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摘 要:现如今,由于我国经济建设的不断加速发展,工程建设不仅发展速度迅速而且工程量也很大,在工程建设中必须加强对建筑质量的控制。建筑工程中混凝土施工是基础施工,因而混凝土结构的质量检测技术是非常必要的。鉴于目前我国在建设工程混凝土试块强度的检测中还存在一些仍未解决的问题,比如操作操作手法不够规范、对混凝土土块检测方法不到位等。所以,文章主要针对如何加强混凝土土块强度进行了讨论。
关键词:混凝土试块;强度;检测技术;应用
中图分类号:TU37文献标识码: A
引言
目前,建设工程质量问题随着经济的发展也出现了许多问题,社会各界对此一直持续关注着。在实际工程施工中,存在着混凝土试块强度评定不合格的问题,并且造成的危害也比较明显。在我国《建筑工程施工质量验收统一标准》就明确规定了:可予以验收混凝土抗压强度试验必须是能够满足结构安全与使用功能的。除此之外,对混凝土试块强度进行检测,还能够有效促进数据的合理科学性,对工程质量是很好的强化,由此可见建设工程质量问题的一个重要考核手段就是对混凝土结构的强度检测。
一、混凝土试块强度几种检测方法的概述
1、强度检测
根据试样的不同制作方法,检测方法一般使用预留试块法、喷大板法和钻芯法。预留试块法是指制作标准立方体试块,检测喷射混凝土的标准试块抗压强度。喷大板法是指将混凝土喷在350mm×450mm×120mm的预制模板内,在相同条件下养护28d,将预制混凝土板加工为100mm的立方体试块,测试其抗压强度。钻芯法是在已喷好的结构物或试件上直接钻取芯样,测试芯样的抗压强度。预留试块法与喷大板法可用于施工单位自检或监理的平行检测,是施工过程中的质量控制环节。当对混凝土实体质量有疑问时,可使用钻芯法检测混凝土的实体质量。在使用预留试块法与喷大板法检测混凝土质量时,试块成型过程的压力应与施工时的工艺相同。预留试块法与喷大板法在试块成型过程中会造成混凝土回弹量较大。回弹量是否会给试块的成型造成影响目前尚无相关研究。本文使用喷大板法、钻芯法检测某水库除险加固工程隧洞混凝土实体强度与试块强度,以比较不同检测方法检测结果的差别,较为简单地测试喷大板法过程中回弹量是否会给试块成型造成影响,试验结果见下表(1)。
序号 试验方法 试件尺寸(mm) 样品尺寸(mm) 样品形状 实测值(MPa) 平均值(MPa)
1 喷大板法 350×450×120 100mm 立方体 23.5
20.3
19.7 21.2
2 钻芯法 350×450×120 8mm 圆柱体 23.9
23.4
19.7 22.3
3 钻芯法 工程实体 5mm 圆柱体 20.5
21.6
21.4 21.3
表(1)
根据上述检测结果,三种方法的测试结果差别并不是很大。喷大板法回弹量与芯样直径,对试验结果影响较小。在检测混凝土强度时,可采取以上三种试验方法中的一种。
二、回弹法检测混凝土强度的分析
回弹法检测混凝土强度,由于操作简单、可靠性高、误差也比较小,被广泛应用于混凝土强度的无损检测。其工作原理就是利用现场测出的回弹值、碳化深度、以及它们和抗压强度之间的关系公式来推定混凝土的抗压强度,检测结果目前可被广大检测工作者认可。
1、关于回弹仪的率定
要使用回弹仪首先要保证回弹仪的精确度,所以回弹前必须先进行回弹仪的率定,这直接关系到混凝土强度推定的准确性,只有工作性能良好的回弹仪才能保证测试结果的准确性。根据国标:回弹仪的标准状态应该是在洛氏HRC为60±2的标准钢砧上,垂直向下弹击三次,操作过程中必须缓慢且均匀施压,弹击杆反弹后才读取数据。其平均率定值应为80±2,否则回弹仪必须进行调整或校验。同时当长期使用回弹仪或某次回弹次数较多时,可能导致回弹仪的误差较大,致使回弹结果不准确。因此,在大批量检测时,可以随身携带标准钢砧,以便随时进行率定检测,适时更换,从而保证检测结果的精确性。
2、测区的选择
所选取的检测部位必须具有代表性,必须避免测区中出现麻面或蜂窝现象,两个相邻区域之间的距离应控制在2m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m且不宜小于0.2m;根据规定:回弹部位的表面应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、蜂窝、麻面。在测试面达到清洁、平整的前提下,还需要注意混凝土表面是否干燥,混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低。因此,混凝土表面的干湿情况对回弹结果有很大的影响,因此,对于潮湿或渍水的混凝土,表面必须干燥处理,然后进行回弹。
