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【摘要】本文分析了混凝土质量的影响因素,并列举了破损法、非破损法、半破损的检测方法以及优缺点,通过实际民用工程案例,利用回弹法对混凝土强度、裂缝情况进行检测,旨在借助科学有效的检测方法,提高民用建筑质量与安全性。
【关键词】建筑工程;质量检测;混凝土;强度
在建筑工程中,无论是钢筋结构还是砖混结构,混凝土都是不可缺少的一部分,而混凝土质量的优劣与建筑结构安全、使用寿命、造价均有较大影响,因此混凝土检测成为建筑质量检测中的重点内容,应对其质量影响因素进行综合分析,并采用科学有效的方式进行全面检测。
1、混凝土质量的影响因素
1.1原材料质量不合格
混凝土的构成材料众多,如石、骨料、水泥、外加剂等等,各类原材料在很大程度上对混凝土质量产生影响。在实际工程中,部分施工单位过于注重经济利益,采用劣质的原材料以次充好,甚至将一些来源不明、不具备生产合格证的原料直接投入使用,直接影响了混凝土的质量。另外,水作为混凝土原料之一,部分施工单位采用已经被污染、含有矿物质的水源,也会使混凝土质量受到影响,在持久度、强度上都难以得到切实保证。
1.2施工管理不到位
在工程正式施工之前,施工单位需要事先制定施工方案用于工程指导,在混凝土制作中也不例外。设计人员应针对工程实际需求,对各类影响因素进行分析,选择最为恰当的施工工艺与设备,制定多套混凝土施工方案。但是,民用建筑在施工中通常对混凝土结构的要求不为严格,包括技术、操作、工艺流程等,部分施工单位缺乏对质量影响因素的全面考虑,并制定单一的混凝土制作方案,很可能在施工中出现纰漏,加上处理不及时、不全面,进而对混凝土质量产生了较大影响。
1.3制作人员技术水平较低
混凝土质量还与制作人员的技术水平、工作态度等因素相关,有我国对混凝土制作工艺与步骤做出了明确规定,在实际制作中应严格按照先后顺序与配比要求加以制作。但是,部分制作人员没有充分意识到混凝土质量的重要意义,在制作中偷懒懈怠,或个人技术水平较低,态度不够严肃认真,随意加入其它东西,缺乏质量管控意识,最终导致混凝土质量受到不良影响[1]。
1.4运输方式选择不当
在混凝土制作过程中,运输设备质量对混凝土质量具有较大影响,因此在运输时需要使用具有较强专业性的设备来完成。但是,在实际工程中,施工企业考虑到经济因素往往对运输设备没有硬性要求,导致混凝土运输质量难以得到切实保障,进而影响其抗凝结性能,最终因运输工具、运输方式不当,对混凝土质量造成不良影响。
2、混凝土质量检测的主要方法
混凝土作为民用建筑中不可缺少的原料,其质量与建筑整体质量息息相关,在正式投入使用之前,需要对该原料质量进行全面检测,确保民用建筑的安全性与可靠性。在检测过程中首先要制定科学合理的检测方案,并选择恰当的检测方法与检测范围,收集之前混凝土检测数据与当前数据进行对比分析,使监测方案得到有效的优化和改进,在对混凝土质量进行检测时,可采用以下方法。
2.1破损法
该方法是指将被检测构件从整体结构中抽离出来,或者对整个构件进行加载实验,直至试件中的某个位置发生破损,以此来检测混凝土的最大强度。该方法的主要特点在于计算条件与实验条件相一致,因此检测结果也可真实的反应出构件实际情况;缺点在于需要花费较大的人力、物力、财力与时间,通常只用于混凝土关键部位的质量检测,检测结果较为精准可靠。另外,破损法由于只针对局部进行检测,因此缺乏代表性,需要与其他检测方式相互配合,才可得出更为准确、具体的检测数据。
2.2半破损法
此种破损方式主要包括钻芯法、拔出法、射钉法等,其中,钻芯法主要是指对混凝土结构中受力较小之处进行钻芯取样,通过加工对其抗压性进行检测,通常在对检测结果存在疑虑时,采用此种方式做二次检测,当混凝土由于压材料不合格、施工方式不当、养护不到位等原因造成质量损害时,也可采用此种方式进行检测;拔出法是指利用空心千斤顶、拉拔装置等将构件中的胀感拔出,对实验中所需的拔出力进行记录,以此来计算混凝土的实际强度,由于此种方式对建筑结构造成的损伤较小,也可得到有效修复。
2.3非破损法
