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1、如何提高回弹法检测混凝土强度的精确度发布时间:2009-04-14文章作者: 来源:中国商品混凝土网回弹法检测混凝土抗压强度在我国使用已达四十余年,因其简便、灵活、准确、可靠、快速、经济等特点而倍受工程检测人员的青睐,是我国目前工程检测中应用最为广泛的检测方法之一。当对工程结构质量有怀疑时,均可运用回弹法进行检测。但回弹法在使用过程中还是出现了较多的操作不规范、随意性大、计算方法不当等问题,造成了较大的测试误差。如何保证检测精度,使其在监督检测中发挥应有的作用,提高回弹法的检测精度,应综合考虑以下几个方面因素。 1、应注意回弹法检测的适用条件。回弹法是通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算出混凝
2、土强度的方法,当出现标准养护试件数量不足或未按规定制作试件对构件的混凝土强度有怀疑或对试件的检验结果有怀疑时,可按回弹法检测混凝土抗压强度技术规程(JGJPT2322001) (以下简称规程) 进行检测。必须注意回弹法的使用前题是要求被测混凝土的内外质量基本一致,当混凝土表层与内部质量有明显差异,如遭受化学腐蚀、火灾、冻伤,或内部存在缺陷时,不能直接采用回弹法检测混凝土强度。2、必须进行回弹仪的率定试验回弹仪的质量及测试性能直接影响混凝土强度推定的准确性,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标准钢砧上,垂直向下弹击三次,弹击杆应分4次旋转,每次旋转90o,其连续
3、向下弹击三次的稳定回弹平均值应为80 2 ,否则回弹仪必须进行调整或校验。3、测区选择要正确。布置测区时,相邻两测区的间距应控制在2 m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0. 5 m且不宜小于0. 2 m;测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑面,并选在对称的两个可测面上,如果不能满足这一要求时,也可选在一个可测面上,但一定要分布均匀,在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区,并应避开预埋件。当遇到薄壁小构件时,则不宜布置测区,因为薄壁构件在弹击时产生的振动,会造成回弹能量的损失,使检测结果偏低。如果必须检测,则应加以可靠支撑使之有足够的约束力时方可检测。4、测试动作要规范,切
4、忌随意操作。回弹的精度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,是否规范操作。实际检测中若未严格按照标准规定的技术要求进行检测操作,责任心不强,敷衍了事,这样的检测将带来较大的测试误差,无法保证回弹质量,为此,应加强检测人员的职业道德素养,提高检测责任心。5、消除测试面因素的影响。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。我们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。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,混凝土的含水率会影响其表面的硬度,混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低。因此,
5、混凝土表面的湿度对回弹法检测影响较大,对于潮湿或浸水的混凝土,须待其表面干燥后再进行测试。6、注意碳化深度的测试取值。碳化深度值的测量准确与否与回弹值一样,直接影响推定混凝土强度的精度。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。孔洞内的粉末和碎屑一定要清除干净之后再测量,否则将难以区分已碳化和未碳化的界线,造成较大的测试误差。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。7、注意混凝土回弹值的修正。近年来,随着城市泵送混凝土使用的普及,采用回弹法按测区混凝土强度换算值表推定的测区混凝土强度值会低于其实际强度值。这是因为泵送混凝土流动性大,粗骨料粒径较小,
