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止于至善

有混凝土的地方,就会有我

 
 
 

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关于我

闻宝联,工学博士,教授级高工,天津市市政工程研究院副总工程师,同济大学、天津大学、河北工大、北京交大硕士导师,新加坡《urban transportation &construction》杂志副主编,中国土木工程学会混凝土质量专业委员会委员、混凝土耐久性专业委员会委员,全国混凝土标准化技术委员会委员,中国建筑业协会混凝土分会专家组成员,中国腐蚀与防护学会建筑工程专业委员会委员,中国商品混凝土企业联合会专家委员会主任委员,中国硅酸盐学会混凝土与水泥制品协会理事,数十项国家重点工程混凝土专项技术指导。

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回弹法检测砼强度的几个注意问题  

2017-03-14 07:20:28|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        混凝土的非破损检测技术开展较晚, 但发展速度较快, 特别是国外20 年来, 先后研制并生产了一系列用于混凝土非破损检测的先进仪器, 例如超声波探测仪, 拔出法测定仪等。但是回弹法仍以其仪器简单、操作方便、经济迅速和具有相当的测试精度, 而始终保持着它在混凝土非破损领域内的优势地位。在历届国际混凝土非破损会议上, 回弹法的研究和应用仍占相当的比重。虽然回弹法具有一定的局限性, 但这种方法在混凝土非破损中的检测作用, 国际上给予了充分的肯定。我国建设部于1985 年颁布了《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(JGJ 23—85) , 这是我国第一部混凝土非破损检测的专业标准, 在此基础上又进行了修订, 于1992 年改名为《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23—92) (以下简称《规程》)。近几年来, 在执行此《规程》中, 由于检测人员对规程的理解有误, 出现了这样或那样的偏差, 使得对混凝土质量的评定有误,必须引起有关人员的足够重视。

1 回弹代替留置试块

  《规程》中规定:“本规程适用于工程结构中的普通混凝土抗压强度的检测。”据此, 有的施工单位就用其代替施工过程中混凝土试块的留置, 这是一种对《规程》的错误理解。结构混凝土强度的检验与评定, 应按国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GBJ 50204—92) 及《混凝土强度检验评定标准》(GBJ 107—87) 执行。当对结构混凝土强度有怀疑或留置的试块数量不足时, 才可按《规程》进行检测, 检测结果可作为处理混凝土质量的一个依据。随着质检监督力度的加大, 由回弹法检测代替留置试块的现象逐渐减少, 但在中小工程中还时有发生。

2 检测表面受害的结构混凝土

  回弹法检测混凝土强度, 是通过回弹仪测定混凝土表面硬度, 进而推定其抗压强度的方法。它的使用前提是要求被检测结构或构件混凝土的内外质量一致。因此, 当混凝土表面受害, 内外部质量有明显差异时, 不允许使用回弹法检测。混凝土表面受害包括: 化学腐蚀、火灾及硬化期间受冻等。如果混凝土表面受害仍用回弹法检测, 其结果会造成误判。例如某住宅楼浇筑C15混凝土圈梁时, 由于冬季施工措施不当, 而使混凝土表层受冻, 解冻后回弹检测其抗压强度为12.8M Pa, 取芯样检测的强度为17.5M Pa。两种检测方法的结果出现较大差异。如果按回弹法检测结果势必要判为不合格而进行处理, 造成不必要的浪费。因此, 遇到表面受害的混凝土检测, 应选用取芯样、超声波等方法进行。如果条件不具备, 必须对混凝土表面进行处理, 达到内外一致后, 才能进行回弹检测。

