回弹法在桥梁工程混凝土检测中的应用论文_王婷

回弹法在桥梁工程混凝土检测中的应用论文_王婷

哈尔滨铁道职业技术学院 黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要:混凝土强度检测尤为重要,为了避免对桥梁工程混凝土主体结构造成损害,采用回弹法是一个不错的选择,其具有简便、非破损、快捷、可大面积测试等特点,在当今工业、民用、市政工程建设中应用非常广泛,并取得了良好的使用效果。回弹法是采用一个弹簧驱动的重锤,操作弹击杆击打混凝土表面,分析回弹之后的距离,以回弹值作为混凝土回弹指标,从而推测混凝土的强度。由于该方法测量的是混凝土表面,所以是一种表面硬度法。回弹值在很大程度上能够反映混凝土弹性、塑性和混凝土强度关系,也就是测强曲线。通常情况下,碳化混凝土强度相对较大,所测得的回弹值也就更高,碳化深度不同所呈现出的回弹值也有所不同。

关键词:回弹法;桥梁工程;混凝土检测

1回弹法检测

1.1回弹法

是一种非破损检测方法,用一弹簧驱动的重锤通过弹击杆(传动杆)弹击混凝土表面、并测出被反弹回来的距离,仪器操作简单,费用低廉,检测效率高,但精度相对较差。钻芯测强法是一种直观、可靠、精确的方法,但费用较高,破损大,且对主体结构有一定的损伤。因此,该桥梁项目的混凝土抗压强度检测优先选用回弹法。

1.2试验方法

回弹设备确定采用ZCl型高强混凝土回弹仪。高强回弹仪与普通回弹仪区别主要为冲击能量的不同,前者冲击能量为4.500J或5.500J,而后者冲击能量为2.207J。因高强回弹仪检测高强混凝土强度的误差较小,故其更适合于进行高强混凝土结构的测强。试验数据分析结果表明,4.500J回弹仪对高强混凝土测试的各种回归函数公式的相关系数、相对标准差及平均相对误差均优于5.500J回弹仪,说明4.500J回弹仪的检测精度比5.500J回弹仪高,所以,此次试验我们采用4.500J的回弹仪。目前重庆市内对回弹法检测混凝土抗压强度的标准规范主要JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》,推定的混凝土强度只能是10.O~60.0MPa之间。因此,本次检测所采用的方法只能是JGJ/T294-2013《高强混凝土强度检测技术规程》,此标准适用于C50-C100的混凝土。

1.3测强曲线的验证

依据JGJ/T294—2013《高强混凝土强度检测技术规程》第5.0.3条及“当无专用测强曲线和地区测强曲线时,可按本规程附录D的规定,通过验证后采用全国高强混凝土测强曲线公式,计算结构或构件中的第i个测区混凝土抗压强度换算值”的规定,当同一项目首次采用高强回弹法检测时,应对测强曲线进行一次验证。1)验证方案:针对该桥梁项目桥墩的混凝土设计值为C50,构件龄期都达到90天,故此次验证的主要区间在C50。由重庆某混凝土分公司制作一批与现场实体构件同材料、同配比的混凝土试块,试块混凝土强度等级为C50,尺寸为边长150mm的立方体,制作30块,采用自然养护,龄期大于90天。考虑到高强混凝土强度相对较高,在回弹前宜将试件固定在压力机上,其预加压荷载控制在100kN范围左右。对试件侧面进行回弹操作,采用4.5J回弹仪,在试件两对称面分别测试8点,并注意避开气孔、麻面较多的侧面。回弹测试完成后,对试件进行抗压强度试验,并记录其极限荷载,并根据实验结果数据进行分析,确定此次验证结果的可行性。2)验证的实施:采用4.5J高强回弹仪,每次试验前后均进行率定,确定率定值能满足88±2,试验完10块试件后进行一次常规保养,保证回弹仪的准确性。回弹面选择成型面的侧面,试件摆放与抗压方向一致。在试件侧面画线,尽量保证回弹弹击位置为正对应,每一侧面布置8个测点。回弹测试结束并卸载后,重新将试件的回弹测试面置于压力机的上、下承压板问进行抗压强度试验,并记录其极限荷载,回弹推定值也一一对应并进行计算。3)验证数据的统计分析:根据公式,计算出相对标准差er=12%,小于15%,可使用JGJ/T294—2013《高强混凝土强度检测技术规程》标准中的测强曲线进行回弹计算推定。4)试验过程:检测构件的选取由重庆市建筑安装工程质量监督站及现场监理指定,在抽取2根设计为C50的桥墩。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆回弹测区均布置10个测区,均采用对称布置,测区离构件端部或施工缝的距离介于0.2~0.5m之问,测区面积布置为0.04m2。测区选择在使回弹仪处于水平方向检测的混凝土浇注侧面。检测面为混凝土原浆面,清洁、平整,没有有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面,每个测点间的间距控制在30mm以上。计算测区平均回弹值时,在每个测区内的16个回弹值中,先剔除3个最大值和3个最小值,然后将剩下的l0个数据进行平均值计算,算出该测区回弹值的代表值。由测强曲线算出各测区的强度 换算值,计算出构件强度推定值。

