摘要:针对当前混凝土强度在很大程度上依赖于施工工艺水平及施工人员的技术水平,造成混凝土强度检测较为困难和不准确的现状,本论文从混凝土强度的影响因素分析入手,详细分析了混凝土强度的影响因素,并在此基础上重点对几种无损强度检测方法进行了对比分析,从回弹法、超声法和钻芯法三个角度论述了无损强度检测技术的原理、施工工艺及其应用,对于进一步提高混凝土强度的无损检测技术应用具有一定借鉴指导意义。
关键词:混凝土;无损检测;强度检测技术
一、影响混凝土质量的因素
影响混凝土质量的因素较多,如环境、温度、材料、施工技术、养护等,会直接影响到整体工程的质量,所以在混凝土浇筑过程中要对质量严加控制,避免这两种隐患的发生,从而保证工程的整体质量,保证其正常的使用及寿命。材料对混凝土质量的影响是十分关键的,材料的质量是决定混凝土使用功能的关键,所以在材料的选用及检测上要把好关,同时还要做好施工中质量控制措施,这样才能保证整体工程的质量。混凝土在使用过程中,最常见的问题是出现裂缝,这与长时间的使用、外力作用、环境和温度的变化都有关系,但主要原因还是由于材料和施工中的质量控制没有达到规定的标准有关,所以在混凝土施工中,加强材料的检验关和强化施工过程中的规范管理是保证混凝土质量的关键。混凝土施工过程中常见的技术性影响主要为以下三种:①材料配比不合理。混凝土的主要成分为水泥、砂子、石子等,如果水泥的标号达不到标准、水灰比配制的不符合要求或是砂石的级配、含泥量等不达标的情况,都会对混凝土的强度产生影响,混凝土的强度达不到规定的标准要求,这样在使用过程中,一旦所受到的收缩力达到所能承受的标准时,则会导致裂缝的发生。②忽视了温差的影响。混凝土在浇筑完成后,进入养护期内,这时混凝土的强度还没有达到规定的标准,所以要防止昼夜之间的温差过大,一旦温差过大则会使混凝土产生严重的收缩,从而导致裂缝的发生,对混凝土结构的正常使用和寿命都会造成影响。③模板制作存在问题。模板表面处理不科学,接缝处存在问题会使得混凝土振捣处理时,发生泥浆外漏以及产生气泡,接缝处的混凝土强度受此影响而大大降低,出现裂缝。除此之外,保养工作若不能按照规定严格操作,也容易造成混凝土裂缝。以上所述的几个方面是影响混凝土质量的主要原因,有必要采取相应措施加以管控。
二、常用的混凝土强度检测技术及应用
本文主要介绍几种常用的检测方法:回弹法、超声法、回弹-超声综合测定法、拉拔法及钻芯法。
1、回弹法
回弹法是以在混凝土结构或构件上测得的回弹值和碳化深度来评定混凝土结构或构件强度的一种方法,它不会对结构或构件的力学性质和承载能力产生不利影响,在工程上已得到广泛应用。测量回弹值的仪器叫回弹仪,在进行建筑结构检测时一般使用中型回弹仪,代号是HT225。
该方法的优点是直接在原状混凝土表面上测试,对结构没有损伤;仪器轻巧,使用方便;测试速度快;测试费用相对较低;可以基本反映结构混凝土抗压强度规律。缺点是不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的构件检测;方法本身有时有系统不确定性问题:其测强精度还受到检测人员操作手法、结构混凝土模板情况(竹模或钢模板对表面的影响)等许多因素的影响。
该法是根据混凝土硬度、碳化深度,推定抗压强度。
2、超声法
超声法与回弹法相类似也是通过相关性来间接测定混凝土强度的一种方法,也是建立在混凝土的强度与其他物理特征值的相关关系基础上。混凝土的超声检测其原理是以强度与超声波在混凝土中的传播参数(声速、衰减系数等)之间的关系,建立强度与应力应变参数的理论关系,从而得出混凝土的强度。超声法检测混凝土常用的频率为20~250kHz,它既可用于检测混凝土强度,也可用于检测混凝土缺陷。
该方法优点是属无损检测,使用方便,适用范围广;测试结果综合反映了施工质量;参数判读较直观。缺点是采用超声波法测定混凝土强度在实际工程中应用局限性较大。
该法用于推定混凝土内部空洞、不密实区、裂缝深度、损伤层厚度、新老混凝土结合面质量及混凝土匀质性。
