混凝土掺和物对回弹强度检测值的影响

混凝土掺和物对回弹强度检测值的影响沈建国江苏.江阴市水利工程公司摘要:回弹法检测混凝土强度是监督部门现场质监首要手段，通过对粉煤灰混凝土机理分析，查找掺和粉煤灰混凝土与普通混凝土回弹值、碳化深度两项指标上差异产生原因，建立满足检测标准的实体混凝土质量。关键词:混凝土粉煤灰回弹碳化当今，各类型工程自拌混凝土均被商品混凝土所取代，混凝土的工厂化生产，保证了数量供应的连续性同时，也保证了产品品质的稳定性，由于市场竞争剧烈、商家追求利益最大化，逐渐使商品混凝土掺和物品种及类型越来越多，这些掺和物对混凝土强度本质没有多大变化，或许还优于普通混凝土，但对其耐久性、强度增长、不同的检测手段的影响则很显著。其中，对现场混凝土强度检测数据影响最为明显，这在无锡市走马塘拓浚延伸工程桥梁工程检测中各方参建单位都体会深刻。一、现场混凝土强度检测1、强度现场检测方法：现场检测混凝土强度的检测方法很多，常用有钻芯法、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。工程质量监督部门现场质监、或第三方质量抽查都采用回弹法、超声回弹综合法作为进行原位检测验收的第一手段。2、回弹法检测重要性：无锡市走马塘拓浚延伸工程桥梁工程质监由业主委托交通质监站，质监依据为新实施的《公路工程竣（交）工验收办法》，回弹仪检测混凝土强度在《验收办法》中规定,48个实体检测参数6个参数用回弹仪检测。实体检测28天龄期强度值测定值偏小。检测单位或质量监督部门，认为回弹法检测值不满足设计强度标准，质量监督部门发布检测报告或质监意见书，施工单位则要用其它检测方法、邀请权威检测机构取样试验（主要是取芯检测）判断论证，进一步确诊构件强度质量数据，同时使被检施工构件质量检查措施及过程资料达到有效的闭合。在这过程中，取芯检测、重复检测造成工程构件完整性破坏，以及导致工时延误和资源浪费和声誉受到影响。二、商品混凝土掺和物及其特性1、商品混凝土掺和物：混凝土掺和物主要为Ⅱ级粉煤灰、矿粉以及改善不同性能要求的外加剂，因为没有特殊性能要求桥梁工程未掺加剂外，混凝土掺和物主要为粉煤灰及矿粉。本地粉煤灰由镇江电厂提供，45µm筛余量为18%，矿物组成是铝硅玻璃体、少量晶态矿物；矿粉是冶炼生铁所得，以硅酸钙和铝酸钙为主要成份的熔融物。2、粉煤灰特性机理：粉煤灰含活性铝硅玻璃体为SiO2、Al2O3、Fe2O3,，它们能与Ca(OH)2发生反应生成具有胶凝性质的玻璃微珠吸附一层水膜，活性铝硅玻璃难于很快激活，又由于粉煤灰颗粒对水泥颗粒解絮作用，故粉煤灰早期强度较低。3、粉煤灰混凝土特性：粉煤灰混凝土施工技术，与普通混凝土无多大差别，其性能方面，则与普通混凝土有明显不同。和易性优于普通混凝土；水化热较低，较适合于大体积混凝土工程；抗侵蚀性能较好；碱度低，抗碳化性能下降；早期强度较低，后期强度增长较大。三、回弹指标-----碳化深度在粉煤灰混凝土的生成与发展碳化是混凝土中的Ca(OH)2和空气中的CO2发生反应生成Ca(CO)2过程，碳化从表面开始，逐渐向内部深入。1、当粉煤灰掺量为0FA0.15时，粉煤灰由于密实填充作用（微集料效应）及二次水化反应，提高了混凝土密实程度，降低了低水胶比混凝土中CO2的扩散。2、当粉煤灰掺量为AF0.15时，随着粉煤灰掺量继续增加，填充效应达到极限后，混凝土浆体总孔隙率随掺量增加而增加，其次由于粉煤灰掺量增加，早龄期时混凝土中总的水化产物相对减少，导致低水胶比混凝土中CO2的扩散增加。在普遍应用的商品混凝土，粉煤灰掺量都0.15，粉煤灰掺量为21%，因而这决定了粉煤灰混凝土碳化比普通混凝土碳化发展速度快。四、回弹值与粉煤灰的混凝土龄期强度关系1、龄期强度发展：混凝土强度随着龄期的增长而发展，粉煤灰混凝土0-14d凝土强度增长较慢，而14d龄期混凝土强度发展与不掺粉煤灰基本接近，但到28d后强度增长较多。