6、砂率增加 ,表面硬度较低所致。因此在运用回弹法检测混凝土强度时,必须要事先了解到施工单位浇注混凝土的方式,并注意修正。另外,当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土侧面时,一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正,然后再按角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正,这种先后修正的顺序不能颠倒,更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减,否则将造成计算错误,影响对混凝土强度的推定。回弹法检测混凝土强度的影响因素采用回弹仪测定混凝土表面硬度以确定混凝土抗压强度是根据混凝土硬化后其表面硬度(主要是混凝土内沙浆部分的硬度)与抗压强度之间有一定的相关关系。通常,影响混凝土的抗压强度与回弹值
7、的因素并不都是一致的,某些因素只对其中一项有影响,而对另一项不产生影响或影响甚微。弄清这些影响因素的作用及影响程度,对正确制订及选择测强曲线、提高测试精度是很重要的。我国回弹发研究成果基本只适用普通混凝土(由水泥、普通碎(卵)石、砂和水配制的质量密度为19502500Kg/m3的混凝土)。一、 原材料混凝土抗压强度大小主要取决于其中的水泥沙浆的强度、粗集料的强度及二者的粘结力。混凝土的表面硬度除主要与水泥沙浆强度有关外,一般和粗骨料与沙浆的粘结力以及混凝土内部性能关系并不明显。1、 水泥浙江省建研院的试验结果表明:当碳化深度为零或同一碳化深度下,用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水
8、泥的混凝土抗压强度与回弹值之间的基本规律相同,对测强曲线没有明显差别。自然养护条件下的长龄期试块,在相同强度条件下,已经碳化的试块回弹值高,龄期越长,此现象越明显。这主要是不同水泥品种的混凝土碳化速度不同引起的。广州市建筑科学研究所和冶金部第十七冶金建设公司建研所、陕西省建研院试验后认为:用于普通混凝土的五大水泥品种不同标号、不同用量对回弹法的影响在考虑了碳化深度的条件下,可以不考虑。2、 细骨料普通混凝土用细骨料的品种和粒径,只要符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ52)的规定,对回弹法测强没有显著影响。国内外试验研究资料和看法一致。3、 粗骨料粗骨料的影响,至今看法不统一。国外一般
9、认为粗骨料品种、粒径及产地均有影响。国内也反映了不同的意见和看法,有的认为不同石子品种对回弹法测强有一定影响,有的认为影响不大,认为分别建立曲线未必能提高测试精度。二、 外加剂试验表明,可以不考虑非引气型外加剂对混凝土回弹测强的影响。三、 成型方法试验表明,只要成型后的混凝土基本密实,手工插捣和机振对回弹测强无显著影响。但对一些采用离心法、真空法、压浆法、喷射法和混凝土表层经过各种物理、化学方法处理成型的混凝土,应慎重使用回弹法的统一测强曲线,必须经过实验验证后方可使用。四、 养护方法及湿度1、 养护方法的影响标准养护与自然养护的混凝土含水率不同,强度发展不同,表面硬度也不同,尤其在早期,差异
10、更明显。国内外资料都主张标准养护与自然养护的混凝土应有各自不同的校准曲线。还有试验表明,蒸汽养护使混凝土早期速度增长较快,但表面硬度也随之增长,若排除了混凝土表面湿度、碳化等因素的影响,则蒸养混凝土的测强曲线与自然养护混凝土基本一致。因此,主张蒸养出池7D以内的混凝土应另行建立专用测强曲线,而蒸养出池7D以上的混凝土可按自然养护混凝土看待。2、 湿度的影响国内外一致认为湿度对回弹法测强有较大的影响。试验表明,湿度对于低强度混凝土影响较大,随着强度的增长,湿度的影响逐渐减小,对于龄期较短的较高强度的混凝土的影响已不明显。五、 碳化及龄期水泥经水化就游离出大约35%的Ca(OH)2,混凝土表面受到
