摘要:混凝土在建筑工程施工中被廣泛應用,發揮著不可忽視的重要作用,其抗壓強度對實體工程的荷載性能、抗震能力和建筑結構的安全可靠性具有決定性影響。因此,對鋼筋混凝土結構實體抗壓強度進行檢測十分關鍵,其是工程質量保證的重要環節。基于此,人們應當了解回彈—取芯法的理論基礎和技術原理,掌握其技術應用要點,以充分發揮回彈—取芯法在鋼筋混凝土結構實體抗壓強度檢測中的應用價值。
關鍵詞:回彈—取芯法檢測鋼筋混凝土結構實體抗壓強度
DetectionofCompressiveStrengthofReinforcedConcreteStructuresbyRebound-CoringMethod
ZHANGYongwei
HubeiJingxingConstructionEngineeringQualityTestingCo.,Ltd.,Jingmen,HubeiProvince,448000China
Abstract:Concreteiswidelyusedinconstructionprojectsandplaysanimportantrolethatcannotbeignored.Itscompressivestrengthhasadecisiveimpactontheloadperformance,seismicresistance,safetyandreliabilityofbuildingstructuresinphysicalengineering.Therefore,itiscrucialtotestthecompressivestrengthofreinforcedconcretestructures,whichisanimportant linkofengineeringqualityassurance.Basedonthis,peopleshouldunderstandthetheoreticalbasisandtechnicalprinciplesoftheRebound-CoringMethod,masterthekeypointsofitstechnicalapplication,inordertogivefullplaytotheapplicationvalueofRebound-CoringMethodinthedetectionofcompressivestrengthofreinforcedconcretestructures.
KeyWords:Rebound-CoringMethod;Detection;Reinforcedconcrete;Structuralentity;Compressivestrength
回彈—取芯法在實際應用中具有較多顯著的優勢,能夠更加科學和全面地進行鋼筋混凝土結構實體抗壓強度的檢測,確保檢測抽樣的合理性,減少對鋼筋混凝土結構的損傷,獲得更加精準的檢測結果。因此,回彈—取芯法值得被人們推廣和應用。
1回彈—取芯法的理論基礎及技術原理
1.1理論基礎
回彈—取芯法實現回彈法和鉆芯法的有機結合,全面整合了兩種檢測方法的應用優勢,具有較高的適用性與可行性。結合技術種類分析,回彈法屬于一種表面硬度法,通過研究分析,混凝土抗壓強度和其表面硬度具有線性相關關系,從而可以利用彈簧驅動重錘形成測量參照單元[1]。而在該方法中,鉆芯法是指利用專業鉆機取芯機械對建筑工程混凝土結構模塊進行鉆孔,取內部芯樣,取芯完畢之后,對芯樣進行質量檢測,從而判斷分析整個混凝土施工質量的方法。
1.2技術原理
在實際應用過程中,該方法彈擊桿產生一定的勢能,驅動重錘在導軌的作用下對混凝土表面帶來一定沖擊,并在回彈作用下返回導軌方向。因此,檢測人員精準測量具體回彈距離,將獲得的測量值和彈簧初始長度進行對比分析,明確兩者的比例關系,該比例值就是混凝土抗壓強度的相關指標值,之后,根據其他相關數值進行計算,得出混凝土抗壓強度。
