝土質量的關鍵指標就是混凝土的強度,利用現代化檢測技術對混凝土強度進行檢測具有非常重要的意義。
施工現場;混凝土;強度檢測
制定科學的施工現場混凝土強度檢測計劃,能夠有效的保證檢測質量。對施工現場的混凝土強度檢測需要采取合適的檢測方法,要根據工程的實際情況和工程的特點,選擇最佳的檢測方式。根據工程的特點,檢測對象也不一樣,可能是地基混凝土,可能是墻體混凝土。在選擇混凝土檢測對象時,要保證樣品的混凝土配合比和施工工藝、齡期等因素一致,采取有效的檢測方法進行檢測。通過對樣品的檢測和分析,評定總體工程的混凝土強度和質量,對多個采樣點進行檢測,提高檢測的準確度。樣品的統計量的函數變化關系隨著樣品的變化而變化,不同的評定人員和檢測樣品所測的結果也不一樣。所以,采取科學的檢測計劃,選擇適合的檢測方法,能夠保障檢測質量,對存在的問題做出及時補救措施,延長工程使用壽命。
1、鉆芯法
鉆芯法測定的強度比較真實地反映了結構中混凝土的實際強度。同時,由于下列因素的存在,會帶來負面影響:一是存在取芯位置、方向等局限性;二是鉆芯過程擾動了芯樣,產生了損傷累積等原因,都將影響對混凝土強度的判斷,在高強混凝土中,這種差異更為顯著;三是取芯本身傷害結構,還可能降低結構的承載力。
鉆芯法是利用專門的鉆芯設備從結構實體中鉆取圓柱形芯樣進行芯樣的抗壓試驗,直接測定混凝土的抗壓強度。
1.1 取芯前的準備工作
按照有關規范,采用鉆芯法檢測結構或構件混凝土強度前,宜具備下列材料:①工程名稱及設計、施工、監理、建設單位名稱等;②結構或構件種類、外形尺寸及數量;③設計采用的混凝土強度等級;④檢測齡期和抗壓強度試驗報告;⑤結構或構件質量狀況和施工中存在的問題的記錄;⑥有關的結構設計圖紙和施工圖等。
1.2 鉆芯位置的選擇
按照有關規范,芯樣應在結構或構件的下列部位鉆取:①結構或構件受力較小的部位;②混凝土強度質量有代表性的部位;③便于鉆芯機安裝與操作的部位;④避開主筋、預埋件和管線的位置,并盡量避開其它鋼筋;⑤用鉆芯法和非破損法綜合測定混凝土強度時,應與非破損法取同一測區。
為適應上述原則,筆者認為檢測人員在現場檢測工作中必須注意:(1)必須掌握結構設計的某些規律,如柱的布筋在主框架方向比非框架方向密集,其上下兩端為箍筋加密區,樓板面以上1~1.5m 范圍往往是鋼筋接頭部位,布筋較密集;柱身受力一般為兩端大,中間小;取芯時宜選在非主框架方向,在距樓面1.5m 以上結構受力較小位置。梁的受力圖形為余弦波狀,中間部位截面上部受壓下部受拉,其兩端L/4 ( 范圍內剪力較大,上部受拉且常有抗剪變筋,取芯時宜選在距梁兩端L/4 ) 和梁身中下部。獨立基礎或條形基礎一般僅底部有單層鋼筋,可在上部直接用取芯機鉆取芯樣;片筏基礎或箱型基礎因上表面鋼筋較密,故需從側面選取鉆芯位置。(2)取芯前應根據結構圖紙,并借助磁感儀等查明鋼筋、預埋件和管線的位置,以確定取芯位置。(3)在混凝土結構構件中,受施工、養護或位置等影響,各部分的強度并不均一,因此選擇鉆芯位置時應考慮這些因素,使取芯位置的混凝土強度具有代表性,條件許可時一般應先進行非破損測試,然后根據檢測目的確定鉆芯位置。
2、回彈法
回彈法對混凝土有一定的要求:①所用材料、拌合物用水應符合有關標準;②不摻外加劑或僅摻非引氣型外加劑;③采用相關標準規定的模板;④采用普通成型工藝;⑤自然養護或蒸氣養護出池后經自然養護7d以上,且混凝土表層為干燥狀態;⑥抗壓強度為10~60MPa;⑦齡期為14~1000d。
回彈法要求被檢測混凝土的表面應具有代表性,且混凝土的抗壓強度和齡期不應超過相應技術規程限定的范圍,回彈法是利用回彈儀檢測混凝土表面硬度與強度之間的相對關系來推定混凝土抗壓強度的一種方法
2.1 超聲回彈綜合法
超聲回彈綜合法是采用超聲儀和回彈儀,在結構混凝土同一測區分別測量聲時值及回彈值,然后利用已建立起來的測強度公式推算該測區混凝土強度。
超聲回彈綜合法的最大優點是能較全面地反映構成混凝土強度的各種因素,并且還能抵消部分影響強度與物理量相關關系的因素,提高了混凝土強度檢測的精度和可靠性。但超聲回彈綜合法不適用下列情況的結構混凝土:①遭受凍害、化學侵蝕、火災、高溫損傷;②被測構件厚度小于100mm;③結構所處的環境溫度低于0℃或高于40℃。
2.2 回彈法檢測
我們在采用回彈法檢測混凝土強度時,一般都使用現行有關規范提供的測強曲線,近年在惠州大亞灣地區的大量工程實踐也證明該曲線是適用的,只要按規范要求進行檢測,其精度應是有保證的。但我們遇到極少數這樣的工程,即無法單憑回彈法檢測結果確定混凝土的強度,而必須采用鉆芯法加以修正。其原因是大亞灣區屬亞熱帶氣候,夏天炎熱且日照時間長,混凝土構件特別是低強度構件(如出現上述情況的混凝土其設計強度均在30℃以下)若養護不好,則碳化深度會迅速增長,而對于這種短期大碳化的混凝土構件,僅用回彈法評定其強度,檢測結果將出現較大偏差,無法反映混凝土的實際強度,需要用鉆芯法修正。2002年4月我們在檢測惠州某山莊11棟樓時就遇到這種情況,檢測時9層的柱和梁混凝土齡期為164d,碳化深度卻達6.0mm 以上,使用鉆芯法修正后得到的修正系數分別為1.33和1.26,也即回彈法檢測的誤差達33%和26%。
3、后裝拔出法
后裝拔出法是指在已硬化的混凝土表面鉆孔、磨槽、嵌入錨固并安裝拔出儀進行拔出試驗,測定極限拔出力,根據預先建立的拔出力與混凝土強度之間的相關關系檢測混凝土強度。后裝拔出法要求測試面應平整、清潔、干燥,對飾面層、浮槳等應予清除,必要時進行磨平處理。
以上就是對混凝土強度現場檢測技術的研究。結合自己的實際工作,對各種檢測方法進行了介紹,分析了其優缺點。目的在于幫助相關人員選擇合適的方法進行混凝土強度的檢測,簡化檢測過程,提高檢測結果的準確度。
[1]楊勇,楊文平,陳治平,謝億平.混凝土強度現場檢測技術若干問題試驗研究[J].建筑結構,2008(5):80-81.