3、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限,造成较大的测试误差。
4、回弹值的修正
在实际工作中,我们经常发现采用回弹法测定的混凝土强度值明显低于其实际强度值。这是因为泵送混凝土流动性大,砂率增加,地区气候条件不同等因素,导致结构表面强度较低所致。因此在进行强度检测时,首先要对所检测的部位进行了解,使用的什么施工工艺、养护条件、石子的情况等。此外,当回弹为非水平方向时,对回弹值必须修正。
5、建立本地区的专用测强曲线
在实际中,回弹法检测混凝土强度由于原材料的不同,结果会有很大的差异,尤其是使用碎石、卵石所施工的部位强度差异会更加明显。因此适当考虑本地域原材料的特点、工地养护条件的不同,经过大量的实验建立本地区的轻度曲线,该曲线会更实用,更能推断出该地区混凝土的实际强度。因此,建立本地区的专用测强曲线很有必要。
下面结合实际工程经验,就某个工程的回弹检测值作为实例:该部位设计强度C35,试块28天强度为43MPa,达到122.9%,对于所使用该批混凝土的部位根据标准取10个点,对每个点进行16次回弹,去掉三个最大值,三个最小值,最终计算结果如表(2)。
表(2)回弹法检测混凝土结构强度
分析:回弹结果显示强度达到114.3%。实测记录结论:
当对混凝土试块强度有怀疑时,可采用回弹法对所施工的部位进行回弹,该方法已被大多数检测工作者所接受。
从实验结果看来回弹结果并不与试块试压结果一致,回弹值比试块值偏低,但回弹法检测混凝土强度属于无损检测且检测方法简单方便。
回弹法测定的混凝土强度并不十分精确,由于所选用的原材料不同、工地的养护条件不同、施工工艺不同、混凝土的塌落度大小不同等。所以,在回弹值上加上修正值是很有必要的。因此并不能就此断定回弹法检测混凝土强度的数值比实际值小。
三、再生骨料级配对混凝土抗压强度的影响研究
国内外学者对再生骨料混凝土材料层面、构件层面和结构层面均有研究。与天然骨料混凝土相比,再生混凝土存在诸多性能变异。试验发现当再生粗骨料的取代率为50%时,再生混凝土的抗压强度反而高于普通混凝土。主要实验结果有以下几点:
1、未经人工级配调整的再生粗骨料的级配曲线较差,堆积密度较低,压碎指标较高;经适当人工级配调整后的再生粗骨料级配曲线良好,堆积密度提高,压碎指标降低。再生细骨料的级配曲线不满足现行规范的要求;经适当人工级配调整后的再生细骨料级配曲线良好,满足现行规范要求,但人工级配调整对再生细骨料的堆积密度与压碎指标的改善效果不佳。
2、人工级配调整可降低再生混凝土抗压强度的离散性,28d龄期时,再生粗骨料取代率為100%的降低效果最为显著,可达到50%。将天然细骨料的30%用再生细骨料取代之后,再生混凝土的抗压强度得到提高,但抗压强度离散性也会上升。
3、再生混凝土的立方体抗压强度标准差基本在1.0~3.0MPa之间,再生粗骨料取代率为50%时标准差最高,为2.6MPa。与人工级配调整前相比,人工级配调整后的再生混凝土,其抗压强度标准差总体下降,其28d抗压强度标准差平均下降23.9%。再生混凝土的抗压强度总体上随着再生粗骨料取代率的增加而降低,依据现行规范计算时,和采用95%保证率的统计意义计算方法时,均在再生粗骨料取代率为50%出现强度升高的变异现象。
4、人工级配调整前后取代率为50%时均出现抗压强度升高17%的变异现象,即人工级配调整前后均存在强度升高的变异现象。试验中所用再生粗骨料颗粒偏粗,天然粗骨料粒径在19mm以下颗粒偏多,在50%取代率时,两者混合后级配曲线较优,是强度变异现象的一个可能的影响因素。但这一现象,仍值得深入研究。
结束语
总之,文章通过对混凝土强度检测的几种方法进行分析研究,通过数据图表以及实际工程经验得出,检测精度较低的方法当属回弹法,与之相反的钻芯法则精度较高;但是两种方法的检测效率却刚好相反。总而言之,混凝土试块强度的检测有效保障了混凝土的质量,作用明显,值得推广。
参考文献
[1]温建滨.混凝土抗压强度检测结果的不确定度评定[J].内江科技.2011(07):137-139.
