影响回弹法检测混凝土结构强度的因素论文_叶彬

影响回弹法检测混凝土结构强度的因素论文_叶彬

广东省韶关市质量计量监督检测所 广东韶关 512000

摘要:本文结合回弹法检测混凝土结构强度的基本原理,探讨影响回弹检测技术发挥其优势的主客观因素,着重对影响回弹法检测混凝土强度的仪器及监测技术因素、混凝土材料因素、施工工艺及质量因素、碳化深度因素等进行着重地分析与阐述,旨在为理清回弹法检测混凝土结构强度的使用范围与条件,提高检测的精度与效率提供借鉴与参考。

关键词:回弹法;混凝土结构强度;检测原理;影响因素;优化举措

回弹法作为目前我国混凝土检测领域应用较为广泛的无损检测方法,由于其设备简易且操作便捷,故能够达到检测经济性和效率性的有机统一。但该方法也易受到各方面因素的影响和制约,造成检测精度的缺失,从而无法全面实现对混凝土及相关工程结构质量的有效测试,因此,理清影响回弹法检测精度的因素及其适用范围,以采取必要措施对制约因素进行合理化规避及并适时优化相关检测技术,便成为提高我国混凝土建设工程质量检测水平的重要举措。

1 回弹法检测混凝土结构强度的基本原理

回弹法是利用回弹仪(一种由弹簧驱动弹击锤以弹击与混凝土表面接触的弹击杆,从而在混凝土表面及其结构内部施以压力和动能的检测器件)弹击混凝土表面,混凝土在遭受重力弹击后产生瞬时变形恢复的反作用力,使弹击锤带动检测指针回弹并指示出弹回的距离,通过该距离计算出回弹值(即回弹距离与弹簧初始值之比)以作为检测混凝土强度相关的指标。

回弹法取得的回弹检测值对应的最直接性能其实是混凝土表面的硬度,因此该方法的实施依据主要是基于混凝土表面硬度与混凝土结构强度具有较强的的相关性,从而参考标准的测强曲线并结合混凝土的碳化深度值来推算其抗压强度。那么用回弹法测定混凝土结构强度就会受到其材料硬度、材料强度、混凝土内部和表面质量、碳化深度等因素的制约,也同样受到混凝土工艺配比和施工养护技术的影响,如若混凝土的质量与成分排布不均,甚至造成表面与结构内部质量差异较大,回弹法将难以准确实施对混凝土结构强度的有效检验。

2 影响回弹法检测混凝土结构强度的主要因素

2.1仪器及检测技术因素

回弹仪的检验精度及其检测技术对检测的结果具有重要的影响,因此,回弹仪在投入前需对基本的技术指标进行检定。那么,检测其标准能量是否达到2.207J且弹击锤的起跳指针是否位于“0”刻度处,尤其是回弹仪的率定试验的合规性(试验室温、钢砧规格及表面质量、回弹方向和回弹次数等)以及钢砧(洛氏硬度HRC 为60 ±2 的标准钢砧)率定值是否达到80±2的标准值,便都会对检测数据的准确性产生一定程度的的影响[1]。

此外检测仪使用过程中的人为因素(是否严格按照操作规程予以操作)、检测区域选择的准确有效与否(相邻测区相距不应超过2m,确保回弹仪能够在水平状态下对混凝土进行回弹检测,测区排布均匀且重点突出,适当避开薄弱预埋件)以及检测条件是否合规(混凝土的成分符合JGJ/T23-2001规程的相关规定,即能够基于硬度和强度的相关关系按统一的测强曲线对抗压强度进行推定)等也会对回弹法的检测精度影响较大。

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2.2混凝土材料因素

由于回弹法直接测定的是混凝土表面的硬度,再加上我国现行的关于回弹法的JGJ/T23-2001规程中明确指出:回弹法适用于对普通混凝土(即由水泥、普通碎(卵)石、砂和水配制的质量密度为1950~2500kg/m3的普通混凝土)的抗压强度检测,那么混凝土配料所用的水泥、骨料、添加剂等材料的规格、性能变化就对检测的数据具有一定的影响。例如,如果在水泥混凝土中添入膨胀剂和引气剂等外用添加剂,就会显著提高混凝土内部结构及其表面的密实度,从而造成混凝强度以及回弹值的增大,如果使用量超过一定的范围,也就使其材料组成及性能与规程标准存在较大差异,就难以采用传统的测强曲线进行推定,从而造成测量结果与实际情况存在较大误差,那么,在必要时就需要对回弹值进行一定修正或选取其他测试方法进行辅助判定。

