水利工程质量检测培训——混凝土强度检测

第十二章现场混凝土质量检测南京水利科学研究院水利部基本建设工程质量检测中心2007年10月水利水电工程质量检测培训研讨王五平第一节混凝土抗压强度内容提要0现场测强的意义1回弹法2超声回弹综合法3射钉法4拔出法5钻芯法6几种强度检测方法的比较0现场测强的意义不能反映混凝土的施工及养护质量，仅能反映混凝土各组成材料的质量、配比及拌和质量；不能反映结构各部位混凝土强度质量，评价均匀性不全面；当无试件或对试件的制作、养护、抗压试验等条件有怀疑时，无法评价验收混凝土强度；不能反映结构老化或意外损伤后的强度；不能反映特殊工艺生产的构件混凝土强度（喷射、离心、挤压、振动模压等）；不能多次试验（如观测强度发展或外界因素的影响等）。采用立方体标准试件评价验收混凝土抗压强度的不足混凝土强度换算值相当于被测结构及构件测试部位在所处条件及龄期下，边长为150mm立方体试块抗压强度，既不等于在施工现场取样、成型、与构件同条件养护试块的抗压强度，也不等于标准养护28d试块抗压强度。ccuf换算值(Conversion)立方体(Cube)ecu,f推定值(Evaluation)cuf立方体试件(Cube)corf芯样试件(Core)kcu,f立方体抗压强度标准值按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。根据混凝土立方体抗压强度标准值划分的强度级别，称为混凝土强度等级。C10、C20、C30…1回弹法检测混凝土强度回弹法表面硬度法的一种，使用回弹仪弹击混凝土表面，回弹仪中运动的重锤以一定冲击动能撞击顶在混凝土表面的冲击杆后，重锤回弹并带动指针滑块，得到反映回弹能量的回弹值。由回弹值及混凝土碳化深度，换算混凝土强度值。方便、成本低优点间接指标，受表面状况、碳化、湿度等影响缺点中华人民共和国行业标准回弹法检测混凝土抗压强度技术规程TechnicalSpecificationforInspectionofConcreteCompressiveStrengthbyReboundMethodJGJ/T23-2001J115-20012001北京1.1.1规程情况1.1.2规程情况中华人民共和国国家计量检定规程混凝土回弹仪JJG817-931993国家技术监督局1.2仪器中型回弹仪（标称动能2.2J）适用厚度≯60cm，骨料最大粒径≯40mm重型回弹仪（标称动能29.4J）适用厚度60cm，骨料最大粒径40mm数显回弹仪1.3资料收集1.工程信息——工程名称，建设、设计、施工、监理单位名称2.结构信息——名称、外形尺寸、数量、强度等级3.原材料情况——水泥、砂、石，配合比，外加剂4.施工情况——模板、浇筑、养护、浇筑日期5.原始记录——设计图纸、施工记录6.检测原因1.4检测类型逐个检测混凝土强度质量有怀疑的独立结构、单独构件，有明显质量问题的结构或构件抽样检测在相同生产工艺条件下，混凝土强度等级相同、原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一致且龄期相近的同类结构或构件。30%且10件。1.5测区及测点要求一个结构或构件一般取10个测区，不少于5个测区面积400cm2每一测区弹击16点，有两个测面时，每面弹击8点。相邻测区间距小于2m，测区内测点间距2cm测区表面清洁、平整、干燥避开气孔及外露石子受力部位及易产生缺陷部位应布置测区测区优先布置在浇筑侧面避开钢筋和预埋件1.6碳化深度检测使用1%酚酞酒精溶液，碳化后酚酞不变色,未碳化的混凝土呈碱性，酚酞变红色。不少于30%测区，求平均值若极差大于2.0mm，应检测每一测区碳化深度读数精确到0.5mm新结构，碳化较浅，凿出一小块检测，老结构使用电锤。1.7回弹值计算10101iimRRRm——测区平均回弹值，精确至0.1；Ri——第i个测点的回弹值。