[2]黄华峰.超声回弹综合法在隧道二次衬砌混凝土强度检测中的应用[J].东北水利水电.2011(04):57-58.
[3]项方平.无损检测技术在混凝土强度检测中的应用综述[J].福建建设科技.2010(18):239.
本文所有参考资料全部来源于中国知网及万方数据库。
关键词:混凝土试块;强度;检测技术;应用
中图分类号:TU37文献标识码: A
引言
目前,建设工程质量问题随着经济的发展也出现了许多问题,社会各界对此一直持续关注着。在实际工程施工中,存在着混凝土试块强度评定不合格的问题,并且造成的危害也比较明显。在我国《建筑工程施工质量验收统一标准》就明确规定了:可予以验收混凝土抗压强度试验必须是能够满足结构安全与使用功能的。除此之外,对混凝土试块强度进行检测,还能够有效促进数据的合理科学性,对工程质量是很好的强化,由此可见建设工程质量问题的一个重要考核手段就是对混凝土结构的强度检测。
一、混凝土试块强度几种检测方法的概述
1、强度检测
根据试样的不同制作方法,检测方法一般使用预留试块法、喷大板法和钻芯法。预留试块法是指制作标准立方体试块,检测喷射混凝土的标准试块抗压强度。喷大板法是指将混凝土喷在350mm×450mm×120mm的预制模板内,在相同条件下养护28d,将预制混凝土板加工为100mm的立方体试块,测试其抗压强度。钻芯法是在已喷好的结构物或试件上直接钻取芯样,测试芯样的抗压强度。预留试块法与喷大板法可用于施工单位自检或监理的平行检测,是施工过程中的质量控制环节。当对混凝土实体质量有疑问时,可使用钻芯法检测混凝土的实体质量。在使用预留试块法与喷大板法检测混凝土质量时,试块成型过程的压力应与施工时的工艺相同。预留试块法与喷大板法在试块成型过程中会造成混凝土回弹量较大。回弹量是否会给试块的成型造成影响目前尚无相关研究。本文使用喷大板法、钻芯法检测某水库除险加固工程隧洞混凝土实体强度与试块强度,以比较不同检测方法检测结果的差别,较为简单地测试喷大板法过程中回弹量是否会给试块成型造成影响,试验结果见下表(1)。
序号 试验方法 试件尺寸(mm) 样品尺寸(mm) 样品形状 实测值(MPa) 平均值(MPa)
1 喷大板法 350×450×120 100mm 立方体 23.5
20.3
19.7 21.2
2 钻芯法 350×450×120 8mm 圆柱体 23.9
23.4
19.7 22.3
3 钻芯法 工程实体 5mm 圆柱体 20.5
21.6
21.4 21.3
表(1)
根据上述检测结果,三种方法的测试结果差别并不是很大。喷大板法回弹量与芯样直径,对试验结果影响较小。在检测混凝土强度时,可采取以上三种试验方法中的一种。
二、回弹法检测混凝土强度的分析
回弹法检测混凝土强度,由于操作简单、可靠性高、误差也比较小,被广泛应用于混凝土强度的无损检测。其工作原理就是利用现场测出的回弹值、碳化深度、以及它们和抗压强度之间的关系公式来推定混凝土的抗压强度,检测结果目前可被广大检测工作者认可。
1、关于回弹仪的率定
要使用回弹仪首先要保证回弹仪的精确度,所以回弹前必须先进行回弹仪的率定,这直接关系到混凝土强度推定的准确性,只有工作性能良好的回弹仪才能保证测试结果的准确性。根据国标:回弹仪的标准状态应该是在洛氏HRC为60±2的标准钢砧上,垂直向下弹击三次,操作过程中必须缓慢且均匀施压,弹击杆反弹后才读取数据。其平均率定值应为80±2,否则回弹仪必须进行调整或校验。同时当长期使用回弹仪或某次回弹次数较多时,可能导致回弹仪的误差较大,致使回弹结果不准确。因此,在大批量检测时,可以随身携带标准钢砧,以便随时进行率定检测,适时更换,从而保证检测结果的精确性。
2、测区的选择
所选取的检测部位必须具有代表性,必须避免测区中出现麻面或蜂窝现象,两个相邻区域之间的距离应控制在2m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m且不宜小于0.2m;根据规定:回弹部位的表面应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、蜂窝、麻面。在测试面达到清洁、平整的前提下,还需要注意混凝土表面是否干燥,混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低。因此,混凝土表面的干湿情况对回弹结果有很大的影响,因此,对于潮湿或渍水的混凝土,表面必须干燥处理,然后进行回弹。
