回彈法混凝土測(cè)強(qiáng)的應(yīng)用分析

1、回彈法混凝土測(cè)強(qiáng)的應(yīng)用分析山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 孫曼莉【摘要】本文就現(xiàn)行回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程JGJ/T23-2011中，回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度及什么條件下需要進(jìn)行鉆芯法修正作了深入的分析，指出了回彈法檢測(cè)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用過(guò)程中存在的幾個(gè)問(wèn)題，并提出了若干想法和建議?！娟P(guān)鍵詞】混凝土強(qiáng)度；回彈值；碳化深度；鉆芯修正；強(qiáng)度推定1 引言隨著對(duì)建筑工程質(zhì)量管理的不斷深入，以及無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展和日臻成熟，促使無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在建設(shè)工程中的作用日益明顯，目前無(wú)損檢測(cè)的方法主要有非破損的回彈法、超聲法、超聲回彈綜合法以及局部破損的鉆芯法、拔出法和射釘法等。采用標(biāo)準(zhǔn)能量為2.207J的混凝土回彈儀檢測(cè)

2、普通混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抗壓強(qiáng)度的方法，簡(jiǎn)稱回彈法。盡管長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)內(nèi)外已先后研制生產(chǎn)了一系列用于混凝土非破損檢測(cè)的儀器，同時(shí)對(duì)各種發(fā)展起來(lái)的新測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了深入廣泛的研究，但回彈法仍以其儀器簡(jiǎn)單、操作方便、經(jīng)濟(jì)適用和具有相當(dāng)?shù)臏y(cè)試精度，而始終保持著它在混凝土非破損檢測(cè)領(lǐng)域內(nèi)相當(dāng)優(yōu)越的地位?；貜椃z測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程JGJ/T23-2011（以下簡(jiǎn)稱本規(guī)程），經(jīng)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以公告第1000號(hào)批準(zhǔn)、發(fā)布，自2011年12月1日起實(shí)施。2 回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度2.1 構(gòu)件混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方式回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度分單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)，批量檢測(cè)。批量檢測(cè)適用于在相同的生產(chǎn)工藝條件下，混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同，原

3、材料、成型工 藝、養(yǎng)護(hù)條件基本相同且齡期相近的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。批量檢測(cè)時(shí)，抽檢數(shù)量不得少于同批構(gòu) 件總數(shù)的30%且不得少于 10 件。 當(dāng)檢驗(yàn)批構(gòu)件數(shù)量大于30個(gè)時(shí)，抽樣構(gòu)件數(shù)量可適當(dāng)調(diào)整，但不得少于國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的最小樣本數(shù)量。2.2 構(gòu)件的測(cè)區(qū)選擇構(gòu)件的測(cè)區(qū)數(shù)量應(yīng)符合以下規(guī)定：每一結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測(cè)區(qū)數(shù)不應(yīng)少于10 個(gè)，對(duì)于某一方向尺寸小于 4.5m 且另一方向小 于 0.3m 的構(gòu)件，其測(cè)區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于 5 個(gè)； 相鄰兩測(cè)區(qū)的間距最大不應(yīng)超過(guò) 2m，測(cè)區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不大于 0.5m，且不小于 0.2m；測(cè)區(qū)面積不宜大于0.04m2。測(cè)區(qū)位置應(yīng)盡量選在使回彈儀處于水

4、平方向檢測(cè)，測(cè)試面為混凝土的兩個(gè)對(duì)稱澆筑側(cè)面，若無(wú)法滿足，也可選在一個(gè)澆筑測(cè)面上，且測(cè)區(qū)應(yīng)分布均勻；在構(gòu) 構(gòu)件的重要部位或薄弱部位，必須布置測(cè)區(qū)，并應(yīng)避開(kāi)預(yù)埋件；檢測(cè)面應(yīng)為混凝土表面，并應(yīng)清潔、平整、不應(yīng)有疏松層、浮漿、油垢及蜂窩、麻面， 必要時(shí)可用砂輪清楚疏松層和雜物，且不應(yīng)有殘留的粉末或碎屑；對(duì)彈擊時(shí)產(chǎn)生顫動(dòng)的薄壁或小構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行固定。2.3 混凝土回彈儀回彈值測(cè)量測(cè)點(diǎn)宜在測(cè)區(qū)內(nèi)均勻分布，相鄰兩點(diǎn)的凈距離不宜小于 2cm；測(cè)點(diǎn)距外露鋼筋、預(yù)埋件的距離不宜小于 3cm。測(cè)點(diǎn)不應(yīng)分布在氣孔或外露石子上，同一點(diǎn)只能彈一次。檢測(cè)時(shí)，回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測(cè)面，緩慢施壓，準(zhǔn)確度數(shù)，快速

