回彈法檢測混凝土抗壓強度 培訓資料.doc

回彈法檢測混凝土抗壓強度目 錄一、概述1.1 基本概念1.2 原理 1.3 規(guī)程標準 1.4 特點1.5 使用條件二、回彈儀2.1 分類2.2 操作2.3 保養(yǎng)2.4 鋼砧率定2.5 檢定三、回彈儀檢測混凝土強度的影響因素3.1外加劑 3.2 成型方法3.3 養(yǎng)護方法和濕度3.4碳化及齡期3.5泵送混凝土3.6澆筑面四、回彈法測強曲線4.1 測強曲線意義 4.2 測強曲線定義 4.3 測強曲線選擇 4.4 測強曲線適用性問題五、檢測技術(shù)5.1 檢測準備 5.2 檢測方法六、數(shù)據(jù)處理七、混凝土強度推定值計算7.1 測區(qū)混凝土強度值的確定 7.2結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強度的計算 7.3 測強曲線選擇八、工程應(yīng)用實例一概述1948年瑞士工程師瑞士Schmidt研制成功回彈儀。目前已知應(yīng)用該項技術(shù)的國家（A均質(zhì)性；B輔助手段；C推定抗壓強度）： 美國：ASTMC805；A 英國：BS1881；C 德國：DIN1408;C 羅馬尼亞；C 前蘇聯(lián)：GOCT10180；C 歐洲：RILEM;C 日本：無損手冊;B 中國：JGJ/T 23-2001；C我國的這項技術(shù)走在世界的前列,國際領(lǐng)先。1.1基本概念回彈法：采用標準能量為2207J的混凝土回彈儀檢測普通混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抗壓強度的方法。測區(qū)：檢測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土抗壓強度時的一個檢測單元。測點：在測區(qū)內(nèi)進行的一個檢測點。 測區(qū)混凝土強度換算值：由測區(qū)的平均回彈值和碳化深度值通過測強曲線計算得到的該檢測單元的現(xiàn)齡期混凝土抗壓強度值。結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強度推定值：強度換算值總體分布中保證率不低于95%的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中的混凝土抗壓強度值。1.2原理混凝土表面受到彈擊后產(chǎn)生塑性變形和彈性變形，彈性可恢復，塑性不可恢復（形成小坑）?；貜椫档拇笮?，取決于與沖擊能量有關(guān)的回彈能量，而回彈能量主要取決于被測混凝土的彈、塑性性能。在一定的沖擊能量作用下，彈性變形接近為常數(shù)。因此彈回距離主要取決于混凝土的塑性變形?；炷恋膹姸扔?，則塑性變形愈大，消耗于產(chǎn)生塑性變形的功也愈大，彈擊錘所獲得的回彈功能就愈小，回彈距離相應(yīng)也愈小，從而回彈值就愈小，反之亦然。據(jù)此，由實驗方法建立“混凝土抗壓強度-回彈值”的相關(guān)曲線，通過回彈儀對混凝土表面彈擊后的回彈值來推算混凝土的強度值。回彈值是剩余能量（彈性變形能）與初始（彈擊）能量（2.207J)之比值的平方根；1.3規(guī)程標準回彈法評定混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程 (JGJT23-2001) （85年制定，92年修訂)相關(guān)的規(guī)程規(guī)范： 混凝土回彈儀 (JJG 817-93) ；鉆芯法檢測砼抗壓強度技術(shù)標準 (CECS03:88) (CECS03:2006送審稿)-混凝土芯樣檢測依據(jù)；建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準(GB/T50344-2004)-抽樣方案和修正方法 ；砼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范 (GB50204-2002)-混凝土檢測依據(jù)。1.4 特點優(yōu)點：儀器簡單、操作方便、經(jīng)濟迅速、具有相當?shù)臏y試精度、無損傷可復測等。不足：只能反應(yīng)表面強度，不確定性問題。正確看待與使用回彈法檢測混凝土強度技術(shù)。委托方應(yīng)該對其有大致的了解。 通過我們科技工作者艱辛的探索深入系統(tǒng)的試驗和統(tǒng)一性的研究，回彈法檢測混凝土抗壓強度取得了較為滿意的 結(jié)果，提出了具有我國特色的回彈儀標準狀態(tài)和考慮混凝土碳化深度的測強曲線，基本解決了控制回彈法測強相對誤差在15以內(nèi)的關(guān)鍵和普遍推廣應(yīng)用的中心環(huán)節(jié)，適應(yīng)我國幅員遼闊、氣候懸殊、材料性能多變、工程分散和施工技術(shù)水平的特點。