１６个测值，剔除3个最大值，3个最小值后1.8回弹值修正非水平状态回弹仪朝上，修正值为负，朝下，修正值为正测试面修正浇筑表面，修正值为正，浇筑底面，修正值为负1.9混凝土强度换算值Rm测区回弹平均值平均碳化深度值dmcicuf,测区混凝土强度换算值nfmnicicufccu1,强度换算值平均值1)()(122,nmnfsnifcicufccuccu强度换算值标准差0.010.020.030.040.050.060.070.00.010.020.030.040.050.060.0回弹值强度换算值(MPa)重型回弹仪中型回弹仪水工混凝土试验规程（SL352-2006）中型回弹仪重型回弹仪NmccuNccuefmf04.00108.27.702497.01.9.1两部规范回弹强度换算值比较回弹法检测混凝土抗强度技术规程（JGJ/T23-2001）制成表格供查取，与SL352-2006中型回弹仪强度曲线一致1.10回弹法测强曲线统一曲线地区曲线专用曲线定义由全国有代表性的材料、成型、养护工艺配制的混凝土试块，通过大量的破损和非破损试验所建立的曲线由本地区常用的材料、成型、养护工艺配制的混凝土试块，通过较多的破损和非破损试验所建立的曲线由与结构或构件混凝土相同的材料、成型、养护工艺配制的混凝土试块，通过一定数量的破损和非破损试验所建立的曲线适用条件适用于无地区曲线或专用曲线时检测符合规定条件的构件或结构混凝土强度适用于无专用曲线或专用曲线时检测符合规定条件的构件或结构混凝土强度适用于检测与该结构或构件相同条件的混凝土强度1.11统一测强曲线的适用范围①普通混凝土采用的材料、拌和水符合现行国家有关标准；②不掺外加剂或仅掺非引气型外加剂；③采用普通成型工艺；④采用符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）规定的钢模、木模及其他材料制作的模板；⑤自然养护或蒸汽养护出池后经自然养护7d以上，且混凝土表层为干燥状态；⑥龄期为14～1000d；⑦抗压强度为10～60MPa。1.12强度换算值修正所检结构与测强曲线材料有较大差异时，应对强度换算值修正。用于修正的立方体试块或芯样试件≥6个同条件立方试块(15×15×15cm3)nicicuicuffn1,,1＝混凝土芯样试件(φ10cm×10cm)nicicuicorffn1,,1＝1.13强度推定值计算ccuecuffmin,,测区10个MPa0.10,ecufcicuf,10MPaccuccuffecusmf645.1,＝测区10个，批量检测1.14按批检测计算的条件出现下列情形时，应按单个构件计算MPa25ccufmMPa5.4ccufsMPa25ccufmMPa5.5ccufs1.15泵送混凝土强度换算值修正泵送混凝土流动性大，粗骨料粒径较小，砂率增加，混凝土的砂浆包裹层偏厚，表面硬度较低，实际测得的回弹值偏低ccufccuf碳化深度值(mm)抗压强度值(MPa)0.0、0.5、1.0(MPa)≤40.045.050.055.0～60.0K(MPa)+4.5+3.0+1.50.01.5、2.0(MPa)≤30.035.055.0～60.0K(MPa)+3.0+1.50.01.16回弹法检测混凝土抗压强度报告1基本信息工程信息——委托单位、设计单位、监理单位、监督单位、工程名称、结构或构件名称、施工日期、混凝土生产单位、输送方式、检测原因检测信息——检测环境、检测依据、回弹仪生产厂、回弹仪编号、回弹仪检测证号、检测日期2检测结果表构件混凝土抗压强度换算值（MPa）现龄期混凝土强度推定值(MPa)备注名称编号平均值标准差最小值测区项目12345678910回弹值测区平均值44.144.843.545.045.345.345.345.444.644.8角度修正值-3.8-3.8-3.8-3.8-3.8-3.8-3.8-3.8-3.8-3.8角度修正后40.341.039.741.241.541.541.541.640.841.0浇灌面修正值-1.0-0.9-1.0-0.9-0.8-0.8-0.8-0.8-0.9-