回弹法检测混凝土强度探析

分类：建筑设计论文发表 时间：2011-04-21 09:11 关注：(1)

回弹法检测混凝土强度探析
许珠琪

摘要：工程质量是工程建设的根本。本文研究了如何利用回弹法检测混凝土强度，对结构或构件混凝土强度进行了确定，有利于推动工程质量水平不断提高，具有较强的实用价值。
关键词：回弹法 检测 混凝土强度

钢筋混凝土是建筑工程中最主要的结构材料之一，其应用量大面广，生产技术复杂，混凝土原材品质的偏差、配合比、拌和捣制和养护等生产工艺不当，均可能导致混凝土的质量、强度和耐久性的下降，直接关系到整个建筑物的安危，因而加强混凝土的质量管理十分重要。对结构混凝土内部的缺陷和实际强度的检测采用无损检测和评价方法得到了越来越广泛的重视。本文主要研究回弹法检测混凝土强度。
一、基本原理
回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆(传力杆)，弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值(反弹距离与弹簧初始长度之比)作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。由于测量在混凝土表面进行，所以属于表面硬度法的一种。
二、适用范围
回弹法适用于工程结构普通混凝土抗压强度，检测结果可作为处理混凝土质量问题的一个依据；不适用于表面与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土结构或构件的检测，且混凝土龄期不超过1000天、抗压强度不超过60Mpa。
三、现场检测
(1)检测准备
凡需要回弹法检测的混凝土结构或构件，往往是缺乏同条件试块或标准试块数量不足；试块的质量缺乏代表性；试块的试压结果不符合现行标准、规范、规程所规定的要求，并对该结果持有怀疑。因此，在对混凝土结构强度进行检测之前应全面、正确地了解被测结构或构件的情况。检测前一般需要了解：工程名称及设计、施工和建设单位名称；结构或构件名称、外形尺寸、数量及混凝土设计强度等级；水泥品种、安定性、标号、生产厂名：砂、石种类、粒径；外加剂或掺合料品种、掺量；施工时材料计量情况等：模板、浇筑及养护情况等；成型日期：配筋及预应力情况；结构或构件所处环境条件及存在问题。其中以了解水泥的安定性合格与否最为重要，若水泥安定性不合格，则不能采用回弹法检测，若不清楚水泥的安定性合格与否，则应在回弹法检测报告中予以说明，并明确指出因水泥安定性不合格出现的问题不予负责。
一般检测混凝土结构或构件有两类方法：一类是逐个检测结构或构件，另一类是抽样检测，视测试要求而择之。逐个检测方法主要用于对混凝土强度质量有怀疑的独立结构(如现浇整体的壳体、烟囱、水塔、隧道、连续墙等)、单独构件(如结构物中的柱、梁、屋架、板、基础等)和有明显质量问题的某些结构或构件。抽样检测主要用于在相同的生产工艺条件下，强度等级相同、原材料和配合比基本一致且龄期相近(指同批构件浇筑龄期前后相差不超过15%)的同类混凝土结构或构件，被检测的试样应随机抽取不少于同结构或构件总数的30%且构件数量不得少于10件；抽检构件时，应随即抽取并使所选构件具有代表性。
(2)检测方法
在了解了被检测混凝土结构的构件情况后，需要在构件上选择及布置测区。所谓“测区”系指每一试样的测试区域，每一测区相当于该试样同条件混凝土的一组试块。(回弹法规程》规定，取一个结构或构件作为检测混凝土的最小单元，一般要取10个测区。但对某一方向尺寸小于4.5m且另一个方向尺寸小于0.3m的结构或构件，其测区数量可适当减少，但的不应少于5个，测区的面积不宜大于0.04m2.测区表面应清洁、平整、千燥，不应有接缝、疏松层、粉刷层、浮浆、油垢、蜂窝麻面等，必要时可采用砂轮清除疏松层和杂物。测区宜均匀布置在构件或结构的检测面上，相邻测区间距不宜过大，当混凝土浇筑质量比较均匀时可酌情增大间距，但不宜大于2m；构件或结构的受力部位及易产生缺陷部位(如梁与柱相接的节点处)须布置测区；测区优先考虑布置在混凝土的侧面(与混凝土浇筑方向相平行的贴模板的一面)，不能满足这一要求时，可选在混凝土浇筑的表面或底面；测区须避开位于混凝土内保护层附近设置的钢筋和埋入铁件。对于体积小、刚度差的构件，应设置支撑加以固定。按上述方法选取试样和布置测区后，先测定回弹值。测定时回弹仪应始终与测试面相垂直，并不得在气孔和石子上弹击。如果已弹击在气孔和石子上，则该数据不能记入该测区的16点中。每一测区的两个测面用回弹仪各弹击8点，如一个测区只有一个测面，则需测16点。同一测点只允许弹击一次，测点宜在测面范围内均匀分布，每一测点的回弹值读数准确至1度，点和点间距一般不小于20mm，测点距构件边缘或外露钢筋、预埋件的间距一般不小于30mm.
