回弹法混凝土测强的应用分析1

回弹法混凝土测强的应用分析山西工程职业技术学院孙曼莉【摘要】本文就现行《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2011中，回弹法检测混凝土强度及什么条件下需要进行钻芯法修正作了深入的分析，指出了回弹法检测技术规程应用过程中存在的几个问题，并提出了若干想法和建议。【关键词】混凝土强度；回弹值；碳化深度；钻芯修正；强度推定1引言随着对建筑工程质量管理的不断深入，以及无损检测技术的迅速发展和日臻成熟，促使无损检测技术在建设工程中的作用日益明显，目前无损检测的方法主要有非破损的回弹法、超声法、超声回弹综合法以及局部破损的钻芯法、拔出法和射钉法等。采用标准能量为2.207J的混凝土回弹仪检测普通混凝土结构或构件抗压强度的方法，简称回弹法。尽管长期以来国内外已先后研制生产了一系列用于混凝土非破损检测的仪器，同时对各种发展起来的新测试技术进行了深入广泛的研究，但回弹法仍以其仪器简单、操作方便、经济适用和具有相当的测试精度，而始终保持着它在混凝土非破损检测领域内相当优越的地位。《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2011（以下简称本规程），经住房和城乡建设部以公告第1000号批准、发布，自2011年12月1日起实施。2回弹法检测混凝土强度2.1构件混凝土强度检测方式回弹法检测混凝土强度分单个构件检测，批量检测。批量检测适用于在相同的生产工艺条件下，混凝土强度等级相同，原材料、成型工艺、养护条件基本相同且龄期相近的结构或构件。批量检测时，抽检数量不得少于同批构件总数的30%且不得少于10件。当检验批构件数量大于30个时，抽样构件数量可适当调整，但不得少于国家现行有关标准的最小样本数量。2.2构件的测区选择构件的测区数量应符合以下规定：每一结构或构件的测区数不应少于10个，对于某一方向尺寸小于4.5m且另一方向小于0.3m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个；相邻两测区的间距最大不应超过2m，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不大于0.5m，且不小于0.2m；测区面积不宜大于0.04m2。测区位置应尽量选在使回弹仪处于水平方向检测，测试面为混凝土的两个对称浇筑侧面，若无法满足，也可选在一个浇筑测面上，且测区应分布均匀；在构构件的重要部位或薄弱部位，必须布置测区，并应避开预埋件；检测面应为混凝土表面，并应清洁、平整、不应有疏松层、浮浆、油垢及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清楚疏松层和杂物，且不应有残留的粉末或碎屑；对弹击时产生颤动的薄壁或小构件应进行固定。2.3混凝土回弹仪回弹值测量测点宜在测区内均匀分布，相邻两点的净距离不宜小于2cm；测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于3cm。测点不应分布在气孔或外露石子上，同一点只能弹一次。检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的检测面，缓慢施压，准确度数，快速复位。每一测区记录16个回弹值，每一测点的回弹值精确到1。2.4混凝土回弹仪碳化深度的测量回弹值测量完毕后，在有代表性的位置上测量混凝土的碳化深度值，测点数不应小于构件测区数的30%，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度极差大于2.0mm时，应在每一测区测量碳化深度值。碳化深度的测量，可采用适当的工具在测区表面形成直径15mm的孔洞，其深度应大于混凝土的碳化深度。孔洞中的粉末和碎屑应清除干净，并不能使用水清洗。用1%~2%的酚酞酒精溶液滴在孔内壁边缘处，当已碳化和未碳化界线清楚时，用碳化测量仪测量已碳化混凝土的深度，应测量3次，每次读数精确至0.25mm。取3次测量平均值作为检测结果，并应精确至0.5mm。2.5混凝土回弹仪回弹值计算计算测区平均回弹值，应从该测区16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，余下的10个回弹值按下式计算：10110iimRR式中，Rm——测区平均回弹值，精确至0.1；Ri——第i个测点的回弹值。2.6混凝土回弹仪回弹值修正A、回弹仪处于水平方向检测时按下式修正：mmRRRa式中，mR——非水平检测时测区的平均回弹值，精确至0.1；Ra——非水平状态检测时的回弹修正值，按本规程附录C查询。