混凝土回弹检测

2024-10-26

混凝土回弹检测(精选11篇)

混凝土回弹检测 篇1

0 引言

我国在早期的回弹法测定混凝土强度技术的研究中,为了克服混凝土碳化及龄期对回弹法测强的影响,就把碳化深度作为一个参量来采用,使之成为一个反比的系数,当回弹值相当时,碳化深度值越大其对应的混凝土检测强度值越低。

我国现行无损检测规程JGJ/T 23-2001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程中规定了测量碳化深度的方法:采用浓度为1%的酚酞酒精溶液测量已碳化与未碳化混凝土交接面到混凝土表面的垂直距离,读数精确至0.5 mm,大于6 mm以上时以6.0 mm计。这种检测混凝土碳化的方法已经使用了几十年。如果当被测混凝土表面受到了某化学物质的侵蚀,比如混凝土试块成型时的立方体试模,或工地浇筑混凝土架支的模板,采用了酸性脱模剂而使与模板接触的混凝土表面失碱产生的中性化现象,并不是真正意义上的回弹检测中的碳化事实,这种假性碳化现象,对混凝土表面硬度没有多少提高,当然回弹值也没有提高,但由此计算的回弹强度值却因这假性碳化深度的引入而较大程度的锐减,甚至致使判定检测工程质量不合格,如不适时纠正将会造成财产的巨大损失。本文通过某一回弹法测强课题的研究中偶尔发现的混凝土表面层中性化现象,揭示了回弹法检测中假碳化现象对混凝土检测强度评判的误区。

1 问题的提出

某一研究课题成型了一批150 mm×150 mm×150 mm的立方体试块,设计混凝土强度等级为C20,C30,C40,C50等,在混凝土试块上进行回弹、抗压强度检测的混凝土龄期分别为14 d,28 d,60 d,90 d,120 d。每组试块的回弹平均值、碳化深度及极限抗压强度平均值见表1。

从表1的检测数据可以得知:

1)随混凝土设计强度等级的提高及混凝土龄期的增长,其回弹值和抗压强度也提高,而且回弹值R与抗压强度f几乎成线性关系:f=-45.5+2.248 R,直线方程相关系数r=0.94,平均相对误差δ=±8.6%。

2)混凝土的碳化深度随混凝土的龄期逐渐增加,但是碳化深度值有些怪异。该批试块按计划成型1 d拆模后放入水中养护7 d,然后移至室外进行自然养护。按以往经验,放入水中养护7 d龄期为14 d的混凝土几乎没有碳化,故没有检测14 d龄期的混凝土碳化值,但28 d龄期的碳化值却出乎意料的大。

3)同批试块引入碳化之后得到的回弹强度值误差更大,显然回弹强度值与实际强度值之间存在系统性偏差。

2 疑似混凝土碳化深度值

回弹法检测混凝土强度规程中引入碳化深度值,能克服混凝土的长龄期影响因素,且能显著提高无损检测的精度,这一公认的事实为什么在本次试验中不能得到体现,回弹强度值与实际强度值之间存在系统性偏差的原因是什么,在现场观察到,同一试块6个面上的碳化值不尽相同,有些同一组3块试块的碳化值也不尽相同,甚至不能取其平均值。有些试块底面和侧面的碳化值大、成型面碳化值很小或为零。这和自然规律相左:室外自然养护时,试块的成型面朝上,底面直接放在支承体上,因场地小,试块较集中,其间距也比较小,相对而言,底面和侧面较成型面与空气的接触少,但却有较大的碳化测量值。如此反常现象使疑点集中在脱模剂上,脱模剂使用的是废机油,经检测,pH=5,呈酸性。将试块成型面及底面中各放置1根12钢筋,在压力机上做劈裂破坏,从被劈开的正方形截面上用肉眼就清晰可见:除成型面一边另外三条边旁有或宽或窄成条状的灰色印痕,用1%浓度酚酞酒精溶液点滴,该灰色印痕呈非碱性反应,灰色的印痕并不是实质意义上的氢氧化钙和二氧化碳反应生成的碳酸钙,只不过是混凝土表层被污染或酸、碱性物质中和形成的混凝土试块表层中性化现象,揭示了是试模上的脱模剂造成了混凝土表面的疑似碳化值。

3 工程实例

某一工程混凝土设计强度等级C30,采用回弹法检测混凝土强度。因有一部分设备基础构件不具备侧面水平检测的条件,这些构件在基础成型面上进行回弹检测并按回弹检测规程进行测试角度与检测面修正后计算回弹强度,对具备能进行侧面回弹的构件尽可能水平检测。结果发现成型面和侧面这两个面上的回弹测定强度有显著差异。有代表对比性构件的回弹法测定强度结果见表2。

