影响回弹法检测混凝土强度准确性的因素

严太勇

(安徽省水利水电勘测设计院,安徽蚌埠 233000)

影响回弹法检测混凝土强度准确性的因素

严太勇

(安徽省水利水电勘测设计院,安徽蚌埠 233000)

回弹法因其仪器简单、操作方便、经济、迅速,对混凝土结构无破损和具有一定的测试精度,而始终保持着它在混凝土检测领域内的优势地位。回弹法在使用过程中还是出现了较多的仪器率定准确性、人员操作、测试面处理、外界环境、碳化深度检测等处理不当问题,造成了较大的测试误差。从上述几个方面提出了提高回弹法的检测准确性应综合考虑的因素。

回弹法检测;实体强度;碳化深度;测强曲线

0 引言

工程除险加固、竣工验收均需对混凝土实体强度进行现场检测,目前检测方法包括非破损法和破损法。回弹法因其仪器简单、操作方便、经济、迅速、对混凝土结构无破损和具有一定的测试精度,而始终保持着它在混凝土检测领域内的优势地位。中国建设部于1985年颁布了《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(JGJ23—85),2001年修订为《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23—2001)(以下简称《规程》)[1]。但回弹法在使用过程中还是出现了仪器率定、操作、测试面处理不当、混凝土含水率等问题造成了较大的测试误差。如何保证检测准确,使其在工程除险加固、竣工验收中发挥应有的作用,已成为众多工程建设者所关注的话题。笔者认为,要提高回弹法的检测准确性,应综合考虑以下几个方面因素。

1 回弹仪率定准确性

测试前必须进行回弹仪的率定试验,只有性能良好的回弹仪才能保证测试结果的可靠性。回弹仪的标准状态应是在洛氏硬度HRC为60±2的标准钢砧上,垂直向下弹击三次的稳定回弹平均值。弹击杆应分四次旋转,每次旋转角度90°,其每旋转一次的平均率定值应为80±2,否则回弹仪必须进行调整或校验。回弹仪率定是否准确直接影响混凝土强度检测结果的准确性,影响回弹仪率定是否准确一般可能有以下原因造成:往往忽略了弹击杆应四次旋转,结果可能出现其中某个角度的平均率定值不满足80±2的要求;标准钢砧及回弹仪上弹击点上灰尘等要清理干净;钢砧应稳固地平放在刚性大的物体上,不能出现弹击时钢砧颤动。当钢砧率定值达不到80±2时,不允许调节尾盖上的调零螺丝来人为地使其达到80±2,否则破坏了零点起跳使回弹仪处于非标准状态从而影响检测结果的准确性。

2 异常测点的舍取

虽然规范规定每个回弹测区测记16个测点,计算时舍去3个最大和最小值,但在具体测试时应注意部分明显异常测点值。如果过低测点值应检查该点下部浅层是否有气孔,过高测点值应考虑该点下部浅层骨料的影响。对以上因素造成的异常测点予以舍去,否则过多的记录此类回弹值,会导致检测数据与实际强度出现偏差。

3 人员操作的因素

回弹法本身是一种科学的操作方法,国家也专门制定了相应的规程,不容许操作人员随意操作。回弹法检测混凝土强度的准确性也取决于操作人员用力是否合适和均匀,是否垂直于结构或构件的表面,同一测点只能弹击一次,若重复弹击则后回弹值要比前者大2个读数左右;每个构件应均匀合理地用粉笔先布置测区,构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区,但实际检测中却很少有人严格按照标准规定的技术要求进行检测操作,认为回弹技术简单,责任心不强,敷衍了事,这样的检测将带来较大的测试误差,无法保证回弹结果的准确性。为此应加强检测人员的技术、职业道德培训,提高检测技术水平及责任心,也只有如此,才能真正提高回弹法的检测准确度。

4 测试面的状况

《规程》规定用于回弹检测的混凝土构件表面应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、蜂窝、麻面。笔者在检测时经常遇到麻面或有浮浆的构件,回弹前必须有砂轮磨平,否则结果偏低。如安徽某水库现浇混凝土护坡(C15)由于冬季施工保温措施不当,致使混凝土表面起皮,泛砂,打磨后仍表面泛砂,回弹强度推定值8.8～13.5 MPa,芯样抗压强度16.8～20.5 MPa。两种检测方法的结果出现较大差异。由此可见,遭受化学腐蚀、火灾、冻伤的混凝土应选用取芯样、超声波等方法进行。在测试面达到清洁、平整的前提下,还需注意混凝土表层是否干燥,水利工程混凝土构件经常表面潮湿或表面看不出潮湿但表层含水率较大,混凝土的含水率对其表面的硬度影响很大,水利工程混凝土经常接触水或暴露于外,检测时要考虑混凝土的含水率情况,否则检测结果可能较大偏离实际值。如安徽某水利工程为C25商品混凝土,检测时龄期28～35 d,检测前一天有小雨,经过第二天上午日晒,表面看不出潮湿。回弹法检测混凝土强度推定值在20.1～23.8 MPa,后取芯三组实测抗压强度28.1～30.6 MPa,混凝土干燥时回弹法检测混凝土强度推定值在26.8～29.5 MPa;又如某圩区排涝闸于2008年5月建成,2009年4月对其进行竣工检测,检测时防洪闸启闭机排架柱表面正常,设计混凝土强度等级C20,布置10个回弹测区,换算强度范围值17.9～19.9 MPa,平均值18.7 MPa,标准差0.59 MPa,强度推定值17.7 MPa不满足设计强度等级C20要求。分析原因检测前三天该地下雨,防洪闸启闭机排架柱被雨淋湿,经过三天不强烈日晒虽表面已干但表层下部混凝土仍含水,后来经过一段时间晴好天气仍采用回弹法复检,换算强度范围值23.2～33.4 MPa,平均值28.0 MPa,标准差3.71 MPa,强度推定值21.9 MPa满足设计强度等级要求。以上实例表明含水率对回弹法检测影响很大。在进行检测时要充分了解其实际情况,否则回弹数据可能偏离实际值较大。