在混凝土质量检测中,非破损法主要包括超声波法、回弹法、综合法等,其中,超声波法是指借助超声波仪器检测构件强度,通过超声波的传播速度对构件混凝土的抗压强度进行推导;回弹法是指借助回弹仪器进行检测,具体操作为:利用弹簧驱动重锤,借助弹击杆的力量弹击混凝土表面,并测量出重锤被反弹的距离,以回弹值为参考推测混凝土强度,具有操作便捷、效率高等特点;超声法,采用带波形显示的低频超声波检测仪以及声波换能器,对混凝土的波幅、声速、主频等声学指数进行测量,并根据相关参数对混凝土缺陷进行分析;综合法,主要是借助两种或两种以上方式共同检测,例如,超声波+回弹法、钻芯+超声波法等等[2]。
3、民用建筑混凝土质量检测的案例分析
以某私营酒店为例,该建筑主要的结构为钢筋混凝土框架,总建筑面积为3000m2,共计3层,楼高15.58m,基础部分采用C30混凝土浇筑,在梁、柱、板上采用C20混凝土浇筑,在外墙、进户墙、楼梯间隔等方面采用8.5KN/m3容重的空心砖砌筑,由于该楼体近年出现裂缝,故而对混凝土结构进行检测。
3.1混凝土裂缝检测
利用宽度与深度检测仪对混凝土裂缝进行检测,根据检测结果可知,梁裂缝方向主要为横向,裂缝宽度在0.1-0.5mm之间,基本上只出现在表面,没有深入到梁底,裂缝的最大宽度为0.27mm,最大深度为106mm,樓板表面裂缝现象严重,宽度大多在0.3-0.5mm之间,最大深度达102mm,以纵向裂缝居多。经过分析,二层轴间梁由于建筑方案修改与设计单位未做好沟通,私自设置砖墙,导致该梁承载力增加,在达到极致后出现裂缝。楼板裂缝问题主要由于混凝土强度较低,局部强度仅为9.1MPa,加上浇捣不充分,进而产生严重裂缝。 3.2混凝土强度检测
该酒店多处梁、柱以及相交位置存在漏筋、蜂窝、麻面等情况,混凝土的外观不够平整,接头位置尤其粗糙,加上施工顺序不合理,大多为梁下砖墙砌好后用砖墙来承受横板梁的重力,与设计图不相符合。采用非破损法中(下转167页)(上接165页)的回弹法对该酒店的梁、柱混凝土强度进行检测,利用碳化深度测量仪对混凝土碳化深度进行检测,通过检测结果推导混凝土强度数值。
在对梁、柱、板混凝土强度进行判断时,采用随机抽检的方式,利用公式表示为:式中, 代表混凝土强度推定值;m代表测区构件强度平均值; 代表的是混凝土强度标准差。
选取上述公式中的最小值对混凝土强度进行推导,通过计算得出各个测区的标准差与平均值,当标准差不超过最大值5.5MPa时,样本与批量采集标准相符,利用最小值计算构件强度值,测得结果为:混凝土强度换算值,201梁的最小值为18.4MPa、标准差为2.3MPa、平均值为21.3MPa、推定值为17.1MPa;221板的最小值为19.5MPa、标准差为2.2MPa、平均值为21.0MPa、推定值为17.4MPa;111柱的最小值为19.2MPa、标准差为4.6MPa、平均值为25.7MPa、推定值为18.1MPa;
经过对梁、柱、板测区的批量检测发现与混凝土设计标准相符合的只有43%,剩余的57%强度均不达标,最小强度仅为9.1MPa,严重低于设计标准。该楼体产生混凝土裂缝、强度缺陷的主要原因为材料强度不足、施工变更、质量缺陷,导致建筑实际设计与设计图有较大偏差,致使梁体、楼板等处均产生裂缝,对结构安全性产生严重影响,需要进行加固修复[4]。
结论:
综上所述,通常情况下,民用建筑在施工中对混凝土结构的要求不为严格,包括技术、操作、工艺流程等,因此很容易出现梁、板、柱等混凝土强度等级与设计标准不相符,进而对民工建筑质量与安全产生不利影响。对此,应采取科学合理的检测方式,针对混凝土强度、裂缝等质量问题进行检测,提高结构安全性。
参考文献:
[1]姚立恒,邹策煌.民用建筑材料中的无损检测[J].建材发展导向,2016(3):34-35.
[2]江道鐠, 陈颖.建筑鉴定中混凝土抗压强度推定方法的探讨[J].工程质量,2015(8):55-59.
[3]杨仪静.浅谈在工业和民用建筑中混凝土的质量控制措施[J].科学技术创新,2011(4):260-260.
[4]沈中伟.民用建筑施工中混凝土质量控制措施[J].城市建筑,2014(21):155-155.