表2构件检测的一个区别是测试角度、检测面状况不同;另一个区别就是混凝土浇筑时成型面上无模板、侧面上架设有模板,二者的回弹差值约为5,但成型面上混凝土的碳化深度为0,侧面上的碳化深度为2 mm。同批混凝土同龄期在统一施工环境中成型养护,同一构件的成型面和侧面成直角的两个面上竟有2 mm的碳化区别。经询问该工程使用的脱模剂是酸性脱模剂。同一构件在成型面上检测的回弹值经测试角度、检测面修正后与侧面的回弹值相当。因无碳化值,其回弹法测定混凝土强度大于30 MPa,可满足混凝土设计强度要求,但侧面上检测的回弹值经碳化值修正,却得到不满足混凝土设计强度要求的结论。

4 结语

1)采用废机油或酸性脱模剂成型的混凝土,其模板结合面的表层混凝土用酚酞酒精溶液测定到的碳化值,不一定是实质意义上氢氧化钙和二氧化碳反应生成的碳酸钙,这疑似碳化现象只不过是碱性混凝土受到脱模剂侵蚀后的中性化反应。

2)现行无损检测规程把碳化深度作为一个参量用来克服某些混凝土回弹法测强的影响因素:当回弹值相当时,测量到的碳化深度值越大,其对应的混凝土检测强度值越低,回弹法检测中存在假碳化现象对混凝土检测强度评判的误区。

3)当在短龄期混凝土检测到大数据碳化值或对碳化值有怀疑时,可打磨掉混凝土表层疑似碳化层后进行回弹验证,但此时应避免裸露石子对回弹测值的影响,并应及时询问工程中使用的混凝土脱模剂种类,避免假碳化值对混凝土回弹检测强度的误导。

摘要:指出现行无损检测规程把碳化深度作为一个参量用来克服某些混凝土回弹法测强的影响因素,通过某一回弹法测强课题研究中偶尔发现的混凝土表面层中性化现象,揭示了回弹法检测中假碳化现象对混凝土检测强度评判的误区。

关键词:混凝土回弹检测,无损检测,假碳化现象

参考文献

[1]潘恒,张乐.混凝土结构寿命预测[J].山西建筑,2007,33(19):61-62.

混凝土回弹检测 篇2

(隧道工)

姓 名:罗 军

单 位:中铁隧道集团二处有限公司

隧道工技师结业论文

隧道工程喷射混凝土回弹量的控制

罗 军

中铁隧道集团二处有限公司重庆轻轨项目部

摘要: 文章通过对渝怀铁路隧道工程喷射混凝土施工过程中的回弹量控制与研究,结合施工过程中出现的问题,对喷射混凝土回弹量的控制提出合理化建议。关键词: 隧道工程;喷射混凝土;回弹量;控制

一、引言

随着国家基础建设投资力度的加大以及城市交通压力的不断增长,高速铁路与地铁工程建设呈现较大的增长趋势,因此隧道工程量也大大增加。据有关资料显示,我国已建成铁路隧道5300余座,总长度约4000Km;公路隧道1800余座,总长度约750Km,是世界上隧道工程最多的国家。目前隧道工程支护中普遍采用的是喷射混凝土支护,喷射混凝土具有支护及时、强度高、密实性强、操作简单、灵活性大等优点,特别是在软弱围岩地质条件下,配合钢拱架和系统锚杆作为联合支护,其优点更为明显。

喷射混凝土的回弹量控制是喷射混凝土中较为重要的研究课题,一般隧道工程的利润主要来自开挖和初期支护的喷射混凝土。因此回弹量的控制不仅关系到喷射混凝土的支护质量,对工程的成本控制也有着重要作用。现在隧道工程中喷射混凝土回弹量普遍在30%以上,损失较大,通过技术改进和加强管理可将喷射混凝土的回弹量控制在20%左右。

二、隧道工程中应优先选用潮喷工艺

隧道工程喷射混凝土据工艺流程一般分为干喷、湿喷、潮喷和混合喷四种。主要区别是各工艺的投料顺序不同,特别是加水和速凝剂的时机不同。

干喷是将骨料、水泥和速凝剂按一定比例干拌均匀,然后装入喷射机,用压缩空气使干集料在软管内呈悬浮状态压送到喷枪,再在喷嘴处与高压水混合,以较高速度喷射到岩面上。

潮喷是将骨料预加少量水,使之呈潮湿状,再加水泥拌合,从而降低上料、拌合和喷射时的粉尘。

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湿喷是将骨料、水泥和水按一定比例拌和均匀,用湿式喷射机压送到喷头处,再在喷头上添加速凝剂后喷出。