B、回弹仪水平方向检测混凝土浇筑顶面或底面时按下式修正：ttmmRRRabbmmRRRa式中tmR、bmR——水平方向检测混凝土浇筑表面、底面时的测区回弹值平均值；tRa、bRa——混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值，按本规程附录D查询。C、当检测时回弹仪既非水平状态有非混凝土的浇筑侧面时，应先修正角度，再修正浇筑面。2.7混凝土强度换算值2.7.1测强曲线选择符合下列条件的泵送混凝土，测区强度应按本规程附录B进行强度换算：A、混凝土所采用的原材料、成型工艺与成型模板均符合国家现行标准；B、蒸汽养护出池经自然养护7d以上，且混凝土表层为干燥状态；C、自然养护且龄期为（14~1000）d以上；D、混凝土抗压强度为（10.0~60.0）MPa。当有地区测强曲线或专用测强曲线时，混凝土强度的换算值宜按地区测强曲线或专用测强曲线计算或查表得出。2.7.2构件混凝土强度推定A、构件的测区混凝土强度平均值按下式计算：,1ccunccuiiffmn式中，ccufm——构件测区混凝土强度换算值的平均值，精确至0.1MPa。n——对单个检测的构件，取该构件的测区数；对批量检测的构件，取所有被抽检构件测区数之和。B、构件强度标准差计算当测区数为10个及以上时，还应计算强度标准差。强度标准差按下式计算：22,11ccuccunccuififfnmSn式中，ccufS——结构或构件测区混凝土强度换算值的标准差，精确至0.01MPa。C、构件现龄期混凝土强度推定值（,cuef）当测区数少于10个时，应按下式计算：,,minccuecuff式中，,minccuf——构件中最小的测区混凝土强度换算值。当测区数为10个及以上时，应按：,1.645cccucucuefffmS确定。当批量检测时，应按：,cccucucuefffmSｋ确定，式中，ｋ——推定系数，宜取1.645。当需要推定强度区间时，可按国家现行有关标准取值。3现行规程中存在的问题3.1长龄期混凝土构件强度检测面临的问题对于长龄期混凝土构件检测强度时，无论强度的增长或衰减，各种影响因素均不易控制，本规程规定了统一测强曲线适用的龄期为（14～1000）d，不足3年。规范中提及超过此龄期必须进行取芯修正，但由于对某些特殊条件下无法取芯的混凝土构件强度检测相当困难甚至不具有可操作性（如预应力混凝土、钢管混凝土构件等），按回弹法检测规程检测均可能存在极大误差，使回弹法检测混凝土强度范围受限。此外，建立各类混凝土强度与龄期关系曲线，用此关系曲线推定28天龄期混凝土强度，使检测规程与强度检验标准统一起来。并利用测试龄期强度判定当前结构是否安全，是否需要加固补强。3.2测强曲线选择存在的问题本规程统一测强曲线的适用龄期为（14~1000）d，不足3年。鉴于商品混凝土在我国普遍使用的现状．以后建立的测强公式不应再采用泵送混凝土强度换算修正值，考虑国内某些省市仍使用普通混凝土的情况，规程可制定以商品混凝土为主，普通混凝土为辅的二类测强公式。另外，对于该地区所采用的混凝土原材料、外加剂不同，混凝土成型工艺、养护方法的差异，有条件的尽量选择地区和专用测强曲线，以便检测结果更接近实际。3.3混凝土强度取值精确度的问题本规程混凝土强度推算值表中的混凝土强度为（10.0~60.0）MPa，曲线对于混凝土抗压强度超过60.0MPa时，虽可以采用钻芯法检测混凝土强度，但毕竟是用芯样抗压强度值对其进行修正，混凝土的强度检测结果精确度肯定有影响。混凝土中钢筋对所测回弹值准确度的影响，混凝土芯样中难免取到钢筋，芯样中钢筋对芯样混凝土的强度检测结果必然存在一定偏差。因此，必要时采用小直径芯样，降低检测误差。回弹法中混凝土碳化深度检测是重要环节，它也是回弹法检测强度时参与混凝土强度计算的另一个重要参数，现有规程中以它作为测强修正参量来采用。但在检测中检测人员有可能对假性碳化认识不够，造成碳化深度值量测不够准确，进而造成混凝土强度推定值的误差。3.4检测技术人员的业务水平问题回弹法检测技术与一般试验方法不同，回弹法只能用间接的物理量反映或推定工程结构物的原位质量指标。这一推定过程存在多种影响因素和不确定性，它涉及材料、结构、应用物理学等多门学科，因此要求实验人员有较高的专业素质。随着建设工程质量管理力度的加强，回弹法作为一种无损检测方法，它的作用将目益明显，因此，每一位检测人员都应以认真负责的态度去完成每项检测任务。4结束语对于回弹法进行混凝土强度检测已有多年的工程实践经验，且此方法以其所用仪器简单、操作方便、经济适用和具有较高的测试精度，在混凝土无损检测领域内得到了广泛应用，但也应充分认识到其检测方法仍存在一定的局限性，例如桩基工程。因而对回弹法的进一步完善与创新是我们每个从事混凝土检测人员的责任，同时把多种无损检测方法综合利用，有条件的尽可能用超声回弹综合法来替代回弹法检测以提高精度。作者简介：孙蔓莉，1963.6出生，现在山西工程职业技术学院从事建筑实验教学工作，实验师职称。联系电话：[phone]，邮编030009，Email:[e-mail]