作者简介:
阚有好(1986-),男,助工,主要从事建筑工程质量检测与鉴定;
张树彬(1974-),男,工程师,主要从事建设工程质量监督。
【关键词】建筑工程;质量检测;混凝土;强度
在建筑工程中,无论是钢筋结构还是砖混结构,混凝土都是不可缺少的一部分,而混凝土质量的优劣与建筑结构安全、使用寿命、造价均有较大影响,因此混凝土检测成为建筑质量检测中的重点内容,应对其质量影响因素进行综合分析,并采用科学有效的方式进行全面检测。
1、混凝土质量的影响因素
1.1原材料质量不合格
混凝土的构成材料众多,如石、骨料、水泥、外加剂等等,各类原材料在很大程度上对混凝土质量产生影响。在实际工程中,部分施工单位过于注重经济利益,采用劣质的原材料以次充好,甚至将一些来源不明、不具备生产合格证的原料直接投入使用,直接影响了混凝土的质量。另外,水作为混凝土原料之一,部分施工单位采用已经被污染、含有矿物质的水源,也会使混凝土质量受到影响,在持久度、强度上都难以得到切实保证。
1.2施工管理不到位
在工程正式施工之前,施工单位需要事先制定施工方案用于工程指导,在混凝土制作中也不例外。设计人员应针对工程实际需求,对各类影响因素进行分析,选择最为恰当的施工工艺与设备,制定多套混凝土施工方案。但是,民用建筑在施工中通常对混凝土结构的要求不为严格,包括技术、操作、工艺流程等,部分施工单位缺乏对质量影响因素的全面考虑,并制定单一的混凝土制作方案,很可能在施工中出现纰漏,加上处理不及时、不全面,进而对混凝土质量产生了较大影响。
1.3制作人员技术水平较低
混凝土质量还与制作人员的技术水平、工作态度等因素相关,有我国对混凝土制作工艺与步骤做出了明确规定,在实际制作中应严格按照先后顺序与配比要求加以制作。但是,部分制作人员没有充分意识到混凝土质量的重要意义,在制作中偷懒懈怠,或个人技术水平较低,态度不够严肃认真,随意加入其它东西,缺乏质量管控意识,最终导致混凝土质量受到不良影响[1]。
1.4运输方式选择不当
在混凝土制作过程中,运输设备质量对混凝土质量具有较大影响,因此在运输时需要使用具有较强专业性的设备来完成。但是,在实际工程中,施工企业考虑到经济因素往往对运输设备没有硬性要求,导致混凝土运输质量难以得到切实保障,进而影响其抗凝结性能,最终因运输工具、运输方式不当,对混凝土质量造成不良影响。
2、混凝土质量检测的主要方法
混凝土作为民用建筑中不可缺少的原料,其质量与建筑整体质量息息相关,在正式投入使用之前,需要对该原料质量进行全面检测,确保民用建筑的安全性与可靠性。在检测过程中首先要制定科学合理的检测方案,并选择恰当的检测方法与检测范围,收集之前混凝土检测数据与当前数据进行对比分析,使监测方案得到有效的优化和改进,在对混凝土质量进行检测时,可采用以下方法。
2.1破损法
该方法是指将被检测构件从整体结构中抽离出来,或者对整个构件进行加载实验,直至试件中的某个位置发生破损,以此来检测混凝土的最大强度。该方法的主要特点在于计算条件与实验条件相一致,因此检测结果也可真实的反应出构件实际情况;缺点在于需要花费较大的人力、物力、财力与时间,通常只用于混凝土关键部位的质量检测,检测结果较为精准可靠。另外,破损法由于只针对局部进行检测,因此缺乏代表性,需要与其他检测方式相互配合,才可得出更为准确、具体的检测数据。
2.2半破损法
此种破损方式主要包括钻芯法、拔出法、射钉法等,其中,钻芯法主要是指对混凝土结构中受力较小之处进行钻芯取样,通过加工对其抗压性进行检测,通常在对检测结果存在疑虑时,采用此种方式做二次检测,当混凝土由于压材料不合格、施工方式不当、养护不到位等原因造成质量损害时,也可采用此种方式进行检测;拔出法是指利用空心千斤顶、拉拔装置等将构件中的胀感拔出,对实验中所需的拔出力进行记录,以此来计算混凝土的实际强度,由于此种方式对建筑结构造成的损伤较小,也可得到有效修复。
2.3非破损法