在上述几种喷射工艺种,湿喷法对喷射混凝土回弹率控制最好。但湿喷法对称量及湿拌的工艺要求较高,设备昂贵,而且速凝剂在喷射混凝土中分布不均匀,容易发生堵管故障,因此经综合考虑,潮喷法在隧道施工中较为适用,且能较好控制喷射混凝土回弹率。

三、喷射前有效的准备工作可降低喷射混凝土回弹量

喷射混凝土前应对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。若为泥砂质岩面时,应挂设钢筋网(网格尺寸宜不大于20*20mm,钢筋直径宜Φ8~Φ12mm),用环向钢筋和锚杆或钢架固定,使其密贴受喷面,以提高喷射混凝土的附着力。

四、喷射混凝土时应分段分块进行

喷射混凝土应采用分段、分片、分层依次进行,喷射顺序应自下而上,分段不宜超过6m,分块大小不宜超过2m*2m,严格按照先墙后拱、自下而上的顺序进行喷射,以减少混凝土因重力而滑动或脱落,从而控制喷射混凝土的回弹量。

(一)、分段喷射混凝土施工时,上次喷的混凝土应预留斜面,斜面宽度为200-300mm,斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

(二)、分片喷射要自下而上进行,并先喷钢架与壁面间混凝土,再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射,从而降低喷射混凝土的回弹量。

(三)、分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7-10cm,拱部控制在5-6cm,并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时,为避免产生坠落现象,两次间隔时间宜为2-4h,控制喷射混凝土的回弹量。

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五、喷射速度、喷嘴与受喷面的距离、喷射角度的合理性直接影响回弹量

喷射混凝土时,喷射速度要适当,以利于混凝土的压实,从而提高混凝土强度,减少回弹量。风压过大,喷射速度增大回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响混凝土强度。

因此在开机后要注意观察风压,其始风压达到0.5Mpa后,才能开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压:边墙0.3-0.5Mpa,拱部0.4-0.65Mpa。黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2Mpa。

喷射混凝土的水压一般控制在稍高于风压即可。施工现场可以按水压高于输料管风压10-15N/cm2进行控制,其目的是为了保证高压水能够从喷头水环的小孔高速射出,把拌合料迅速拌和均匀,从而减少回弹量。

喷射距离在0.6-1.2m时回弹量较小,喷射距离过大或过小都会增加回弹量。喷头长度一般只有0.5-0.6m。喷射手因担心骨料反弹,将喷射距离控制在0.6-1.2m较困难。因此在隧道工程喷射混凝土施工时可将喷头加长到1.2-1.5m,这样喷射手站在距离受喷岩面2.0m左右即可进行喷射,以达到最小回弹量。

喷射混凝土时应尽量使喷嘴与受喷岩面垂直,并偏向刚喷射部位(倾斜角度控制在10°以内),若喷嘴与受喷面角度太小,会形成混凝土物料在受喷面上的滚动,产生凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷射混凝土的质量。

六、喷射混凝土的原材料、配合比对喷射混凝土的影响

尽管采取了各种减小喷射混凝土回弹量的措施,如果不能很好的控制喷射混凝土的原材料和配合比,则无论采取何种有效措施,喷射混凝土的质量和回弹量都无法有效控制。

(一)、喷射混凝土对所用水泥的基本要求是

掺入速凝剂后凝结快、保水性好,早期强度增长快,收缩小,此外还应考虑水泥和速凝剂的相溶性。实践证明,喷射混凝土施工中应优化选用不低于32.5级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥,这两种水泥同速凝剂的相容性好,凝结快,后期强度也高,能有效控制喷射混凝土的强度和回弹量。

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经试验得知,喷射混凝土用砂最好选用中粗砂,细度模数大于2.5,含泥量小于5%,含水量以质量计以5%-7%为宜。砂子过细,会使干缩增大;砂子过粗,则会增大回弹量。一般控制粒径0.2mm的颗粒不超过20%,否则由于骨料粘有灰尘,会妨害水泥的水化作用,显著影响强度的增大,回弹量也将增加。

喷射混凝土用卵石或碎石均可,但以碎石为好,其最大粒径不宜大于15mm,且应选用合理连续级配的骨料。骨料级配对喷射混凝土拌合料通过管道的流动性,在喷嘴处的水化,对受喷面粘附及最终喷射混凝土的密实度和回弹量控制都有重要作用。