对于粉煤灰混凝土，从龄期强度增长客观来讲，28天龄期强度是不一定达到设计强度，因此，现今很多领域地下结构和大体积混凝土常常采用56天、60天设计强度等级的龄期，地上结构采用56天或60天龄期的主要原因。2、传统养护习惯混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002规定，混凝土覆盖保湿养护时间不少于7d，在实际施工中，混凝土表面洒水养护都在7d—10d，这对于普通混凝土普通构件7d—10d养护时间已足够满足强度增长要求，对于粉煤灰混凝土则要更长的养护时间。3、回弹值与龄期强度关系由于工程工期要求，特别是桥梁工程当下部结构完成后上部结构施工紧接施工，这中间工程质量监督部门回弹构件强度，满足设计要求后连续进行，这样首先在粉煤灰混凝土龄期强度发展至28天混凝土强度尚未提高到设计值就进行了回弹检测，造成强度要么龄期养护不规范龄期回弹值不达标；要么碳化深度对应折算后不达标。五、回弹检测强度达标预控制要点分析了粉煤灰混凝土性能、强度增长特点后，走马塘桥梁工程桥梁工程对掺加粉煤灰混凝土在比例上对混凝土公司提出了改进要求，同时加强龄期养护措施，总结出，粉煤灰掺量15%，从而减少碳化，减少相应的强度折算值；改表面洒水自然养护为塑料薄膜覆盖养护，提高龄期内强度增长速率。在工程中、后期的混凝土工程中检测中28天龄期强度检测中均能超过1.15倍强度标准，都能达到回弹检测标准值。参考文献：[1]JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[2]王丰胜，肖玉德：特殊混凝土配合比设计中的若干问题探讨[DB/OL]2010-5-31[3]颜承越：混凝土的碳化腐蚀与验评[J]．粉煤灰综合利用，1996(3)：69—74．时在是经济、性能的最佳组合，配合比设计要求粉煤灰混凝土与基准混凝土的和易性等同是有条件达到，要求28d龄期强度相当往往经济、性能较难兼顾。地下结构和大体积混凝土宜采用56天、60天或90天作为设计强度等级的龄期，地上结构有条件的也可采用56天或60天龄期。维普资讯、。与基准混凝土配合比设计方法相比，由于粉煤灰混凝土组分中多了一种粉煤灰材料，因此选材和配料要相对复杂一些。粉煤灰按其品质分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级。粉煤灰混凝土中有时还要加入外加剂组分，其复杂性还要有所增加。过去较长时间内粉煤灰混凝土推广不甚理想，大都是混合料配合比组成设计不适当的缘故。近年来，粉煤灰混凝土配合比设计中有一个共同特点，就是要求粉煤灰混凝土与基准混凝土的和易性等同，要求28d龄期强度相当，即所配制等强度和等稠度的粉煤灰混凝土。这是因为只有粉煤灰混凝土性能不低于基准混凝土，才能引起工程技术人员的广泛接纳。在混凝土中掺粉煤灰，可以减少水泥用量，改善和易性，降低造价。参考文献：混凝土强度与龄期的发展系数研究StudyofDevelopmentCoefficientofConcreteStrengthandAge刘连新(青海大学建材实验室西宁810016)摘要奉文通过对黑耒水库工程所用混耗土强度与龄期发展的试验研究，揭示了混耗土詹期强度的发展系教与外加荆掺量的关系。关t调混麓土强度发展系教试验研究中图分类号：Tu528．1文献标识码：B3.1粉煤灰的选用原则在普通钢筋混凝土中，粉煤灰掺量不宜超过基准混凝土水泥用量的35%，且粉煤灰取代水泥率不宜超过20%。预应力钢筋混凝土中，粉煤灰最大掺量不宜超过20%，粉煤灰取代水泥率，采用普通硅酸盐水泥时不宜大于15%，采用矿渣硅酸盐水泥时不宜大于10%。