11、空气中CO2的影响,逐渐生成硬度较高的CaCO3,这就是混凝土的碳化现象,它对回弹法测强有显著影响。随着硬化龄期的增长,混凝土表面一旦产生碳化现象后,其表面硬度逐渐增高,使回弹值与强度的增加速率不等,显著影响了fcu-R的关系。对于三年内不同强度的混凝土,虽然回弹值随着碳化深度的增大而增大,但当碳化深度达到某一数值如等于6MM时,这种影响基本不在增长。六、 模板使用吸水性模板会改变混凝土表层的水灰比,时混凝土表面硬度增大,但对混凝土强度并无显著影响。试验表明:只要模板不是吸水类型且符合混凝土工程施工质量验收规范(GB50204-2002)的要求时,它对回弹法测强没有显著影响。七、 泵送混凝土非
12、泵送混凝土中很少掺加外加剂或仅掺加非引气型外加剂,而泵送混凝土则掺加了加气型泵送剂、砂率增加、粗骨料粒径减小、塌落度明显增大。故有必要对回弹法检测泵送混凝土抗压强度进行修正。八、 其它混凝土分层泌水现象使一般构件底边石子较多,回弹读数偏高;表层泌水,水灰比略大,面层疏松,回弹值偏低。钢筋对回弹值的影响视混凝土保护层厚度、钢筋直径极其密集程度而定。资料表明:当保护层厚度大于20mm,钢筋直径为4-6mm时,可以不考虑它的影响。中国建筑科学院结构所就约束力对回弹测值的影响的试验表明:约束力对回弹测值有明显的影响,要使回弹值相同,必须按有效的约束荷载,试验证明了15%极限荷载最为有效,约束力太低或太
13、高都会使回弹值偏低。由此证明,对于小试件回弹测试,如果约束不够,都会造成回弹值不准且分散性较大。另,测试时的大气温度、构件的曲率半径、厚度和刚度以及测试技术等对回弹也有不同程度的影响。摘要:介绍了回弹仪检测混凝土强度的仪器、原理和方法,以及影响检测强度值的因素,提供了无损检测最广泛、最简便、准确的测定混凝土强度的方法。 关键词:碳化深度;回弹值;抗压强度;混凝土 现场检测混凝土强度的检测方法很多,如钻芯法、拔出法、压痕法、射击法、回弹法、超声法、回弹超声综合法、超声衰减综合法,射线法落球法等,其中回弹法、超声回弹综合法是应用最广的无损检测方法,混凝土试块的抗压强度与无损检测的参数( 超声声速值
14、、回弹值、拔出力等)之间建立起来的关系曲线称为测强曲线,它是无损检测推定混凝土强度的基础。测强曲线根据材料来源,分为统一测强曲线、地区测强曲线和专用( 率定)测强曲线三类。 利用回弹仪( 一种直射锤击式仪器)检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法简称回弹法。下面着重介绍回弹法检测混凝土强度。 1 检测原理及特点 1.1 原理 由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种相关关系,而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上,其回弹高度( 通过回弹仪读得回弹值)与混凝土表面硬度成一定的比例关系。因此以回弹值反映混凝土表面硬度,根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度。 1.2 特点 用回弹法检测混凝
15、土抗压强度,虽然检测精度不高,但是设备简单、操作方便、测试迅速,以及检测费用低廉,且不破坏混凝土的正常使用,故在现场直接测定中使用较多。 影响回弹法准确度的因素较多,如操作方法、仪器性能、气候条件等。为此,必须掌握正确的操作方法,注意回弹仪的保养和校正。 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程( JG J/T23-2001)中规定:回弹法检测混凝土的龄期为7 d1 000 d,不适用于表层及内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件和特种成型工艺制作的混凝土的检测,这大大限制了回弹法的检测范围。 另外,由于高强混凝土的强度基数较大,即使只有15% 的相对误差,其绝对误差也会很大而使检测结果失去意义。2 仪器 测量回弹值使用的仪器为回弹仪。回弹仪的质量及其稳定性是保证回弹法检测精度的技术关键。 2.1 类型 国内回弹仪的构造及零部件和装配质量必须符合混凝土回弹仪( JJG 817-93)的要求。回弹仪按回弹冲击能量大小分为重型、中型和轻型。普通混凝土抗压强度不大于C50 时,通常采用中型回弹仪;混凝土抗压强度不小于C60 时,宜采用重型回弹仪。 传统的回弹仪是通过直接读取回弹仪指针所在位置读数来测取数据的,为一直读式。目前已有的新产品有自记式、带微型工控机的自动记录及处理数据