1.5 使用條件 普通混凝土，采用的材料、拌和用水符合現(xiàn)行國家有關(guān)標準；不摻外加劑或僅摻非引氣型外加劑；采用普通成型工藝；采用符合現(xiàn)行國家標準規(guī)定的鋼模、木模及其他材料制作的模板；自然養(yǎng)護或蒸氣養(yǎng)護出池后經(jīng)自然養(yǎng)護7d以上，且混凝土表層為干燥狀態(tài)；齡期為14-1000d；抗壓強度為10-60MPa。 混凝土構(gòu)件的表面質(zhì)量與內(nèi)部質(zhì)量基本一致。二回彈儀2.1 分類主要分三種：HT225型； (普通混凝土）HT1000型；（高強混凝土）HT3000型；(大體積混凝土)HT225型 (普通混凝土） 產(chǎn)品標準:GB/T9138-88 沖擊能量:2.207J 率定值:80(2)彈擊拉簧剛度:7.85N 彈擊沖程:75mm 適用范圍：普通混凝土抗壓強度檢測根據(jù)回彈儀數(shù)值讀取方式分為：直讀式；數(shù)顯式；直讀數(shù)顯式；我國可以使用直讀式和直讀數(shù)顯式；產(chǎn)品標準只包括有直讀式；回彈計量儀檢定標準中要求回彈儀“具有指針直讀功能”，“指針直讀示值與數(shù)顯值一致，誤差1”。只有數(shù)顯的回彈儀不宜使用。2.2操作檢測時回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土檢測面；緩慢施壓、準確讀數(shù)、快速復位。2.3保養(yǎng)清除表面污垢；清洗劑清洗機芯的主要零件、中心導桿抹鐘表油；注意尾蓋的調(diào)零螺釘有無松動，彈擊拉簧前端是否鉤人拉簧座的原孔位內(nèi)。 2.4鋼砧率定在符合標準（洛氏硬度602）的鋼砧上，將儀器垂直向下率定，其平均值應(yīng)為802，以此作為出廠合格檢驗及使用中是否需要調(diào)整的標準。如率定試驗不在802范圍內(nèi)，應(yīng)對儀器進行保養(yǎng)后再率定，如仍不合格應(yīng)送檢定單位檢定。鋼砧率定值不在80土2范圍內(nèi)的儀器不得用于測試。國外規(guī)定：如果儀器在鋼砧上的率定值低于78且不小于72時(以R)表示),按80R的比例來修正試塊上測得的回彈值，我國不采用2.5檢定（1）新回彈儀啟用前；（2）當儀器超過檢定有效期限(半年)；（3）累計彈擊次數(shù)超過6000次；（4）經(jīng)常規(guī)保養(yǎng)后鋼砧率定值不合格；（5）儀器遭受撞擊等情況。檢定單位應(yīng)由當?shù)丶夹g(shù)監(jiān)督部門授權(quán)，并必須按照JIG 817-93的規(guī)定備有回彈儀檢定器、拉簧剛度測量儀等設(shè)備。使用回彈儀前，必須確保儀器經(jīng)過檢定合格，并符合標準狀態(tài)。 三 回彈儀檢測混凝土強度的影響因素3.1外加劑：可以不考慮非引氣型外加劑對混凝土回彈測強的影響。3.2 成型方法手工插搗、振動一般成型工藝試驗表明，只要成型后混凝土基本密實，對回彈法測強無顯著影響。采用離心法、真空法、壓漿法、噴射法和混凝土表層經(jīng)物理、化學等方法處理成型的混凝土，應(yīng)慎重使用統(tǒng)一測強曲線。 3.3 養(yǎng)護方法和濕度標準養(yǎng)護、空氣中自然養(yǎng)護及蒸汽養(yǎng)護。主張蒸養(yǎng)出池后7d以內(nèi)的混凝土另行建立專用測強曲線，7d以上可按自然養(yǎng)護混凝土看待。濕度對于低強度的混凝土影響較大，強度增長，濕度影響逐漸減小，短齡期較高強度混凝土影響不明顯 。對潮濕混凝土可采用專用測強曲線或通過試驗修正。3.4碳化及齡期碳化氫氧化鈣轉(zhuǎn)化成碳酸鈣；孔隙阻塞，表面硬度提高，表面強度也提高，但內(nèi)部強度不提高，因此要調(diào)整；對于3年內(nèi)不同強度的混凝土，雖然回彈值隨著碳化深度的增長而增大，但當碳化深度大于等于6mm，這種影響基本不再增長。3.5泵送混凝土70年代末期，我國正式開始推廣混凝土泵送施工技術(shù)，泵送混凝土摻入了加氣型泵送劑、砂率增加、粗骨料粒徑減小、坍落度明顯增大。因此有必要對回彈法檢測泵送混凝土抗壓強度進行修正。碳化深度值2.0mm，應(yīng)用規(guī)程的修正值，一般情況下，能滿足使用要求，dm2.0mm時，采用鉆取芯樣進行修正的方法。3.6澆筑面混凝土的分層泌水現(xiàn)象，使一般構(gòu)件底部石子較多，回彈值讀數(shù)偏高；表層因泌水，水灰比略大，面層疏松，回彈值偏低。