轻集料钢筋混凝土中，粉煤灰掺量不宜超过基准混凝土水泥用量的30%，其粉煤灰取代水泥率不宜超过15%。无筋干硬性混凝土中，粉煤灰可适当增加，其粉煤灰取代水泥率不宜超过40%。粉煤灰宜与外加剂复合使用以改善混凝土拌和物的和易性，提高混凝土的耐久性。外加剂的合理掺量可通过试验加以确定。复合使用时，外加剂宜采用后掺法。3.2混凝土配合比方案的设计粉煤灰普通混凝土的配合比设计以基准配合比为基础，按等稠度、等强度等级为原则，用超量取代法进行调整。超量取代法是粉煤灰占配合比设计的一种方法，即为达到粉煤灰混凝土与基准混凝土等强度的目的，粉煤灰的掺入量超过其取代的水泥量，其掺放量等于取代水泥质量乘以粉煤灰超量系数。但由于回弹法在使用过程中经常出现操作不规范、随意性大、计算方法不当等问题造成了较大的测试误差。给施工单位监理单位和质量监督部门在对工程质量准确评定造成了一定得困难。因此，对回弹法在实际工程的精确应用进行研究总结有着极其重要的意义。认为要提高回弹法的检测精度应综合考虑以下几个方面因素。《建筑结构检测技术标~)GB／T50344对应进行建筑结构工程质量检测的情况也做了详细规定。而在实际中，有些地方的建设行政主管部门，针对当地的施工和管理水平相继出台了一些地方规定，例如，有的规定对结构的主要构件抽取一定比例。：180kg/m3水泥,180kg/m3粉煤灰、80kg/m3矿粉,加入3%的聚合物防裂防水剂1、在满足设计强度、耐久性前提下，水泥用量相对较少；2、为满足拌和料泵送时缸体吸入状态好、不堵塞、坍落度较大，—般在13~19cm(即16±3cm)；3、砂率值在42％左右，比自拌砼高出2～5个百分点；4、掺加一定量粉煤灰和减水剂，其目的是增加砼流动性，缓延初凝时间、减少运输途中坍落度损失。砼有限公司C35砼配比设计配合比如下表。混凝土碳化指水泥石中水化产物与环境中的CO2作用，生成碳酸盐或者其他物质的反应。由于粉煤灰在常温下发生的化学反应慢，混凝土中的碱含量与吸收的CO2的能力降低，（错）在一定程度上，改善了混凝土的孔结构，提高了混凝土的密实度，改善其抗碳化性能。表1-1材料名称及规格42.5水泥(kg)黄砂(kg)碎石(kg)粉煤灰(kg)外加剂(kg)坍落度(cm)每m3用量3607271082527.113～19商品混凝土属于一种特殊的商品,其在运输和施工的过程中要遵守相关的操作规程和需要相应的技术支持,一旦商品的归属权转移后更要对商品的后期进行相应的维护,才能最终使混凝土达到相应的设计使用目的手段1、回弹不一定要在试块报告不合格时，可以在主体验收时候作为结构功能性检测的一部分；2、回弹结果不能说是否有权威性，即使再权威的单位，也不能说回弹结果能代表实体权威数据，因为回弹检测的偏差时比较大的，从操作人的手法、回弹点位的处理、回弹位置的选择、碳化深度的测定等等都存在很多的不确定性；3、回弹只能作为一个参考值，不能作为依据，如果真的时同条件试块都存在大问题，就只有进行破坏性的试验（主要时取芯检测）。混凝土试块的抗压强度与无损检测的参数（超声声速值、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。矿物掺合料第六，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。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的充填渗透影响，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。二、粉煤灰38三、硅灰58四、磨细矿粉70五、天然沸石粉79六、各种矿物外加剂的比较83七、水泥混合材与矿物外加剂作用效果的比较87第三节集料89一、作用与分类89二、级配91三