3 不测定碳化深度

  水泥一经水化就要析出氢氧化钙Ca (OH ) 2, 它与空气中的二氧化碳发生反应, 生成硬度较高的碳酸钙CaCO 3, 这就是混凝土的碳化现象。由于碳化作用使混凝土表面硬度增加, 回弹值增大, 但混凝土内部的抗压强度没有变化, 在测试过程中要扣除因混凝土碳化而增大的回弹值, 因此, 在测区回弹测试完成后, 根据《规程》规定, 要测量碳化深度。但是, 在实际操作中, 有的检测人员不实地测量碳化深度, 而是根据混凝土浇筑的时间, 按经验推算, 这是错误的作法。因为混凝土的碳化不仅同龄期有关, 还同混凝土所用的水泥品种, 混凝土的强度等级, 密实度以及混凝土所处的环境条件有关。普通硅酸盐水泥的抗碳化能力要优于矿渣水泥, 火山灰水泥, 粉煤灰水泥; 混凝土强度等级越高, 密实度越大, 抗碳化能力越强; 在环境因素中, 大气中CO 2 浓度和周围介质的相对湿度对碳化影响最大。在大气中存在水分的条件下, 混凝土的碳化速度随着CO 2 浓度的增加而加快。当大气中的相对湿度在50%~ 75% 时, 碳化速度最快; 湿度过小, 混凝土孔隙中没有足够的水分使CO 2 生成碳酸钙, 碳化作用也不易进行; 湿度过大, 混凝土孔隙中充满了水, CO 2 不易进入到水泥石中, 碳化作用也不易进行。因此, 用混凝土龄期推算碳化深度的作法是错误的, 一定要在被测结构或构件上实测碳化深度。实践证明, 在混凝土质量基本一致的同一构件的各测区, 所处的环境条件基本一致, 碳化深度值差异不大。因此, 一个构件中不必每个测区都测定碳化深度, 选择有代表性的1~ 2 处测量碳化深度即可, 否则会增加不必要的工作量。测量碳化深度时, 要用碳化深度测量仪或用深度卡尺。用钢板尺或钢卷尺测量碳化深度误差大, 影响混凝土强度的评定结果。

4 检测方法有误

  按照《规程》规定, 回弹检测的方法有两种: 一是单个检测, 二是抽样检测。单个检测适用于单独的结构或构件, 如现浇整体烟囱、水塔、连续墙及结构中的柱、梁、板、基础等。抽样检测适用于相同的生产工艺条件下,混凝土强度等级相同, 原材料配合比、成型工艺、养护基本一致且龄期相近的同类构件。单个构件检测并进行评定较容易掌握, 而抽样检测往往在检测批的划分上出现偏差, 也就是在“龄期相近”和“同类构件”的掌握上出现错误。有人在检测时, 对一栋楼房不论施工期长短, 都作为一批检测, 这是错误的。因为“一批”结构或构件, 往往延续时间较长, 而回弹法测试一般在一天或几天内完成, 所评定的混凝土强度, 是在一天或几天内该结构或构件所达到的“及时强度”。对于施工延续时间较长、对同一设计强度的混凝土来说, 如果用在相同几天内测试的“及时强度”来评定这“一批”结构或构件的强度, 显然是不正确的。另有检测者对同层梁、柱、阳台等构件混合抽样检测, 进行总体评定也是不正确的。

  关于“龄期相近”的含义, 是在划分抽样检测的范围时, 一般可按施工龄期的前后相差在15% 以内掌握,超过15% 时可另划分检测范围, 或按单个构件检测。“同类构件”是指在检测范围内, 配筋、外形尺寸等基本相同或同一型号的结构或构件。例如现浇多层钢筋混凝土框架结构, 需要对每层的混凝土强度进行检测时,可根据需要对该层的同类柱子或同类梁等构件, 采取抽样方法分别进行总体评定。

5 混凝土强度评定

  如何推定被检测结构或构件混凝土的强度, 是能否正确判断结构或构件混凝土质量的关键。按照《规程》规定, 构件混凝土强度的推定分两种:

  (1) 按单个构件检测时, 以最小值为该构件混凝土强度的推定值:
    f cu?e = f ccu?m in (1)

  (2) 按批量抽样检测时, 按下列公式计算:
    f cu?e1 = m f ccu - 1. 645sf ccu (2)
    f cu?e2 = m f ccu?m in (3)

  式中: f cu?e——混凝土强度推定值;
    mf ccu?m in ——该批每个构件中最小的测区混凝土强度换算值的平均值;
    sf ccu ——构件混凝土强度标准差。
  取公式(2)、(3) 中的较大值为该批构件的混凝土强度推定值。

  在实际操作中, 有的检测者为了保险起见, 取上述公式中的小值, 这是错误的。根据笔者的检测经验, 以最小值作为构件强度的推定值, 要比一组立方体试件强度的平均值低, 实测二者强度保证率并不一样, 前者的保证率大于后者。另外, 在检测中也经常出现测区间标准差过大的现象, 这说明有某些偶然因素在起作用,要认真加以分析, 慎重取舍。特别要注意批量的划分是否正确, 不能按批量进行推定时, 要按单个构件进行评定, 以免造成误判。

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