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3、回弹-超声综合法
超声速度主要反映材料的弹性性质,同时,由于它穿过材料,因而也反映材料内部构造的某些信息。回弹法只能测得混凝土表层的强度,内部情况却无法得知,当混凝土的强度较低时,其塑性变形较大,此时回弹值与混凝土表层强度之间的变化关系不太明显。
如将以上两种方法结合,互相取长补短,通过实验建立超声波波速—回弹值—混凝土强度之间的相关关系,用双参数来评定混凝土的强度,即为超声回弹综合法。超声回弹综合法是以声速值、回弹值与混凝土强度之间的相关关系为基本依据,因此,超声与回弹的综合,既能反映混凝土的弹性,又能反映混凝土的塑性;既能反映混凝土表层状态,又能反映内部的构造。
该法的优点是可以减少龄期和含水量对混凝土强度检测的影响。采用超声—回弹综合法测定混凝土强度,既可内外结合,又能在较低或较高的强度区间相互弥补各自的不足,能够较全面的反映混凝土的实际质量,且对提高测试精度,具有明显的效果。缺点是此法不适用于遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤的混凝土、厚度小于100 mm的构件、表面温度低于-4℃和60℃的混凝土,也就是说受外界因素影响较大。
该法是根据混凝土硬度、密实性,推定抗压强度。
4、拉拔法
拉拔法用于检测混凝土的强度,它是将安装在混凝土体内的锚固件拔出,测定其极限抗拔力,然后根据预先建立的混凝土极限拔出力与其抗压强度之间的相关关系来测定混凝土强度的一种半破损(局部破损)检测方法。拉拔法测强是检验构件表层混凝土的抗拉力和抗剪力,以此推断混凝土抗压强度的一种测试方法,分为预埋件拔出法、锚杆拔出法。前者主要适用于成批、连续生产的混凝土结构构件的强度检测,后者可用于新、旧混凝土各种构件的强度检测。
该法优点是测试精度高,使用方便,适用范围广。缺点是检测部位微破损;拔出法一般不宜直接用于遭受冻害、化学腐蚀、火灾等损伤混凝土的检测。
该法是根据埋件的抗拔力推定抗压强度。
5、钻芯法
钻芯法是利用专用钻机和人造金刚石空心薄壁钻头,在结构混凝土上钻取芯样以检测混凝土强度和缺陷的一种检测方法。它可用于检测混凝土的强度,结构混凝土受冻、火灾损伤的深度,混凝土接缝及分层处的质量状况,混凝土裂缝的深度、离析、孔洞等缺陷。
该法优点是适用范围广,测试结果直观、准确。缺点是由于钻芯法对结构具有一定的破损性,其取芯位置和数量受到很大的限制;另外,钻芯机及芯样加工配套机具与无损检测仪相比,仪器笨重,移动不够方便,测试成本也比较高;同时,钻芯后的空洞需要修补,尤其钻断钢筋时,更增加了修补时的困难。
该法根据圆柱体芯样强度推定抗压强度。
三、结束语
以上对几种在工程实际中常见的混凝土检测技术进行了分析和探讨。此外还有很多种检测的方法,例如:后装拔出法、剪压法等。这些检测技术都有各自的优缺点,笔者经过众多数据的统计和分析,得到钻芯法为这几种方法中精度最高的方法,而回弹法不宜准确确定混凝土强度,但是检测的效率相对较高。综合几种技术效率和精度的分析,笔者认为当需要对整体结构或者建筑物的大面积进行混凝土强度检测时应当使用回弹法或者超声回弹综合法,对于需要较高精度,并且时间充裕的检测工程,应当使用钻芯法进行。经验总结,混凝土强度检测应根据所检工程类型、混凝土设计强度、配制材料及现场实际情况,选用相应的检测方法。
参考文献
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[2]文英. 建筑工程中混凝土检测技术及应用分析[J]. 门窗, 2017(5):61-61.
[3]廖艳城. 建筑工程混凝土强度检测技术探讨[J]. 环球市场, 2017(17).
论文作者:邬玉军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签:混凝土论文; 强度论文; 超声论文; 抗压强度论文; 质量论文; 检测技术论文; 构件论文; 《基层建设》2019年第3期论文;