为了降低用水量,降低回弹量和粉尘率,使喷射混凝土早凝、早强,在喷射混凝土中必须使用速凝剂。在使用速凝剂前,应做水泥的相溶性试验及水泥净浆凝结效果试验,严格控制掺量,并要求初凝时间不应大于5min,终凝不应大于10min。

(二)、喷射混凝土配合比的设计与控制要点。

1、水灰比是影响喷射混凝土强度的主要因素。一般来说,当喷射混凝土出现流淌、滑移、拉裂时,表明水灰比太大;若喷射混凝土表面出现干斑、作业中粉尘大、回弹多,则表明水灰比太小。适宜的水灰比为0.4-0.5,在这一范围内,混凝土表面平整,呈水亮光泽,粉尘和回弹量均较少,偏离这一范围,不仅减低喷射混凝土强度,也使回弹量增大。

2、灰骨比(即水泥与骨料之比)适宜的比例为1:4-1:5,水泥过少,回弹量大,初期强度增长慢;水泥过多,不仅粉尘量增多,且硬化后的混凝土收缩也增大,也影响混凝土后期强度的增大。

3、砂率(即砂子在整个骨料中所占的百分率)对喷射混凝土施工及回弹量有显著影响,经试验研究得知,砂率宜为45%-55%,砂率过低时,回弹量较大且易产生管路堵塞;砂率过高时水泥用量过多且对喷射混凝土强度有较大影响。

(三)、硅粉用于喷射混凝土

混凝土中掺入硅石粉,显著改善了塑性混凝土粘附性能和凝聚性,大幅度降低了回弹量,增大喷射混凝土一次成型厚度,缩短工期,节省了工程造价。在欧美国家,75%的喷射混凝土都掺入硅灰,而挪威和瑞典,硅粉是喷射混凝土的必备材料。硅粉作为喷射混凝土中添加的一种新型材料,对喷射混凝土性能的提高

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及回弹率的控制有着显著作用,在我国有着较好的发展前景,有待于进一步的研究。

七、结束语

在隧道工程中,喷射混凝土应用越来越广泛,因此喷射混凝土回弹量控制成为隧道工程中较为重要的研究方向。喷射混凝土的回弹量控制对工程造价有着重要的增益作用,回弹量控制的研究也将得到更进一步的发展。

参考文献:

混凝土回弹检测 篇3

关键词:超声回弹;综合法检测;混凝土强度试验

引言

超声回弹综合法是利用超声仪和回弹仪,测试混凝土的超声声速值和回弹值,然后根据超声回弹综合法测强公式推算混凝土强度的一种方法。无破损试验方法的优越性较传统的破损试验方法就更为突出。因此,对无破损试验方法这项新技术的研究就具有更大的现实意义和广阔的发展前景。

1.超声回弹综合法检测结构混凝土强度的原理及特点

回弹法测试因其仪器价格便宜,试验费用低廉,操作简单方便,不受构件特征限制等优点,在国内外工程的质量检验、质量监督、事故处理和工程扩建中得到了更广泛的应用。因此,用单一的物理指标必然难以全面的反映这些要素,更不能确切地反映强度值。所以人们就想到用较多的指标综合反映混凝土强度,这就是超声-回弹法的基本设想。以回弹代表值体现混凝土结构的表观强度,以超声波声速代表值、幅值及频率值变化体现混凝土内部强度和缺陷程度。由于回弹法是利用混凝土的抗压强度与其表面硬度之间所存在的一定关系来测定混凝土表面的强度,随着龄期的增长,混凝土表面的氢氧化钙与空气中的二氧化碳起化学反应,超声-回弹法就是采用超声仪和回弹仪,对结构混凝土同一测区分别测量声速和回弹值,然后利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土的强度。但是这种方法容易受环境设备等因素的影响,因此它的准确程度也比钻芯法要低,而近几年来,利用超声回弹综合检测法对其混凝土强度进行评定,较以前有了很大的提高。混凝土表面的湿度对回弹值有显著影响。湿度越大,回弹值越低,而对超声来说,声波在水中的传播要比在空气中传播速度快,可部分抵消影响,但这种影响随混凝土强度的提高而变小。单一的回弹法和超声波检测会受到多种因素的影响,而综合法能够减少一些因素的干扰,比较全面的反映整体混凝土构件的质量,所以对提高混凝土无损检测的质量具有明显的效果。因此这种方法不能反映出混凝土内部的质量,在使用中有一定的局限性,从而造成回弹值与实压强度偏差较大。