在混凝土质量检测中,非破损法主要包括超声波法、回弹法、综合法等,其中,超声波法是指借助超声波仪器检测构件强度,通过超声波的传播速度对构件混凝土的抗压强度进行推导;回弹法是指借助回弹仪器进行检测,具体操作为:利用弹簧驱动重锤,借助弹击杆的力量弹击混凝土表面,并测量出重锤被反弹的距离,以回弹值为参考推测混凝土强度,具有操作便捷、效率高等特点;超声法,采用带波形显示的低频超声波检测仪以及声波换能器,对混凝土的波幅、声速、主频等声学指数进行测量,并根据相关参数对混凝土缺陷进行分析;综合法,主要是借助两种或两种以上方式共同检测,例如,超声波+回弹法、钻芯+超声波法等等[2]。
3、民用建筑混凝土质量检测的案例分析
以某私营酒店为例,该建筑主要的结构为钢筋混凝土框架,总建筑面积为3000m2,共计3层,楼高15.58m,基础部分采用C30混凝土浇筑,在梁、柱、板上采用C20混凝土浇筑,在外墙、进户墙、楼梯间隔等方面采用8.5KN/m3容重的空心砖砌筑,由于该楼体近年出现裂缝,故而对混凝土结构进行检测。
3.1混凝土裂缝检测
利用宽度与深度检测仪对混凝土裂缝进行检测,根据检测结果可知,梁裂缝方向主要为横向,裂缝宽度在0.1-0.5mm之间,基本上只出现在表面,没有深入到梁底,裂缝的最大宽度为0.27mm,最大深度为106mm,樓板表面裂缝现象严重,宽度大多在0.3-0.5mm之间,最大深度达102mm,以纵向裂缝居多。经过分析,二层轴间梁由于建筑方案修改与设计单位未做好沟通,私自设置砖墙,导致该梁承载力增加,在达到极致后出现裂缝。楼板裂缝问题主要由于混凝土强度较低,局部强度仅为9.1MPa,加上浇捣不充分,进而产生严重裂缝。 3.2混凝土强度检测
该酒店多处梁、柱以及相交位置存在漏筋、蜂窝、麻面等情况,混凝土的外观不够平整,接头位置尤其粗糙,加上施工顺序不合理,大多为梁下砖墙砌好后用砖墙来承受横板梁的重力,与设计图不相符合。采用非破损法中(下转167页)(上接165页)的回弹法对该酒店的梁、柱混凝土强度进行检测,利用碳化深度测量仪对混凝土碳化深度进行检测,通过检测结果推导混凝土强度数值。
在对梁、柱、板混凝土强度进行判断时,采用随机抽检的方式,利用公式表示为:式中, 代表混凝土强度推定值;m代表测区构件强度平均值; 代表的是混凝土强度标准差。
选取上述公式中的最小值对混凝土强度进行推导,通过计算得出各个测区的标准差与平均值,当标准差不超过最大值5.5MPa时,样本与批量采集标准相符,利用最小值计算构件强度值,测得结果为:混凝土强度换算值,201梁的最小值为18.4MPa、标准差为2.3MPa、平均值为21.3MPa、推定值为17.1MPa;221板的最小值为19.5MPa、标准差为2.2MPa、平均值为21.0MPa、推定值为17.4MPa;111柱的最小值为19.2MPa、标准差为4.6MPa、平均值为25.7MPa、推定值为18.1MPa;
经过对梁、柱、板测区的批量检测发现与混凝土设计标准相符合的只有43%,剩余的57%强度均不达标,最小强度仅为9.1MPa,严重低于设计标准。该楼体产生混凝土裂缝、强度缺陷的主要原因为材料强度不足、施工变更、质量缺陷,导致建筑实际设计与设计图有较大偏差,致使梁体、楼板等处均产生裂缝,对结构安全性产生严重影响,需要进行加固修复[4]。
结论:
综上所述,通常情况下,民用建筑在施工中对混凝土结构的要求不为严格,包括技术、操作、工艺流程等,因此很容易出现梁、板、柱等混凝土强度等级与设计标准不相符,进而对民工建筑质量与安全产生不利影响。对此,应采取科学合理的检测方式,针对混凝土强度、裂缝等质量问题进行检测,提高结构安全性。
参考文献:
[1]姚立恒,邹策煌.民用建筑材料中的无损检测[J].建材发展导向,2016(3):34-35.
[2]江道鐠, 陈颖.建筑鉴定中混凝土抗压强度推定方法的探讨[J].工程质量,2015(8):55-59.
[3]杨仪静.浅谈在工业和民用建筑中混凝土的质量控制措施[J].科学技术创新,2011(4):260-260.
[4]沈中伟.民用建筑施工中混凝土质量控制措施[J].城市建筑,2014(21):155-155.
作者简介:
阚有好(1986-),男,助工,主要从事建筑工程质量检测与鉴定;
张树彬(1974-),男,工程师,主要从事建设工程质量监督。