回弹值测定完毕后，应选择不小于构件的30%测区数在代表性的位置上测量碳化深度值。取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。在每测区测定碳化深度值时，首先用合适的工具在测区表面形成直径约为15mm的孔洞，清除洞中的粉末和碎屑(注意不能用液体冲洗孔洞)，再用1%酚肤酒精溶液滴在混凝土孔洞内壁的边缘处，当已碳化与未碳化界线清楚时，再用碳化深度测量仪或其他深度测量工具测量己碳化与未碳化混凝土交界面至混凝土表面的垂直距离多次，取其平均值，该距离即为该测区的碳化深度值，每次读数精确至0.5mm.
四、检测数据处理
现场作业完毕，即进入数据处理过程。
(1)回弹值的计算
当回弹仪以水平方向测试混凝土浇筑侧面时，应从每一测区的16个回弹值中剔除其中3个最大值和3个最小值，取余下的10个回弹值的算术平均值作为该测区的平均回弹值，取一位小数。计算公式为：
(1-1)
式中，--测区平均回弹值，精确至小数点后一位：
--第i个测点的回弹值。
由于回弹法测强曲线是根据回弹仪水平方向测试混凝土试件侧面的试验数据计算出的，因此当测试中无法满足上述条件时需对测得的回弹值进行修正。首先将非水平方向测试混凝土浇筑侧面时的数据参照式(1-2)计算出测区平均回弹值。再根据回弹仪轴线与水平方向的角度，根据(JGJ/T23-2001)查出其修正值，按下式换算为水平方向测试时的测区平均回弹值。
(1-2)
式中，--回弹仪与水平方向成a角测试时测区的平均回弹值，计算至0.1；
--按表查出的不同测试角度a的回弹值修正值，计算至0.1。
当回弹仪水平方向测试混凝土浇筑表面时，应将测得的数据参照式(1-3)，(1-4)，求出测区平均回弹值或后，按下式修正。
(1-3)
(1-4)
式中，、--分别为水平方向检测混凝土浇筑表面或底面时测区的平均回弹值；
、--按(JGJ/T23-2001)查出不同的浇筑面的回弹值修正值，精确至0.1。
如果测试时仪器即非水平方向，而测区又非混凝土的浇筑侧面，则应对回弹值先进行角度修正，然后再进行浇筑面修正。
(2)碳化深度值的计算
把在测点不少于构件的30%测区数上，测定的碳化深度值的平均值作为该构件每测区的碳化深度值。
五、结构或构件混凝土强度的确定
(1)测区混凝土强度值的确定
根据每一测区的回弹平均值Rm及碳化深度值md，查阅由专用曲线或地区曲线，或统一曲线编制的“测区混凝土强度换算表”，所查出的强度值即该测区混凝土的强度换算值。表中未列入的测区强度值可用插入法计算，不得外插。若按统一测强曲线计算测区混凝土强度换算值见(JGJ/T23-2001)。
(2)结构或构件混凝土强度的计算
1)由各测区的混凝土强度换算值按下列公式可得出结构或构件混凝土强度平均值，当测区数等于或大于10时，平均值及标准差按下式计算：
(1-5)
(1-6)
式中，--构件混凝土强度平均值(MPa).精确至0.1MPa；
n--对于单个测定的结构或构件，取一个试样的测区数；
对于抽样测定的结构或构件，取各抽检样测区数之和；
--构件混凝土强度标准差(MPa)，精确至0.01Mpa.
2)构件混凝土强度推定值应按下列公式确定：
①当该结构或构件测区数少于10个时：
(1-7)
②当该结构或构件测区数不少于10个或按批量检测时，应按下列公式计算：
(1-8)
3)对于按批量检测的构件，当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况时，则该批构件应全部按单个构件检测：
①当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa时： ；
②当该批构件混凝土强度平均值等于或大于25MPa时： 。

参考文献：
[1]涂小明.浅议回弹法检测混凝土强度准确度技术[J].中国新技术新产品，2009 (24)
[2]季风格.影响回弹法检测混凝土强度因素[J].石河子科技，2009 (3)
[3]邓湘河.浅谈回弹法检测混凝土强度的应用[J].科技信息，2008(29)