3、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限,造成较大的测试误差。
4、回弹值的修正
在实际工作中,我们经常发现采用回弹法测定的混凝土强度值明显低于其实际强度值。这是因为泵送混凝土流动性大,砂率增加,地区气候条件不同等因素,导致结构表面强度较低所致。因此在进行强度检测时,首先要对所检测的部位进行了解,使用的什么施工工艺、养护条件、石子的情况等。此外,当回弹为非水平方向时,对回弹值必须修正。
5、建立本地区的专用测强曲线
在实际中,回弹法检测混凝土强度由于原材料的不同,结果会有很大的差异,尤其是使用碎石、卵石所施工的部位强度差异会更加明显。因此适当考虑本地域原材料的特点、工地养护条件的不同,经过大量的实验建立本地区的轻度曲线,该曲线会更实用,更能推断出该地区混凝土的实际强度。因此,建立本地区的专用测强曲线很有必要。
下面结合实际工程经验,就某个工程的回弹检测值作为实例:该部位设计强度C35,试块28天强度为43MPa,达到122.9%,对于所使用该批混凝土的部位根据标准取10个点,对每个点进行16次回弹,去掉三个最大值,三个最小值,最终计算结果如表(2)。
表(2)回弹法检测混凝土结构强度
分析:回弹结果显示强度达到114.3%。实测记录结论:
当对混凝土试块强度有怀疑时,可采用回弹法对所施工的部位进行回弹,该方法已被大多数检测工作者所接受。
从实验结果看来回弹结果并不与试块试压结果一致,回弹值比试块值偏低,但回弹法检测混凝土强度属于无损检测且检测方法简单方便。
回弹法测定的混凝土强度并不十分精确,由于所选用的原材料不同、工地的养护条件不同、施工工艺不同、混凝土的塌落度大小不同等。所以,在回弹值上加上修正值是很有必要的。因此并不能就此断定回弹法检测混凝土强度的数值比实际值小。
三、再生骨料级配对混凝土抗压强度的影响研究
国内外学者对再生骨料混凝土材料层面、构件层面和结构层面均有研究。与天然骨料混凝土相比,再生混凝土存在诸多性能变异。试验发现当再生粗骨料的取代率为50%时,再生混凝土的抗压强度反而高于普通混凝土。主要实验结果有以下几点:
1、未经人工级配调整的再生粗骨料的级配曲线较差,堆积密度较低,压碎指标较高;经适当人工级配调整后的再生粗骨料级配曲线良好,堆积密度提高,压碎指标降低。再生细骨料的级配曲线不满足现行规范的要求;经适当人工级配调整后的再生细骨料级配曲线良好,满足现行规范要求,但人工级配调整对再生细骨料的堆积密度与压碎指标的改善效果不佳。
2、人工级配调整可降低再生混凝土抗压强度的离散性,28d龄期时,再生粗骨料取代率為100%的降低效果最为显著,可达到50%。将天然细骨料的30%用再生细骨料取代之后,再生混凝土的抗压强度得到提高,但抗压强度离散性也会上升。
3、再生混凝土的立方体抗压强度标准差基本在1.0~3.0MPa之间,再生粗骨料取代率为50%时标准差最高,为2.6MPa。与人工级配调整前相比,人工级配调整后的再生混凝土,其抗压强度标准差总体下降,其28d抗压强度标准差平均下降23.9%。再生混凝土的抗压强度总体上随着再生粗骨料取代率的增加而降低,依据现行规范计算时,和采用95%保证率的统计意义计算方法时,均在再生粗骨料取代率为50%出现强度升高的变异现象。
4、人工级配调整前后取代率为50%时均出现抗压强度升高17%的变异现象,即人工级配调整前后均存在强度升高的变异现象。试验中所用再生粗骨料颗粒偏粗,天然粗骨料粒径在19mm以下颗粒偏多,在50%取代率时,两者混合后级配曲线较优,是强度变异现象的一个可能的影响因素。但这一现象,仍值得深入研究。
结束语
总之,文章通过对混凝土强度检测的几种方法进行分析研究,通过数据图表以及实际工程经验得出,检测精度较低的方法当属回弹法,与之相反的钻芯法则精度较高;但是两种方法的检测效率却刚好相反。总而言之,混凝土试块强度的检测有效保障了混凝土的质量,作用明显,值得推广。
参考文献
[1]温建滨.混凝土抗压强度检测结果的不确定度评定[J].内江科技.2011(07):137-139.
[2]黄华峰.超声回弹综合法在隧道二次衬砌混凝土强度检测中的应用[J].东北水利水电.2011(04):57-58.
[3]项方平.无损检测技术在混凝土强度检测中的应用综述[J].福建建设科技.2010(18):239.
本文所有参考资料全部来源于中国知网及万方数据库。