对龄期为14～1 000 d的混凝土可采用回弹法按规程附录A进行测区混凝土强度换算,混凝土强度推定值和实际强度基本吻合。对一些老建筑物的混凝土结构(龄期超过1 000 d)实体强度检测时,应认真清理其表面,且应钻取混凝土芯样或其他方法进行修正。否则因其表表层风化、碳化深可能会导致回弹法强度推定值远小于混凝土芯样强度。安徽某大型水闸于1975年建成,需对其进行除险加固,1#闸墩表面混凝土老化较严重,局部位置最大碳化深度达65.0 mm。对混凝土表面老化层进行清理,布置15个回弹测区,测区强度范围值14.4～25.1 MPa,平均值20.3 MPa,标准差3.56 MPa,强度推定值14.4 MPa。抽取三块混凝土芯样,按《水工混凝土试验规程》DL/T5150—2001进行抗压强度试验,芯样抗压强度分别为20.0、22.3、26.8 MPa,取三个芯样测值的平均值23.0MPa作为1#闸墩的混凝土强度。由此可见当混凝土龄期远超过14～1 000 d时,混凝土表面虽经过清理,但回弹检测结果标准差大,强度推定值远低于芯样抗压强度,要不采取钻取混凝土芯样或其他方法进行修正,会导致回弹法强度推定值远小于混凝土实际强度的情况出现,造成不必要的浪费。

5 碳化深度

碳化深度值的测量准确直接影响混凝土强度推定值的准确。碳化检测时最好不要用冲击钻等方法打孔,因混凝土粉末粘在孔壁上无法彻底清除干净导致碳化界线错判而影响检测结果的准确性,如果碳化深度不大时一般采用水泥钉在混凝土表面斜向凿一浅坑,坑内基本无粉末和碎屑影响,用吸耳球吹尽粉末和碎屑,该坑无钉痕侧为缓坡状,碳化界限明显,便于准确测量其碳化深度。测量碳化深度值时最好用专用测量仪器,不能采用目测方法。在碳化深度的测试中,注意其深度值应为垂直距离,而非孔洞中呈现的非垂直距离。碳化尺靠混凝土壁的一边两端都要紧贴混凝土壁,保证其深度值为垂直距离,测量三次取平均值。有些水泥水化后不能立即呈现碳化界线,需等待其界线清楚后在进行测量。部分混凝土骨料可能含碱性物质,当滴入酚酞酒精溶液时也变红,仔细观察排除此类干扰因素使响碳化界线的判断准确可靠,从而提高回弹检测结果的准确性。还有一种情况应特别注意,在检测已用粉刷砂浆覆盖的构件碳化深度时,由于测试面受水泥砂浆渗透影响,其表层含碱量较高,而用于碳化测试的酚酞酒精溶液遇碱即变红,极易使人产生视觉误差,认为其碳化深度值很小。如果认真观察测试孔,可发现外表层颜色较深,而孔内混凝土所变的颜色较浅,这颜色较浅部分的厚度即为混凝土实际的碳化深度。这一点细微的差别,检测人员一定要注意区分。

6 结语

回弹法在混凝土强度检测领域有着广泛运用,在检测过程中应注意回弹仪率定、人员操作、测试面的清洁、平整、含水率及老化状况、碳化深度检测等影响回弹结果准确性因素,提高回弹法检测结果的准确性,为工程除险加固及竣工验收提供准确、合理的混凝土强度结论,保证混凝土工程安全、经济的运行。

总之,提高回弹法检测混凝土抗压强度准确性需考虑的因素很多,本文所提及的仅仅是平时在工程检测中的粗浅体会,其中还有许多问题有待深入探讨和研究。

[1] JGJ/T 23—2001,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

(责任编辑:李 雯)

Factors that Influencing Accuracy of Concrete Strength with ReboundM ethod Detection

YAN Taiyong
(Anhui Survey&Design Institute of Water Conservancy&Hydropower)

The rebound method stillmaintains its advantageous position in the field of concrete testing due to its simple apparatus,easy operation,quickness and economy,no har m to concrete structures and a certain degree in testing accuracy.But during its application regarding apparatus calibration accuracy,the operation,the trea tment of testing surface,the external environment and the carbonation depth detection etc.,manymisconductswill stilloccurwhich would result in relatively big testing errors.Based on the above facts,the authorput for ward some comprehensive factors in order to improve the testing accuracy with rebound method.

rebound method detection;solid strength;carbonation depth;strength curve

TU528

A

1671-1211(2010)05-0619-03

2010-07-09;改回日期:2010-09-07

严太勇(1976-),男,工程师,水利工程质量检测专业,从事水利工程土建及金属结构部分质量检测工作。E-mail:taiyyan@163.com