2回弹法检测过程中注意事项

2.1注重回弹法检测适用条件

通过分析回弹法应用范围可知,回弹法检测与混凝土钙化程度有关,而钙化程度与混凝土搁置时间有关。根据国家给出的检测标准,回弹法适用于工程结构中龄期在14~1000d之间,抗压强度在10~60MPa之间的普通抗压强度混凝土的检测。如果表面和内部质量有明显差异或内部缺陷严重的试块则不能采用回弹法。

2.2测区分布

在测量过程中,需要重点以表面干燥、清洁、平整的位置为主,保证试块上的测区均匀分布,并在受力部位与薄弱部位设置测区。如果是柱身混凝土,往往是两端大、中间小,这是因为梁中间部位的截面上部会受压、下部受拉,梁两端1/4范围剪力较大,上部受拉,按照规程要求在构件上均匀布置测区,通常可以覆盖构件受力和薄弱部位。在实际应用当中,很多检测员为了提高检测效率,测区分布较为随意,或测区全部都布置在结构和试块局部,所得出的回弹数值也不具代表性,从而减少了混凝土测强的精度。

2.3测量回弹值

在进行回弹值检测过程中,回弹仪轴线要始终垂直试块的侧面,并要缓缓施压,保证读数足够精准,并快速复位。测点要在测试范围内均匀分布,相邻两个测试点要控制在20cm以上。在回弹仪操作过程中,虽然看起来较为简单,但实际应用中存在着很多不规范情况,很多施工单位由于工人缺乏,回弹仪轴线与混凝土检测面无法保持垂直,从而出现检测误差问题。

2.4碳化深度值测量

待到回弹值测量完毕后,需要选择不小于试块30%的测区进行碳化深度值测量。通常不要在两块模板的接缝处测量,这是因为在捣制混凝土过程中,会产生漏浆现象,漏浆处测量碳化深度没有代表性。在进行碳化测量时,采用相应工具在测区表面钻出直径为15mm的孔洞,必须大于混凝土碳化深度,不得采用冲击钻孔方式,避免出现碳化界面不清问题。在测量时,需要保证测量垂直距离,保证有3次以上测量数值,之后取平均值。

3结论

本文通过试验,验证了《高强混凝土强度检测技术规程》标准中的测强曲线可以直接应用到该桥梁项目的回弹法检测中,避免了采用其他对检测构件有损伤的检测方法(如取芯法)的使用,大大方便了对构件的混凝土抗压强度的推定。

参考文献

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[4]蔡万洋.浅谈回弹法检测混凝土抗压强度技术在桥梁工程中应用的影响因素[J].科技创新导报,2017(04):58.

论文作者:王婷

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/26

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