國外資料介紹，試件表面通常較兩側(cè)的回彈值低5-10，而底部則較兩側(cè)高10-20。因此，測試時要盡量選擇構(gòu)件澆筑的側(cè)面，如不能滿足，進行修正。四 回彈法測強曲線4.1測強曲線意義 回彈法測定混凝土的抗壓強度，是建立在混凝土的抗壓強度與回彈值之間的關(guān)系具有一定規(guī)律性基礎(chǔ)上的，這種關(guān)系可用“fcu-R”相關(guān)曲線(或公式)來表示。對這種相關(guān)曲線的要求是在滿足測定精度要求的前提下，應(yīng)盡量簡單、方便實用、應(yīng)用范圍廣。4.2測強曲線定義測強曲線分為： 統(tǒng)一測強曲線 地區(qū)測強曲線 專用測強曲線名稱相 關(guān) 曲 線統(tǒng)一曲線地區(qū)曲線專用曲線定義由全國有代表性的材料、成型、養(yǎng)護工藝配制的混凝土試塊，通過大量的破損與非破損試驗所建立的曲線由本地區(qū)常用的材料、成型、養(yǎng)護工藝配制的混凝土試塊，通過較多的破損與非破損試驗所建立的曲線由與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土相同的材料、成型、養(yǎng)護工藝配制的混凝土試塊，通過一定數(shù)量的破損與非破損試驗所建立的曲線適用范圍適用無地區(qū)曲線或?qū)Ｓ们€時檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強度適用無專用曲線時檢測符合規(guī)定條件的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)混凝土強度適用檢測與該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件相同條件的混凝土強度誤差要求平均相對誤差 土15，相對標準差18平均相對誤差 土14，相對標準差17平均相對誤差 土12，相對標準差144.3測強曲線選擇選用次序：專用測強曲線地區(qū)測強曲線 統(tǒng)一測強曲線對北京、陜西、杭州、合肥、重慶等地區(qū)測強曲線與統(tǒng)一測強曲線相比較，曲線相近，但在20MPa以下仍有差距，近幾年建立的馬鞍山地區(qū)曲線、廣州市地區(qū)曲線，與統(tǒng)一曲線十分相近。為了提高測試精度，可認為凡有條件建立地區(qū)曲線或已建立地區(qū)，最好使用本地區(qū)曲線。4.4測強曲線適用性問題由于統(tǒng)一測強曲線是一經(jīng)驗公式，不能外推，因此使用時必須符合其規(guī)定的條件。當檢測條件與測強曲線的適用條件有較太差異時，可采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣進行修正，試件或鉆取芯樣數(shù)量不應(yīng)少于6個，鉆取芯樣時每個部位應(yīng)鉆取一個芯樣，計算時，測區(qū)混凝土強度換算值應(yīng)乘以修正系數(shù)。測區(qū)混凝土強度換算值修正系數(shù)計算： 五檢測技術(shù)5.1檢測準備檢測前一般需要了解：工程名稱及設(shè)計、施工和建設(shè)單位名稱；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件名稱、外形尺寸、數(shù)量及混凝土設(shè)計強度等級；水泥品種、安定性、標號、廠名；砂、石種類、粒徑；外加劑或摻合料品種、摻量；施工時材料計量情況等；模板、澆筑及養(yǎng)護情況等； 成型日期；配筋及預應(yīng)力情況；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所處環(huán)境條件及存在的問題。一般檢測混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有兩類方法：逐個檢測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，抽樣檢測，視測試要求而選擇 逐個檢測方法主要用于對混凝土強度質(zhì)量有懷疑的獨立結(jié)構(gòu)(如隧道、連續(xù)墻等)、單獨構(gòu)件(如結(jié)構(gòu)物中的柱、梁、屋架、板、基礎(chǔ)等)和有明顯質(zhì)量問題的某些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。抽樣檢測主要用于相同生產(chǎn)工藝，強度等級相同、原材料和配合比基本一致且齡期相近的同類混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。