0.9浇灌面修正后39.340.138.740.340.740.740.740.839.940.1平均碳化深度值md(mm)1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0测区强度值(MPa)37.238.436.238.839.639.639.639.838.238.4泵送混凝土测区强度修正值+4.5+4.5+4.5+4.5+4.5+4.5+4.5+4.5+4.5+4.5泵送混凝土修正后测区强度值41.742.940.743.344.144.144.144.342.742.9强度计算(MPa)n=101.43ccufm18.1ccufS7.40min,ccuf2.41,ecuf1.17回弹法检测混凝土强度工程实例向上检测、测试面为底面，泵送混凝土2超声回弹综合法检测混凝土强度超声回弹综合法建立在超声波传播速度和回弹值同混凝土抗压强度之间相互关系的基础上，以声速和回弹值综合反映混凝土的抗压强度。2个参量，减小了回弹法受表面状况影响，超声法受骨料及粒径、水灰比等影响。优点2.1仪器设备超声仪声时范围0～9999us,精度0.1us换能器50～100kHz中型回弹仪，标称动能2.207J中国工程建设标准化委员会标准超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程Technicalspecificationfordetectingstrengthofconcretebyultrasonic-reboundcombinedmethodCECS02:2005中国计划出版社2.2规程情况1.工程信息2.结构信息3.原材料情况4.施工情况5.原始记录6.存在的质量问题2.3资料收集l对测l1l2角测l平测2.4.1测试方式2.4.2测区数量单个构件每个构件测区数≥10按批抽样强度等级相同，原材料、配合比、成型工艺、养护条件及龄期基本相同，构件种类相同；施工阶段所处状态相同。抽检数量≥30%且≥10件，每一构件测区数≥10。2.4.3测区要求对测与角测测区200mm×200mm，平测测区400mm×400mm平测超声测距350mm～450mm，换能器连线与钢筋夹角40～50°浇注侧面测区均匀分布，相邻测区间距≤2m2.5回弹测试对测与角测时，在超声波发射及接收面测区内各弹击8点平测时，在超声波发射及接收点之间弹击16点2.6超声声时测试布置在回弹测试的同一测区内每个测区的对应测试面，各布置3个测点测点磨平，换能器与混凝土耦合良好优先采用对测或角测2.7.1超声声速计算（对测）mtlv/tm——测区声时3点平均值，精确到0.1us；l—超声测距，误差小于±1%；v——测区声速值，精确到0.01km/s。ll1l22.7.2声速计算（角测）mtllv/22212.7.3声速计算（平测）mtlv/pdvv/λ——声速修正系数；vd——对测声速；vp——平测声速。直接测vd时－距法求斜率得vdl2.8超声声速修正顶面及底面对测或角测，β=1.034顶面平测，β=1.05底面平测，β=0.95vva2.9.1强度换算值计算粗骨料为卵石769.1439.1,0056.0aiaicicuRvf＝粗骨料为碎石410.1656.1,0162.0aiaicicuRvf＝①混凝土用水泥符合现行国家有关标准；②混凝土用砂、石骨料符合现行国家有关标准；③掺或不掺减水剂或早强剂；④人工或一般机械搅拌、成型；⑤采用符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）规定的钢模、木模；⑥自然养护；⑦龄期为7～730d，超过，可取芯修正；⑧混凝土强度等级C10～C50。2.9.2强度换算公式的适用范围2.10强度换算值修正所检结构与测强曲线材料有较大差异时，应对强度换算值修正。用于修正的立方体试块或芯样试件≥3个同条件立方试块(15×15×15cm3)nicicuicuffn1,,1＝混