土木工程混凝土回弹法质量检测技术初探论文_裴志勇

土木工程混凝土回弹法质量检测技术初探论文_裴志勇

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摘要:随着我国经济建设的不断发展,工程建设的需求不断增多,对混凝土强度的要求也不断提升。因此,混凝土强度评估变得日益重要起来。在众多检测方法中,回弹法检测应用较为广泛。在中国,普通混凝土强度检测中回弹法的应用已经历经40年时间,比起其他非破损型的混凝土强度检测方法,有着独特的优势,比如方法实践上更加简便,强度检测中手段更加灵活,检测混凝土强度的成本更低,检测速度比起其他方法来也更加快捷。本篇文章首先分析应用回弹法检测混凝土强度过程中存在的问题以及应用回弹法检测混凝土强度的工作重点;最后从两个方面指出应用回弹法检测混凝土强度的工作注意事项,对未来回弹法的广泛应用具有借鉴性意义。

关键词:土木工程;混凝土;回弹法;质量检测技术

引言

回弹法是检测混凝土结构抗压强度的一种快速、无损的方法,期间经过学者的反复讨论和规范的不断完善,目前已成为验收混凝土结构时最常用的一种检测方法。然而,由于部分检测人员对规范熟悉度不够以及理解有偏差,使得采用回弹法检测混凝土抗压强度时,出现较大偏差,从而使得人们对回弹法的可靠性产生一定的怀疑。

1回弹法原理、优缺点和影响因素

1.1回弹法原理

目前针对混凝土表面强度的检测方法很多,如压痕法、射击法、钻芯法以及超声法、回弹法等。回弹法属于一种无损检测方法,该方法重视通过曲线分析了解混凝土表面强度。基本规律为,回弹强度越大,混凝土表面强度越大,以此生成的曲线也带有线性变化的基本特点。回弹法模式下,一般包括统一测强曲线、地区测强曲线和专用测强曲线三类分析法,统一测强曲线的原理为默认混凝土的规格、型号工艺等不对表面强度产生决定性影响,仅以其表面现状作为约束条件进行测试。地区测强曲线强调以考量对象目标的特异性进行更具精细化特点的分析,如桥墩部位和桥身部位采用不同的曲线进行分析等。专用测强曲线是指结合对象目标的特殊性,对该类目标进行表面强度测定时采用专用方式,以获取更具针对性的测试结果。

1.2回弹法优缺点

优点:对结构没有损伤。检测仪器轻巧、使用方便、检测速度快。检测费用相对较低。可以基本反映结构混凝土抗压强度规律。缺点:精度相对较低,且影响精度的因素多。不适用于表层和内部质量有明显差异的、内部存在缺陷的混凝土结构和构件的检测。

1.3回弹法影响因素

影响回弹法测定结果因素主要包括三个,即检测角度、浇筑面以及混凝土的老化程度。一般要求应用弹力锤对混凝土进行垂直打击,如果打击出现角度偏移,回弹量往往会出现偏差,较小的受力面承受了较大的打击力量,回弹量会大于正常值。浇筑面对结果的影响也可以视作为浇筑工艺、技术的影响。最理想的回弹测定结果,应为镜面效果下的完全垂直回弹,但在实际工作中,因混凝土表面往往并非完全平整,或存在老化侵蚀,或存在小裂缝和骨料裸露等情况,浇筑面无法完全形成垂直回弹,可能导致测试的强度结果出现5%~8%左右的偏差,偏差值与混凝土表面平整程度呈现负相关性,即表面平整度越差,偏差值越高。老化程度对回弹测定结果的影响体现在碳化程度上,水泥可碳化为氢氧化钙,导致混凝土硬度升高,影响测定结果。

2应用回弹法检测混凝土强度工作中存在的问题

2.1回弹法应用中监督制度不完善

在很多工程建设实例中,相关检查部门在混凝土预制过程中或者混凝土工程浇筑过程中存在着检测频率较低,等到工程中需要进行混凝土强度的检测时,建筑工程监理或者混凝土质量检测部门对施工单位制作的专业混凝土试样信任度较低。相关部门在没有进行仔细检查的情况下,直接要求工程方利用回弹法测量混凝土强度,并且把利用回弹法测定出强度结果作为混凝土制作合格的一个重要标准。与此同时,相关检测部门还将回弹法检测混凝土强度的报告作为施工过程中的重要资料。