5、復(fù)位。每一測(cè)區(qū) 記錄 16 個(gè)回彈值，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值精確到1。 2.4 混凝土回彈儀碳化深度的測(cè)量回彈值測(cè)量完畢后，在有代表性的位置上測(cè)量混凝土的碳化深度值，測(cè)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)小于構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)的 30%，取其平均值為該構(gòu)件每測(cè)區(qū)的碳化深度值。當(dāng)碳化深度極差大于 2.0mm 時(shí)，應(yīng)在每一測(cè)區(qū)測(cè)量碳化深度值。 碳化深度的測(cè)量，可采用適當(dāng)?shù)墓ぞ咴跍y(cè)區(qū)表面形成直徑 15mm 的孔洞，其深度應(yīng)大于混凝土的碳化深度?？锥粗械姆勰┖退樾紤?yīng)清除干凈，并不能使用水清洗。用1%2%的酚酞酒精溶液滴在孔內(nèi)壁邊緣處，當(dāng)已碳化和未碳化界線清楚時(shí)，用碳化測(cè)量?jī)x測(cè)量已碳化混凝土的深度，應(yīng)測(cè)量3次，每次讀數(shù)精確至 0.25mm。取3

6、次測(cè)量平均值作為檢測(cè)結(jié)果，并應(yīng)精確至0.5mm。 2.5 混凝土回彈儀回彈值計(jì)算計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值，應(yīng)從該測(cè)區(qū)16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，余下的10個(gè)回彈值按下式計(jì)算：式中，Rm 測(cè)區(qū)平均回彈值，精確至0.1； Ri 第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的回彈值。 2.6 混凝土回彈儀回彈值修正A、回彈儀處于水平方向檢測(cè)時(shí)按下式修正： 式中， 非水平檢測(cè)時(shí)測(cè)區(qū)的平均回彈值，精確至0.1； 非水平狀態(tài)檢測(cè)時(shí)的回彈修正值，按本規(guī)程附錄C查詢。 B、回彈儀水平方向檢測(cè)混凝土澆筑頂面或底面時(shí)按下式修正： 式中、 水平方向檢測(cè)混凝土澆筑表面、底面時(shí)的測(cè)區(qū)回彈值平均值；、 混凝土澆筑表面、底面回彈值的修正值，按本規(guī)程

7、附錄D查詢。 C、當(dāng)檢測(cè)時(shí)回彈儀既非水平狀態(tài)有非混凝土的澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)先修正角度，再修正澆筑面。2.7 混凝土強(qiáng)度換算值測(cè)強(qiáng)曲線選擇符合下列條件的泵送混凝土，測(cè)區(qū)強(qiáng)度應(yīng)按本規(guī)程附錄B進(jìn)行強(qiáng)度換算：A、混凝土所采用的原材料、成型工藝與成型模板均符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)；B、蒸汽養(yǎng)護(hù)出池經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)7d以上，且混凝土表層為干燥狀態(tài)；C、自然養(yǎng)護(hù)且齡期為（141000）d以上；D、混凝土抗壓強(qiáng)度為（10.060.0）MPa。當(dāng)有地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線時(shí)，混凝土強(qiáng)度的換算值宜按地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線計(jì)算或查表得出。 構(gòu)件混凝土強(qiáng)度推定A、構(gòu)件的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值按下式計(jì)算：式中，構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算

8、值的平均值，精確至0.1 MPa。n 對(duì)單個(gè)檢測(cè)的構(gòu)件，取該構(gòu)件的測(cè)區(qū)數(shù)；對(duì)批量檢測(cè)的構(gòu)件，取所有被抽檢構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)之和。B、構(gòu)件強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算當(dāng)測(cè)區(qū)數(shù)為10個(gè)及以上時(shí)，還應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差按下式計(jì)算：式中，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的標(biāo)準(zhǔn)差，精確至0.01 MPa。C、構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值（）當(dāng)測(cè)區(qū)數(shù)少于10個(gè)時(shí)，應(yīng)按下式計(jì)算：式中，構(gòu)件中最小的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值。當(dāng)測(cè)區(qū)數(shù)為10個(gè)及以上時(shí)，應(yīng)按：確定。當(dāng)批量檢測(cè)時(shí)，應(yīng)按：確定，式中，推定系數(shù)，宜取1.645。當(dāng)需要推定強(qiáng)度區(qū)間時(shí)，可按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取值。3 現(xiàn)行規(guī)程中存在的問(wèn)題3.1 長(zhǎng)齡期混凝土構(gòu)件強(qiáng)度檢測(cè)面臨的問(wèn)題