鉆芯法主要采用鉆孔的方式在混凝土構件上取樣,保持芯樣為圓柱形,直徑100mm,對其進行一定的表面加工處理,選擇抗壓強度試驗法,獲得其抗壓強度性能。該方法主要適用情景:當標準養護試塊在抗壓強度試驗分析的過程中獲得結果不符合要求;混凝土構件自身存在一定的質量缺陷,如腐蝕、火災等,在此條件下,對其抗壓強度進行檢測;材料和各項工藝技術不符合相應標準規范,存在一些問題,對混凝土構件抗壓強度具有不同程度的影響;混凝土構件齡期長,不符合回彈法使用的相關標準。另外,鉆芯法屬于直觀測量方法,在應用中同樣存在一些缺陷,主要表現為:檢測流程復雜、成本高,對混凝土構件會產生不同程度的損傷。
2回彈—取芯法應用技術要點
2.1回彈構件數量足夠
在實際應用過程中,回彈—取芯法借助回彈進行全面檢測,發現混凝土構件相對低強度區,之后,借助鉆芯法進行綜合驗證。在實際檢測的過程中,當回彈構件數量不符合要求時,在很大程度上縮小了普查面,選擇檢測的位置獲得的結果代表性不足,從而難以保證相對低強度區的準確性。因此,即使芯樣檢測的抗壓強度值合格,依然無法確保回彈—取芯法檢測結果的精準性。相關責任主體應結合相關標準要求詳細分析自身質量水平,科學確定回彈構件數量,保證其滿足要求[2]。
2.2隨機選取回彈構件和檢測位置
在回彈—取芯法應用中,相關檢測人員應當明確技術要點,隨機選擇回彈構件,確定測區的具體位置,并保持其檢測位置分布較為均勻,進一步保證相對低強度區具有典型的代表性,提高混凝土結構實體抗壓強度檢測結果的針對性和有效性。在檢測工作中,工作人員進行快速回彈普查,明確其高、低區域分布的大致情況,從而會特意規避該區域,從而造成檢測結果失真,缺乏代表性,因此,回彈—取芯法檢測工作流于形式,無法發揮其作用。因此,在該技術的實踐應用中,相關管理人員應當高度重視該問題,做好針對性的管理,保證回彈—取芯法檢測有效。
2.3科學鉆芯
在鋼筋混凝土結構實體抗壓強度檢測的過程中,當構件上出現多處回彈測區時,檢測人員在實際操作中應當按照相關要求選擇最小平均回彈值測區,之后,對其進行鉆芯。但是,在工程實踐中,經常發生同一個鋼筋混凝土構件上至少存在2個平均回彈值測區,能夠排進最小的多個測區,對多個相對低回彈區未進行鉆芯驗證,因此,鋼筋混凝土構件檢測的最終抗壓強度的可靠度不高,這就需要檢測人員應當對多個較低測區全部進行鉆芯驗證,確保檢測結果的精準度和可靠度[3]。
3回彈—取芯法的具體應用
3.1案例介紹
某高層建筑占地投影面積在2811.56m2左右。地上33層,層高為3.1m,耐火等級為Ⅱ級;地下3層,以核心筒結構為主,地震設防烈度為7度。使用年限50年。本工程主體結構正處于施工建設中,在相關部門的要求下,利用回彈—取芯法對混凝土構件的抗壓強度進行全面檢測。
3.2抽樣數量
檢測人員利用回彈法檢測現澆結構混凝土構件豎向結構強度和水平相交點強度,選擇測區數量應當大于5個,并且結合回彈位置混凝土設計強度,選擇適宜的檢測儀器設備。因此,混凝土構件測區面積具有一定偏差,需要控制其在0.02~0.08m2。在修正芯樣的過程中,應當保證選擇位置具有代表性,檢測人員需要優先確定檢測區,并在該范圍內明確芯樣鉆取的具體位置,并將各個芯樣進行針對性處理,形成相對應的待檢測試件。在芯樣處理的過程中,需要按照技術檢測要求和標準控制被檢測試件直徑為100mm、高徑比為1:1。同時,混凝土構件在生產過程中是相同批次的情況下,其抗壓強度等級一致,這就需要檢測人員在實際工作中至少選取6個標準芯樣,確保檢測結果的實效性。
3.3檢測流程
3.3.1回彈法儀器操作
檢測人員按照相關標準合理使用回彈儀,并且在正式進行回彈值測量操作之前,應當全面檢測儀器外觀質量,確定其精度符合要求。在回彈儀出現以下幾種情況時,需要通過相關部門進行科學檢定,并進行相應的校準,確保儀器合格之后才能正式使用到混凝土構件抗壓強度檢測工作中:回彈儀直讀示值和儀器顯示回彈值之間的偏差不小于1;不在檢定的有效期范圍內;經過保養后率定值仍達不到相應標準;儀器受到外部因素的影響存在一定程度的損傷。然后,檢測人員應當做好儀器保養工作,打開彈擊錘的尾蓋,拿出壓簧,取出機芯部件,之后,分開彈擊桿、中心導桿和三聯件,并對拆卸的零部件進行全面清洗,保證不存在任何雜質。同時,在對彈擊錘、桿的孔結構和沖擊面進行清理結束后,適量涂抹鐘表油。此外,檢測人員拆卸儀器的刻度,詳細檢查指針刻度盤并進行保養,對指針摩擦力進行校驗,保持為0.5~0.8N,最終復原安裝拆卸零件[4]。在回彈儀檢查后,檢測人員進行判定,符合要求之后,再用于檢測混凝土構件抗壓強度。