2.3混凝土施工工艺与质量

混凝土的浇筑面施工需要包含混凝土的搅和、装载、运输、振捣、汞送、浇筑等工序,而各个工序在工艺选择上的不同以及质量把控上的有效与否都会对成型后的混凝土的密实度以及强度匀称性产生重要的影响,从而影响到回弹值的测定。

例如,充分的拌和和合理的机械或人工插捣能够提高混凝土材料的匀称性,降低材料离散的现象,从而提高混凝土浇筑的密实匀称性[2]。但是如果在各个工序中操作的不合规或不到位,就会另混凝土材料产生分层泌水现象,骨料的沉降致使构件底部密实度增大而表层密实度过小,因此在进行回弹选区测试时就会产生底层和表层的回弹值差异过大,均难以有效反应混凝土的结构硬度和强度,使回弹测试在某个层面失去了意义(因此对于高层的混凝土构件,采用回弹法进行检测,测区一般选在构建的侧面中部位置)。

2.4混凝土表面质量

基于回弹法测试基本原理,其是通过测定混凝土构件的表面硬度,参照测强曲线对构件的结构强度进行推定的,因此,混凝土表面的质量状态就成为影响回弹法测定精准性的直接且重要的因素。一般来说影响测量结果的表面状态指标主要有以下几点:

(1)混凝土表面的平整度:回弹仪的测定一般需要选取能够保持水平测试角度的混凝土面层,如果混凝土表面不平整,就会对测试角度构成影响,进而影响测试的精度。因此在测试时,需要对测试面进行一定地打磨(注意打磨深度,切勿露出骨料进而影响测试值),从而确保回弹法测试的准确性。

(2)混凝土表面的密实度:由于混凝土表面相较于结构内部更易受到环境的影响与破坏,再加上施工工艺把控的缺失,进而产生气泡、麻面、浮浆等现象,以造成测定值的偏低,因此,在进行回弹测试时,应确保测试面没有疏松层等密实度丧失的缺陷,进而达到测试值对混凝土内外部结构强度更加精准地判定。

(3)混凝土表面的湿度:由于水对混凝土表面具有一定的软化作用,会造成测定值的降低,因此,在进行回弹测试时需要达到混凝土表面的自然风干且环境湿度适宜操作的情况。

(4)混凝土表面的清洁度:混凝土表面的油污、杂质同样会降低回弹测试的击打着力面,也会对测试角度构成影响,因此为了降低测试的误差,就需要保证测试面整洁无杂质,或对杂质进行必要的清理和构件的打磨,用以确保测量的精度。

2.5碳化深度

混凝土的碳化主要是由于其结构材料中的水泥与水进行充分拌和后所生成的氢氧化钙和空气中的二氧化碳构成反应的过程,其反应产生的碳酸钙能够引起混凝土表面硬度的增加,也就是回弹值的升高,但却对混凝土的结构强度影响不大,那么就会造成回弹值无法有效推定混凝土结构强度的弊端。

因此,在回弹测试测定回弹值的过程中,需要对混凝土的碳化深度进行测试,从而在测强曲线上对混凝土碳化进行折减以及对混凝土内外结构差异予以修正,以此实现对混凝土实体强度的准确判定[3]。此外由于混凝土碳化的因素主要和混凝土的水灰比和环境湿度具有很大的关系,那么,为了降低水泥混凝土在相同龄期的碳化深度,就要严格控制混凝土的水灰比,并合理调节测试时的环境湿度,避免造成混凝土表面硬度与结构强度相关性的缺失导致的测量偏差。

结语

回弹测试法检测混凝土结构强度具有便捷、快速、无损、经济的优势,但是为了达到对于测试精度的强化提高,就要不断明晰回弹法适用的条件与范围,进而采取必要的措施,把控检测技术、操作规程以及混凝土施工的相关工艺标准,从而为提高混凝土施工检测的高效性提供实用化的操作助力。

参考文献:

[1]渠艳艳.浅析回弹法检测混凝土强度存在的问题[J].工程质量,2018.

[2]李满,万展君.回弹法用于混凝土检测的问题分析及应用研究[J].安徽建筑,2017,24(2):200-201.

[3]汉武河.影响回弹法检测混凝土抗压强度因素探讨[J].四川水泥,2017(2):282-282.

论文作者:叶彬

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第14期

论文发表时间:2019/1/25

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