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2.2缺乏混凝土检测行业规范

各个施工单位都是在遵循混凝土检测的规范以及规程的情况下,利用回弹法进行混凝土强度检测的,但是我国的大多数混凝土强度检测组织并没有制定一个行业规范,反而各自形成了自己的行为规范,导致在回弹法的应用方面没有形成有效共识。在这种情况下,容易使回弹法在各个部门的适用性降低,并且检测过程中的调整速度也相对较慢。面对这种现状,在政府出台相关政府文件的基础之上,各个混凝土检测组织还需要实践过程中与多个同行业者交流,保证其在努力提高自身检测方法的多样性以及检测工作质量的同时,避免各自为战的情况出现。在具体的混凝土检测工作中,施工方要将关注度集中到混凝土构件的检测精度上,采取必要措施将各种检测影响要素圈定在可控范围内,如混凝土碳化深度、表面情况以及湿度等。通过降低检测结果的不确定性,打消各方面的质疑,从整体上保证检测结果的准确性。

3对回弹法的几个思考

3.1回弹法检测混凝土强度的代表性

对于通过混凝土表面硬度来推测混凝土抗压强度是否合理的问题,从廉慧珍和文恒武等讨论中可以得到答案。虽然硬度和强度是2个概念,二者具有较大的区别,但仅从数理统计意义看,二者确实具有较好的相关性,并且这种相关性的可靠度经过了几十家单位,上万组数据的验证。当采用统一测强曲线时,平均相对误差≤±15%,相对标准差≤18%;当采用地区测强曲线和专用测强曲线时,误差会进一步减小。因此,通过混凝土硬度来推定强度的做法是可行的,也是可靠的,关键在于测强曲线的选择和可靠性。

3.2回弹值修正

标准状态下,回弹值应为回弹仪水平方向弹击混凝土浇筑侧面。对回弹值进行修正时,建工规范和水利规范有一定区别。建工规范明确了弹击方向和测面的修正方法,当测面为浇筑表面或底面时,应先对弹击方向进行修正,再进行浇筑测面修正,二者顺序不应颠倒;而水利规范仅对弹击方向进行了修正,没有提到对测面的修正。这里的“浇筑表面”指的是具有原浆抹面的混凝土结构;“浇筑底面”指的是底面与侧面采取相同浇筑模板的情况。根据经验,测面修正是必要的。因为在混凝土振捣过程中,表面会形成一定厚度的浮浆层,而底面会有一定程度地骨料下沉现象,因而会导致表面回弹值偏小,而底面偏大的现象。这一现象在取芯法检测混凝土抗压强度时也得到证实。当在同一位置取3个芯样时,表面的芯样强度值会偏低,合理的做法是芯样加工时适当切除浮浆层。

3.3测强曲线选择

测强曲线是回弹法测强可靠性的核心,直接影响到混凝土抗压强度换算值。目前,建工规范采用最多的是全国统一测强曲线,该曲线其普适性和可靠性得到工程界的认可。规范鼓励优先采用地区测强曲线和专用测强曲线,且优先级为:专用测强曲线>地区测区曲线>统一测强曲线。近年来,学者们针对大型工程也制定了一些专用测强曲线,但地区测区曲线较少见诸报道。而水利规范中,没有给出详细的强度换算表,而是给出强度与回弹值的关系式,在此基础上,考虑碳化后,再进行一些修正。这与建工本质上是一致的,仍然是全国统一测强曲线。

结语

混凝土在现代工程中应用广泛,其强度也成为衡量工程质量的关键指标。回弹法技术原理明确,影响因素虽然较多但带有可控性和规律性,是目前较为重要的混凝土强度检测手段。回弹法的具体应用一般遵照固定流程进行,曲线分析则是关键步骤,此外还需重视数据的有效处理。应用模拟证明了上述理论,可作为后续工作的参考。

参考文献

[1]丘贵华.回弹法检测盾构管片混凝土强度厦门地区专用测强曲线的制定研究[J].江西建材,2018(14):27-30.

[2]刘自强.回弹法检测商品混凝土强度推定值偏低的分析[J].江西建材,2018(14):31-32+34.

[3]朱建雄,胡人炭,刘吉,宋为广.水工混凝土强度检测评价方法浅议[J].山西建筑,2018,44(34):100-102.

论文作者:裴志勇

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第8期

论文发表时间:2019/7/18

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