浅议回弹法检测混凝土强度准确度技术

涂小明

摘要:本文总结了影响回弹法检测混凝土强度准确度的因素,并提出了相应的对策和应注意的一些事项。

关键词:回弹法;检测;混凝土强度

1 前言

回弹法其适用范围是:适用于工程结构中普通混凝土抗压强度的检测。不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件的检测。由于回弹法检测混凝土强度具有方便快捷的特点,在工程检测中被广泛使用。本文根据多年来使用回弹法检测混凝土抗压强度的实践,谈一些本人看法和认识,供大家参考。

2 回弹仪对检测混凝土抗压强度的影响

若回弹仪处于非标准状态时对结构或构件进行检测,检测数据不是高就是低,影响回弹法检测混凝土抗压强度的测试精度,给评价混凝土质量提供一个错误的依据。

因此,规程对回弹仪的要求比较严格,达不到标准状态的回弹仪,不得用于测试,通常使用者认为回弹仪钢砧率定值在80±2范围内即为标准状态,这种认识是片面的,所使用的回弹仪必须符合规程对回弹仪的技术要求及所规定的标准状态,应按规程要求进行检定。

3 检测龄期的影响

统一测强曲线是在一定的混凝土龄期内取得的测强曲线,超出此龄期范围,外推使用此曲线,将造成较大的检测误差。一般龄期在3年以上的混凝土结构不宜采用回弹法,可采用钻芯法等检测方法。

尤其是大坍落度、矿粉、粉煤灰高掺量、使用外加剂等商品混凝土,检测龄期的对结果影响很大。例如掺粉煤灰的混凝土早期强度低,后期强度高,因此在龄期28d时,用回弹法推定的结构混凝土实体强度偏低。为此,对掺加粉煤灰的混凝土的回弹测强龄期,应予延长,我们的经验为对地下工程按60d、地上工程按40d龄期进行回弹为宜。

4 混凝土异常碳化值对回弹法测强精度的影响

混凝土碳化系指水泥石中的水化产物与空气中的二氧化碳作用,生成碳酸盐和水的现象,其化学反应式如下Ca(OH)2+CO2=CaCO2+H20这是一个极其复杂的多相物理化学过程,在漫长的碳化过程中,氢氧化钙逐渐被消耗,表层混凝土碱性度降低。由于碳化反应的主要产物碳酸钙属非溶解性钙盐.使混凝土的凝胶孔和部分毛细孔隙被堵塞或缩小,导致混凝土的密实度和强度有所提高,同时在一定程度上又阻碍二氧化碳向混凝土内部扩散。

但在工程检测中经常会出现碳化值异常的现象,比如同一构件的不同部位或不同测试面的碳化值相差较大,又比如同一强度等级、同一浇筑日期的构件,碳化深度也存在较大的差异。经笔者采用钻芯法验证,构件所产生的碳化并非仅与单一的混凝土强度存在直接关系,而是受混凝土内在、外部诸多因素的综合影响,而混凝土碳化深度的大小又与混凝土碳化速度有关。

5 混凝土表面的影响

回弹法是一种测试技术,即回弹值反映的是混凝土表面l0～15mm厚范围的混凝土硬度,通过混凝土表面回弹值与混凝土抗压强度之间存在的统计相关性来推定混凝土的实体强度, 因此,混凝土检测面的状态对测试精度影响很大。

在大量对现浇混凝土板的检测中我们发现, 即使按照规程进行了表面和弹击方向修正后, 混凝土板底面的换算强度还是要比表面高,我们认为在检测混凝土板时,最好一个测区在板底和板面分别布置8个测点。究其原因,我们认为造成此现象因素有如下几个:a)混凝土的分层泌水现象造成表面水灰比较大,面层疏松,b)底部石子较多。针对上述原因规范给出的修正值误差较大。

我们在检测中发现,凡由于模板支护不严混凝土漏浆严重事故地方,回弹值普遍要比不漏浆的地方高出许多,造成此现象的原因在于漏浆的地方砂浆包裹层偏薄,表面距离石子较近,形成该处混凝土表面硬度增大。在混凝土漏浆处得到的回弹值不可信,在回弹中应避开漏浆处进行回弹。