檢測試樣應(yīng)隨機抽取不少于同類結(jié)構(gòu)或構(gòu)件總數(shù)的30且構(gòu)件數(shù)量不少于10件。每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10個，某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的構(gòu)件其測區(qū)數(shù)量不少于5個。相鄰兩測區(qū)的間距2m以內(nèi)，測區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m；測區(qū)面積不宜大于0.04（20cm20cm）；測區(qū)應(yīng)選在使回彈儀處于水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面。當不能滿足這一要求時，可使回彈儀處于非水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面、表面或底面；測區(qū)宜選在構(gòu)件的兩個對稱可測面上，也可選在一個可測面上，且應(yīng)均勻分布。儀器始終與測試面相垂直，并不得在氣孔和石子上彈擊。每一測區(qū)的兩個測面用回彈儀各彈擊8點，如只有一個測面，則測16點。在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位必須布置測區(qū)，并應(yīng)避開預埋件 。檢測面清潔、平整，不應(yīng)有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面，必要時可用砂輪清除疏松層和雜物，且不應(yīng)有殘留的粉未或碎屑；對彈擊時產(chǎn)生顫動的薄壁、小型構(gòu)件應(yīng)進行固定。5.2檢測方法 測點在測面范圍內(nèi)均勻分布，同一測點只許彈擊一次，每一測點的回彈值讀數(shù)準確至1，測點和測點間距一般不小于20mm，測點距構(gòu)件邊緣或外露鋼筋、鐵件的間距一般不小于30mm?；貜椫禍y量完畢后，選擇不少于構(gòu)件的30測區(qū)數(shù)在有代表性的位置上測量碳化深度值。取其平均值為該構(gòu)件每測區(qū)的碳化深度值。當碳化深度值極差大于2.0mm時，應(yīng)在每測區(qū)測量碳化深度值。碳化深度值讀數(shù)精確至05mm。 碳化深度值測量： 可采用適當?shù)墓ぞ咴跍y區(qū)表面形成直徑約15mm的孔洞，其深度應(yīng)大于混凝土的碳化深度?？锥粗械姆畚春退樾紤?yīng)除凈，并不得用水擦洗。同時， 應(yīng)采用濃度為1%的酚酞酒 精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊 緣處，當已碳化與未碳化界線清楚時再用深度測量工具測量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離，測量不應(yīng)少于3次取其平均值。每次讀數(shù)精確至0.5mm。六數(shù)據(jù)處理當回彈儀水平方向測試混凝土澆筑側(cè)面時，應(yīng)從每一測區(qū)的16個回彈值中剔除其中3個最大值和3個最小值，取余下的10個回彈值的算術(shù)平均值作為該測區(qū)的平均回彈值，取一位小數(shù)減小標準差。 非標準狀態(tài)的修正：非水平方向的角度修正：對重力影響修正，向下為加、向上為減；非混凝土澆筑側(cè)面的修正：表面水泥漿多，底部石子多，表面加、底面減（先修正角度，再對修正的值進行澆筑面修正）；碳化深度值計算修正（查表，例如下表）：碳化深度越大，平均回彈值修正后越小。七砼強度推定值計算 7.1 測區(qū)砼強度值的確定 根據(jù)每一測區(qū)回彈平均值mR及碳化深度值md，查閱 “測區(qū)混凝土強度換算表”，所查出的強度值即該測區(qū)混凝土的強度換算值。 強度高于60MPa或低于10MPa，記為fcuc60MPa，或fcuc10MPa 表中未列入的測區(qū)強度值可用內(nèi)插法求得。7.2 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件砼強度的計算 由各測區(qū)的混凝土強度換算值可計算得出結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土強度平均值mfcuc，當測區(qū)數(shù)等于或大于10時，計算標準差Sfcuc。構(gòu)件