梁浩津
摘要:本文对回弹法的原理,检测强度的曲线和检测的技术等方面来进行分析,探讨混凝土抗压强度中回弹法的实际应用,来为解决一些材料的质量问题奠定基础和提供依据。
关键词:回弹法;混凝土强度;检测
中图分类号:TU755.7 文献标识码:A 文章编号:1674—3024(2016)05—180—02
前言
在检查混凝土结构和承载能力方面,混凝土检测技术是一个重要手段。随着检测技术的发展,建筑混凝土强度检测技术已经逐渐成熟,这种技术包括无损检测和局部损伤检测两种类型,混凝土表面的硬度和混凝土的强度有着密切的关系,回弹法是检测的常用手段。该种检测方法具有精度高,仪器灵活,重量轻的优点,已在建筑混凝检测中得到广泛推广,并取得了良好的效果。
1回弹法工作原理和检测方法
1.1工作原理
利用回弹仪检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法简称回弹法。回弹法是根据弹性物质回弹值的大小与表面硬度有关的原理而设计的。由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在着一定的正比例关系,在采用回弹法进行混凝土强度检测时,回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上,通过回弹仪读得的回弹值即回弹高度反映了混凝土表面的硬度,也间接地反映了混凝土的抗压强度。根据回弹值与构件的碳化深度则可推求混凝土的抗压强度。混凝土骨料的种类对回弹值有很大的影响,并且还受配合比和碳化深度的影响。因此,对需检测的每一种混凝土,都应通过试验确定回弹值与强度的关系。虽然检测精度不十分准确,但该方法在实际操作中,使用简便,快速。同时使用的设备也比较简单,检测费用成本低廉。因其优点突出,故在混凝土现场测定中使用较为广泛。
1.2检测方法
(1)回弹仪率定。回弹仪使用前应定期在洛氏硬度为HRC60±2的钢砧上进行率定,率定的目的是为了保证回弹仪弹击动能的恒定。率定宜在气温为5~35℃条件下进行,率定时,将钢砧置于刚性较好的基础上,摆放平稳,然后回弹仪在钢砧上垂直向下进行弹击率定,率定时弹击杆应旋转4次,每次旋转90°左右,弹击3次,取连续3次稳定值计算回弹平均值,弹击杆每旋转一次的率定平均值应符合80±2的要求。不符合要求时,需对回弹仪进行保养后再进行率定。
(2)测区及测点布置。根据需要布置测区,每测区面积约20 cm ×20 cm,每个测区弹击16点。每一构件的测区应尽符合相关的要求。
(3)回弹值的测量。回弹仪使用时的环境温度应为-4℃~4℃。检测时,将弹击杆垂直对准具有代表性的被测位置,然后使仪器的冲锤借弹簧的力量打击冲杆,根据与冲杆头部接触处的混凝土试件表面的硬度,冲锤将回弹到一定位置,可以按刻度尺上的指针读出回弹值。
(4)碳化深度测量。①回弹值测量完毕后,应在有代表性的测区上测量碳化深度值。测点不应少于构件测区数的30%,取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.00mm时,应在每一测区测量混凝土的碳化深度。②用合适的工具在测区表面钻直径约15mm的孔洞,其深度略大于碳化深度,将孔洞中的粉末和碎屑除净,不得用水清洗,然后用1%~2%酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁边缘处。已碳化部分不变色,未碳化部分混凝土变成紫红色,当已碳化与未碳化界限清楚时,再用深度测量工具测量已碳化和未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离,测量次数不少于3次,每次读数精确到0.25mm,取三次测量的平均值为检测结果,精确到0.5mm。
2检测强度曲线的建立
在混凝土抗压强度检测的过程中,为了让检测结果有一个参照对象,就必须规定一个标准数值,因此技术人员在检测前都会先建立一个检测强度的曲线。一般有三种检测强度曲线即统一曲线,专用曲线和地区曲线。