混凝土表面的湿度对回弹法测强影响很大, 现行回弹技术规程的统一测强曲线不适于潮湿或浸水混凝土,而实际工作中又常常会遇到高湿度环境下的混凝土测强问题,有人建议建立不同湿度的修正系数来解决潮湿混凝土的回弹测强问题,我们认为此种想法不太现实, 根据我们的经验,在同样含水率的条件下,不同水灰比和材料组成的混凝土,其回弹值的下降程度差异很大,用修正系数修正,依然会造成较大误差,我们认为还是采取使混凝土表面干燥,然后进行回弹的办法比较妥当。

6 测区位置、大小、及测点布置影响

规程对测区位置的规定为:测区应均匀分布,在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区。在具体检测中,往往对测区的布置不能按规程的要求去做,测区布置的随意性,将会降低推定值的保证率,使推定值失真。

规程对测区的大小和测点的布置规定为: 测区的面积不宜大于0.04m2,测点宜在测区范围内均匀分布,相临两测点的净距不宜小于20mm,偏离规程的要求,将会使回弹测试值与真实值产生较大偏差。

在测点的布置上,还应注意避开钢筋和预埋件,特别是构造柱和板这样保护层较薄的构件, 离混凝土表面小于15mm的钢筋会使回弹值增大。在有争议检测或监督检测时,我们往往采取先用钢筋检测仪雷达仪扫描,先确定保护层的厚度和钢筋的位置,后进行回弹的办法,以尽量避免钢筋对回弹值的影响。

7 提高回弹法测强度精度的措施

鉴于上述几个现场因素对回弹法测试精度的影响较大,在采用现行回弹法规程进行构件混凝土强度检测时,应随时注意观察分析这些因素的影响是否存在,如发现存在某一因素的影响,应采取适当措施,使之减小或消除。

(1)对于具有良好浇注、养护条件的工程,在检测同一批构件时,如果各构件、各测区的回弹值比较均匀,但部分构件或个别部位混凝土碳化深度较大,可考虑是异常碳化的问题。建议将该批所测构件的混凝土碳化深度取其平均值作为该部分构件混凝土碳化深度值,然后采用现行回弹法测强曲线进行混凝土强度换算。

(2)对于具有良好浇注、养护条件的工程,如果所测同批构件中,部分构件或构件的某些部位回弹值较低,而混凝土碳化深度却变化不大时,可考虑混凝土中砂浆含量偏大的影响。建议从回弹值最低部位凿取一小块混凝土,观察其砂浆层厚度及石子含量情况,若石子含量正常,且气孔含量较多,则该部位混凝土强度确实较差,可直接按测强曲线换算混凝土强度;反之,则选取回弹值最低和次低部位钻取芯样(不少于3个),进行混凝土抗压强度试验,用该强度对低回弹值部位的换算强度进行修正。

(3)对于采用了其它品种水泥(或者掺加了20%以上粉煤灰等掺合料)的结构或构件,其混凝土碳化深度很可能比普通混凝土大,不宜直接按测强曲线来换算混凝土强度。建议处理方法:①采用金刚石磨盘磨去一定厚度的碳化层后再进行回弹值测试(测试时应避开显露的石子)并进行强度换算;②借助于钻芯等其它检测方法对混凝土换算强度进行修正。

(4)对于龄期较短或混凝土表面潮湿的构件,由于受潮湿混凝土的影响,回弹值一般偏低,尤其是强度较低的混凝土,这一影响更大。处理方法:待混凝土表面干燥后再进行回弹测试:如果时间不允许,可采用钻芯法对其换算强度值进行修正。

(5)凡是检测泵送混凝土结构或构件,当按现行回弹法规程推定的混凝土强度达不到设计要求时,不可盲目下结论,这时要考虑混凝土中砂浆含量偏大的影响,应采用钻芯等其它检测方法进行验证或修正。

8 结束语

回弹法检测混凝土强度具有方便快捷的特点,在工程检测中被广泛使用,但是有其局限性,为了提高检测的准确性,在工程实践中技术人员应严格按照技术规程灵活使用,确保检测结果的准确性。

参考文献

[1]王异等主编,《砼手册》第一分册,吉林科学技术出版社.2001年.

[2]国家建筑工程质量监督检验中心主编.混凝土无损检测技术,北京:中国建材工业出版社.

[3]JGJ/T23-2001,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程.