回弹—取芯法检测混凝土强度的实践探讨论文_张道来

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摘要:影响混凝土强度的因素很多,对混凝土结构构件进行混凝土强度检测必须考虑碳化的影响。利用回弹法进行抗压强度检测的过程中,由于二氧化碳进入混凝土结构构件之中,使混凝土结构构件碱度降低,形成碳化,这会对回弹量具有显著的影响,直接影响回弹法对混凝土强度的检测结果。因为混凝土材料中含有氢氧化钙,该物质与空气中的二氧化碳发生化学反应形成碳酸钙,从而增加了混凝土表面强度,造成回弹值偏高的假象。当回弹值无法满足设计要求时,需要对该部位结构构件的混凝土强度进行取芯检测。由于施工工艺、气候、环境等因素的影响,混凝土表面碳化较为复杂,所以对回弹值产生较大的影响。在实际检测过程中,需要将回弹法与取芯法相结合,从而最终判断混凝土结构构件强度。

关键词:回弹法;取芯法;碳化深度

引言:混凝土强度检测是房屋检测中的重点内容,混凝土强度是否满足设计要求直接影响到房屋安全。在检测过程中,检测人员需要对碳化深度、混凝土龄期等进行重点关注。通常情况下,随着碳化深度的增加,其对混凝土回弹值准确性的影响也在增加。所以在混凝土强度的检测过程中,需要将回弹与取芯相结合,利用取芯数据对回弹值进行修正,从而得到较为准确的混凝土强度数值。

1.回弹法的不确定度

对回弹法的不确定度进行评定,测量结果应包括测量值的最佳估计值和测量不确定度两部分。根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》,标准不确定度依据其评定方法分为A、B两类,不确定度具有多种产生的来源。A类不确定度主要通过对被测量进行多次测量,用统计分析方法评定得出;而B类不确定度主要通过实验或其他信息来估计,含有一定的主观鉴别成分,具体可以参照JJF1059-1999对某些特定的不确定度进行评定。根据回弹法的技术特点,函数关系fcu=(fR,d)中,主要有两个变量回弹值R和碳化深度d,因此需要对该两变量进行分别评定,再利用不确定度传递的计算方法进行综合考虑。两个主要检测量值回弹值R和碳化深度d,根据检测特点A类和B类不确定度的来源。

2.工程概况

文章选取了两个不同的案例进行实际检测数据分析。案例1为某住宅,建筑为剪力墙结构形式,设计强度为C30,检测时混凝土龄期为65d左右,选用回弹法对混凝土进行检测。在检测过程中,检测人员发现现场暗柱、剪力墙碳化深度偏大,大部分检测点超过2mm,部分甚至出现6mm的情况。混凝土抗压强度推定值为26.4~33.6MPa,同部位混凝土芯样强度实测值为29.4~40.2MPa。案例2为某框架结构综合教学楼,其框架柱设计混凝土强度等级为C40。利用回弹法对混凝土强度进行测定,同时检测碳化深度,详见表1。回弹检测时混凝土龄期大约在56d左右,根据所测定的碳化深度对混凝土强度进行推定,结果存在一定的偏差。

表1.某教学楼框架柱检测数据(设计混凝土强度C40):

3.讨论与分析

通过对案例1及案例2所采集的数据进行整理、汇总与分析,并对每一个回弹区进行取芯,将取芯所测得的混凝土强度与回弹值进行对比,并对混凝土强度回弹值进行修正。检测人员在相应的部位钻取直径为100mm的混凝土块进行修正,钻芯修正能够有效地提高混凝土强度检测结果的准确度。因为对混凝土构件进行取芯是直接从原有建筑构件上取样[1],所以养护条件、混凝土配合比、材料等方面都与实际建筑情况相符,因此通过取芯所得到的混凝土强度修正系数对回弹法测得的混凝土强度进行修正具有重要的参考意义,使测得的混凝土强度更为准确,更加接近项目实际情况,利用取芯法对回弹法的数值进行修正是十分必要的。

通常情况下,混凝土强度都与碳化深度呈现负相关的关系,由于碳化深度的增加,回弹法测得的混凝土强度需要进行一定的折减。但是由于我国现有施工条件、施工工艺和施工技术的影响,很多现浇构件并未严格按照规范进行养护,尤其是竖向构件的侧面;或者由于养护过程中没有进行足量、及时的浇水养护及大模板、外加剂等的使用使得混凝土内的气泡较难从内部排出,导致混凝土表面密实度相对较差、构件表面出现气孔等情况。混凝土正常碳化值与增长期内的碳化值之间的差异相对较大,笔者通过多年的工作经验总结及对项目现场情况的调研发现[2],部分工程混凝土构件龄期在1~2个月的情况下混凝土表面碳化深度已经达到2~3mm,有的构件甚至达到了5~6mm,因为养护不规范,从而导致混凝土结构构件表面密实度相对较差,在潮湿空气的情况下,空气中的二氧化碳进入到混凝土内部,从而加快了混凝土结构构件的碳化速度;部分混凝土结构构件由于碳化深度的增加,不仅没有使混凝土回弹值增长,反而有时候会出现回弹值降低的现象,这是由于结构构件在模板拆除后,尤其是竖向结构构件侧面,没有得到充分的养护,特别是天气干燥的情况下,混凝土水分大量丢失,在表面形成了一层气干层,导致混凝土强度增长无法达到预期,使得回弹值偏低[3],这种情况下,混凝土表面强度与混凝土结构构件内部强度之间的差距比较大,形成碳化值大、回弹值低的情况。

结论

简而言之,混凝土强度检测是建筑结构检测中的重点内容,在实际检测过程中,龄期较短的项目通常采用回弹法对混凝土构件进行检测。由于碳化深度等因素的影响,使得回弹值在部分情况下无法有效地代表混凝土结构构件的实际强度,需要对构件进行钻芯取样,对比回弹强度与钻芯强度,从而对混凝土结构构件强度进行准确的判断。

参考文献:

[1]郑党儿.简明测量不确定度评定方法与实例[M].北京:中国计量出版社,2018.

[2]伦志强.回弹法检测混凝土抗压强度的不确定度研究[D].华南理工大学硕士论文,2017

[3]王建华,王琳.回弹法检测混凝土强度不确定分析[J].混凝土,2019(3)

论文作者:张道来

论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期

论文发表时间:2019/10/11

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