(1)统一曲线:它主要使用在全国通用具有代表意义的材料上,经过塑造变成模型并且通过养护措施等制造而成的混凝土试件,然后经过一系列的非破损以及破损实验得出的数据,最后通过特定的处理才建立的曲线,它一般不用在没有地区曲线和专用曲线存在的实验中。(2)地区曲线:它是根据建筑工程所在地区的环境条件(气候,空气干湿度等),制造混凝土时用的原材料以及养护条件,然后通过大量的实验修正和检验后所建立的曲线。它与第一种曲线相比结果更加精确,能较准确的反映当地混凝土强度的结果。(3)专用曲线:在检测的混凝土表面强度时选用与被测构件相同的材料,并且试件的制造与养护的条件都要与实际的完全一样,然后经过多次的破损实验与非破损实验检测才确立的曲线,专用曲线与以上两种曲线相比检测到的结果更加准确。
3检测结果及分析
3.1回弹值的计算
测区回弹值每个测区共弹击16点,会得到16个相应的回弹值。考虑误差影响,分别去除三个最大值和三个最小值,取其余10个回弹值的平均值即为测区的代表值,并要进行角度和浇筑面修正。
对于混凝土龄期大于28天的,还要进行碳化深度测定,进行碳化深度修正。
3.2混凝土实测强度评定
根据工程实际情况及结构或构件混凝土强度检测评定的要求,对同批结构或构件(强度等级相同、配合比、生产工艺相同,龄期相近)可抽样评定,对单个结构或构件可单个评定,并按《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》要求的评定标准进行评定。
4提高回弹法的检测精度
回弹法在使用过程中可能出现由于仪器设备、技术性能、检测操作、数据处理等因素造成的测试误差,给混凝土抗压强度检测结果的精度带来一定的影响。因此,检测人员要提高责任心,工作要细致,不能有丝毫马虎,以确保检测的精准度,使其能在监督、检验、验收混凝土过程中有质量保证。
4.1合理选择测区
进行构件检测测区的布置时,要控制相邻测区间距,使其在允许的范围之内。另外,距离构件端部和施工缝边缘的距离应满足相应的要求:选择混凝土浇筑面测区时,要考虑使其便于回弹仪进行水平方向检测,最好选择对称分布的两个可侧面。
4.2控制测试面的影响
采用回弹法进行混凝土抗压强度检测时,如果构件测试面有麻面或有浮浆,在回弹前要对其进行砂轮磨平,否则会造成检测结果偏低。测试面处理清洁、平整后,还要控制混凝土表层的干燥程度,因为混凝土表层的含水率会对测试表面的硬度产生影响。混凝土含水率较大时,其表面硬度会有所降低。
4.3碳化深度的测试准确
碳化深度的检测要准确。测量碳化深度值时不能采用目测或估算方法,最好使用专用测量仪器。在碳化深度的测试过程中,应该注意到其深度值为垂直距离,而并不是孔洞中呈现的非垂直距离。
4.4注意回弹值的修正
采用回弹法检测混凝土抗压强度时,应根据混凝土浇注的方式等外部因素对其检测的回弹值进行修正。特别需要注意的是,在检测时回弹仪与水平方向有夹角且测试面并非混凝土侧面时,需先按回弹仪与水平方向夹角进行修正,再对角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正。
4.5建立对应的地区测强曲线
回弹法检测测强曲线时,虽然可以按国家标准给出的全国通用的方法,并由此得到测定混凝土强度值换算表,但全国统一测强曲线考虑因素有限。因此,要想得到更精准的回弹法检测,应该建立本地区的专用测强曲线以提高检测的精准度。
4.6钻芯法的使用
混凝土养护需要满足一定的条件,如果条件差,混凝土表面就不能有效地进行水化反应,造成混凝土表面质量差,且碳化深度较大,从而导致混凝土表面强度低。因此,需要采用钻取芯样的方法来配合检测,以控制检测结果的误差。
5结束语
综上所述,建筑工程中混凝土强度是一个重要的参数指标,加强现场混凝土强度的检测是确保混凝土结构、建筑技术性能乃至整个建筑工程质量的基础性工作。工程中检测混凝土结构或构件强度的方法有很多,例如射击法,超声法,钻芯法,回弹法等,但是回弹法因操作简单,方法灵活,测定周期短并且检测结果准确可靠等优点被广泛使用。