9、對(duì)于長(zhǎng)齡期混凝土構(gòu)件檢測(cè)強(qiáng)度時(shí)，無(wú)論強(qiáng)度的增長(zhǎng)或衰減，各種影響因素均不易控制，本規(guī)程規(guī)定了統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線適用的齡期為（141000）d，不足3年。規(guī)范中提及超過(guò)此齡期必須進(jìn)行取芯修正，但由于對(duì)某些特殊條件下無(wú)法取芯的混凝土構(gòu)件強(qiáng)度檢測(cè)相當(dāng)困難甚至不具有可操作性（如預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼管混凝土構(gòu)件等），按回彈法檢測(cè)規(guī)程檢測(cè)均可能存在極大誤差，使回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度范圍受限。此外，建立各類混凝土強(qiáng)度與齡期關(guān)系曲線，用此關(guān)系曲線推定28天齡期混凝土強(qiáng)度，使檢測(cè)規(guī)程與強(qiáng)度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一起來(lái)。并利用測(cè)試齡期強(qiáng)度判定當(dāng)前結(jié)構(gòu)是否安全，是否需要加固補(bǔ)強(qiáng)。3.2 測(cè)強(qiáng)曲線選擇存在的問(wèn)題本規(guī)程統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的適用齡期為（

10、141000）d，不足3年。鑒于商品混凝土在我國(guó)普遍使用的現(xiàn)狀以后建立的測(cè)強(qiáng)公式不應(yīng)再采用泵送混凝土強(qiáng)度換算修正值，考慮國(guó)內(nèi)某些省市仍使用普通混凝土的情況，規(guī)程可制定以商品混凝土為主，普通混凝土為輔的二類測(cè)強(qiáng)公式。另外，對(duì)于該地區(qū)所采用的混凝土原材料、外加劑不同，混凝土成型工藝、養(yǎng)護(hù)方法的差異，有條件的盡量選擇地區(qū)和專用測(cè)強(qiáng)曲線，以便檢測(cè)結(jié)果更接近實(shí)際。3.3 混凝土強(qiáng)度取值精確度的問(wèn)題本規(guī)程混凝土強(qiáng)度推算值表中的混凝土強(qiáng)度為（10.060.0）MPa，曲線對(duì)于混凝土抗壓強(qiáng)度超過(guò)60.0MPa時(shí)，雖可以采用鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，但畢竟是用芯樣抗壓強(qiáng)度值對(duì)其進(jìn)行修正，混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果精確度肯

11、定有影響?；炷林袖摻顚?duì)所測(cè)回彈值準(zhǔn)確度的影響，混凝土芯樣中難免取到鋼筋，芯樣中鋼筋對(duì)芯樣混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果必然存在一定偏差。因此，必要時(shí)采用小直徑芯樣，降低檢測(cè)誤差。回彈法中混凝土碳化深度檢測(cè)是重要環(huán)節(jié)，它也是回彈法檢測(cè)強(qiáng)度時(shí)參與混凝土強(qiáng)度計(jì)算的另一個(gè)重要參數(shù)，現(xiàn)有規(guī)程中以它作為測(cè)強(qiáng)修正參量來(lái)采用。但在檢測(cè)中檢測(cè)人員有可能對(duì)假性碳化認(rèn)識(shí)不夠，造成碳化深度值量測(cè)不夠準(zhǔn)確，進(jìn)而造成混凝土強(qiáng)度推定值的誤差。3.4 檢測(cè)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平問(wèn)題回彈法檢測(cè)技術(shù)與一般試驗(yàn)方法不同，回彈法只能用間接的物理量反映或推定工程結(jié)構(gòu)物的原位質(zhì)量指標(biāo)。這一推定過(guò)程存在多種影響因素和不確定性，它涉及材料、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用物理學(xué)等多門學(xué)科，因此要求實(shí)驗(yàn)人員有較高的專業(yè)素質(zhì)。隨著建設(shè)工程質(zhì)量管理力度的加強(qiáng)，回彈法作為一種無(wú)損檢測(cè)方法，它的作用將目益明顯，因此，每一位檢測(cè)人員都應(yīng)以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度去完成每項(xiàng)檢測(cè)任務(wù)。4 結(jié)束語(yǔ)對(duì)于回彈法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)已有多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，且此方法以其所用儀器簡(jiǎn)單、操作方便、經(jīng)濟(jì)適用和具有較