在實際檢測過程中,檢測人員選擇相應的混凝土構件,將回彈儀的彈擊桿頂住其表面,略微施加壓力,松開回彈按鈕,伸出彈擊桿,將彈擊錘懸掛在掛鉤上,持續施加壓力,儀器指針在回彈動作的作用下發生一定程度的偏移,直接讀取此時的刻度值,就是利用回彈儀測量混凝土構件的回彈數值。檢測人員在操作中選擇普通回彈儀的過程中,需要在測量回彈完成后按住按鈕,保持回彈機芯閉鎖固定,再一起移動到方便直接讀取顯示數值的位置,之后,對測量的回彈值進行準確讀取,并做好相關數值的記錄工作,從而有效防止回彈儀受到相關因素的影響而不利于測量回彈值的讀取。
3.3.2鉆芯法試驗操作
首先,檢測人員結合混凝土的實際情況保證選擇檢測曲線的科學合理性,并結合相關信息數據準確計算混凝土構件檢測區域強度換算值等。然后,根據回彈值,合理推定大致的檢測區,并合理布置鉆孔點,保證芯樣鉆取的準確性,確保其能夠準確反映混凝土抗壓強度,提高檢測結果的準確性。最后,在鉆取抗壓芯樣之后,檢測人員科學加工處理芯樣,在操作中合理控制芯樣表面切除的厚度,通常應當小于鋼筋保護層設計厚度[5]。但是,在芯樣表面處理的過程中,需要控制補平處理層厚度不大于2mm,并且為了最大程度降低由于芯樣補平加工處理之后產生的誤差,在芯樣抗壓強度不大于30MPa的情況下,不適合利用磨平機進行端面處理;當芯樣抗壓強度不小于60MPa時,不適合選擇膠泥材料找平。
芯樣進行加工處理之后,其應當符合相關標準要求,主要包含以下幾點:芯樣試件高徑比應當在標準試件要求的0.95~1.05之間;抗壓芯樣端面不平整度與劈裂抗拉和抗折試樣分別不大于0.1mm和0.25mm;保持芯樣試件端面和軸線的不垂直度不大于1°;在芯樣試件高度方向上,隨意選擇一點直徑和平均直徑之間的偏差應當控制在1.5mm之內。
3.4回彈—鉆芯法檢測數據計算分析
在計算混凝土試樣抗壓強度值的過程中,其公式:
fcu.cor=βc
式中:fcu.cor代表芯樣試件的抗壓強度值,單位為MPa,精確到0.1MPa;Fc代表芯樣試件受損時對應的最大荷載力,單位為N;Ac代表芯樣試件的截面面積,單位為mm2;βc代表芯樣試件強度換算系數,取1。
在混凝土結構實體抗壓強度進行檢測的過程中,在部分芯樣數據可能存在一定偏差的情況下,檢測人員可以按照相關標準進行離群值檢驗。通過實踐進行分析,發現回彈法操作相對簡便,并且進行針對性地計算,能夠獲取芯樣試件混凝土強度平均值和鉆芯位置回彈測區混凝土強度換算值的平均值,并且得到相應的修正量。檢測人員將獲得的修正量加上各個測區混凝土強度換算值進行準確計算,獲取最終修正之后的混凝土構件抗壓強度值,從而更加準確判斷混凝土結構實體抗壓強度值是否合格。
4結語
在鋼筋混凝土結構實體抗壓強度檢測的過程中,檢測人員科學應用回彈—鉆芯法,能夠在相對較短的檢測周期下高效完成混凝土構件抗壓強度的檢測工作。在回彈—鉆芯法的實際應用中,檢測人員應當準確分析待測工作面的表面狀態,做好數據加工工作,推定回彈強度值。該檢測方法操作簡單、結果準確效率高,在混凝土強度檢測中將會被廣泛應用。
參考文獻
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[5]YUANJiqiang,LIJianshuo,ZHUChengsi.Riskanalysisofcompressivestrengthofstructuralsolidconcreteusingreboundcoremethod[J].BuildingStructures,2023,53(21):112-117.