2.超声波检测仪的技术要求

回弹法检测实际上是测定构件表面硬度,考虑到大量的工程实践中常常碰到一些刚度较低,表面受腐蚀、损伤或无可靠支撑,不适合于回弹法使用的测试对象,采用超声-回弹综合法可以抵消或减少某些因素对混凝土强度的影响,从而提高测强曲线的可信度,使不同条件的修正大为简化。超声回弹综合法检测混凝土构件强度是利用混凝土回弹值、超声声速值等物理量简接推定混凝土强度,而混凝土又是一种多项复合材料,其各种性能必然受外界和各种因素的影响,超声测强的影响因素很多,不管手动还是自动判读声时,在同一测试条件下,测读数值都应具有一定的重复性。重复性越好,说明声时读数越准确可靠,故应建立一个声时测量重复性的检查方法。在重复测试中,首波起始点的样本偏差点数乘以样本时间间隔,即为声时读数的差异。在仪器研制、测试技术及工程质量的实测等方面都取得了较大进步,积累了不少有益的经验,取得了一定水平的科研成果,縮小了与国外同时期先进水平的差距。混凝土中的自由水结冰,体积增大,可导致声速值偏高而产生较大的测试误差。当环境温度高于40℃时,超过了仪器例行的使用温度,因电子元件性能改变,也会产生测试误差。混凝土表面的湿度对回弹值有显著影响。湿度越大,回弹值越低,而对超声来说,声波在水中的传播要比在空气中传播速度快,可部分抵消影响,但这种影响随混凝土强度的提高而变小。在进行混凝土强度的推定时,粗骨料为卵石,粗骨料为碎石,当按单个构件检测时,已该构件各测区强度中的最小值作为该构件的混凝土强度推定值;

3.超声回弹综合法检测混凝土强度的测试方法

3.1回弹法检测混凝土强度检测方法

随着房地产业的发展,对混凝土强度、性能的要求也越来越高,配制高强或高性能混凝土的主要方法之一就是掺加矿物细料,掺加硅灰配制高强混凝土已经是很成熟的方法。回弹值因砼碳化增大而提高。还可以弥补相互间的不足,回弹值法主要以表层的弹性性能来反映砼强度,当构件截面尺寸较大或内外质量有较大差异时,就很难反映混凝土的实际强度。 在每个测区的对应测试面上各弹击8次,二个测试面共测得16个回弹值,精确至1。回弹测试时要求回弹仪的轴线应与试块侧面保持垂直。测点宜在测区范围内均匀分布,超声波计算公式相关性偏差。最重要的一点是可以提高测试精度。

3.2超声波检测混凝土强度检测方法

在早龄期的混凝土中,声速值的增加大于混凝土强度的增加,随着龄期增加,声速的增加要小于强度的增加。超声回弹综合法具有操作简单方便;部分程度上减少了龄期和含水率的影响;内外结合,能够更为全面地反映结构混凝土的质量;具有较高的检测精度。但有时检测精度难以满足要求。当混凝土被测部位只能提供两个相邻表面时,虽然无法进行对测,但可以采用丁角方法检测。即将一对F、S换能器分别耦合于被测构件的两个相邻表面进行逐点测试,两个换能器的轴线形成90°夹角。如果混凝土中含有裂缝,就不能用超声波检测混凝土强度,在检测时,应结合首波形状提高准确度,如果首波形状发生改变,说明混凝土内部存在缺陷,此时就不应继续使用超声声速换算混凝土强度。由于超声回弹综合法能减小一些因素的影响程度,较全面的反映整体混凝土质量,所以对提高无损检测混凝土强度的精度,具有明显的效果。因为综合法强度换算表中超声波声速是以对测的纵波声速回归计算的,如单面平测大部分接受到的是表面波,不能直接查读强度换算表,需要进行修正后使用强度换算表。超声与回弹综合法是以材料的应力应变行为与其强度的关系作为依据。超声的速度主要反映了材料的弹性性质,由于它能穿过材料,所以人们就想到用较多的指标综合反映混凝土强度,这就是超声-回弹法的基本设想。

4.结语

综上所诉:采用超声回弹综合法现场检测混凝土构件强度既能反映构件混凝土的弹性,又能反映其塑性;既能反映其表层状况,又能反映其内部构造。在实际工程应用中具有很大的优越性,进一步改善测强曲线的拟合精度和预测能力是提高该方法检测精度的必要途径。影响因素之多使得这项检测技术还是存在着诸多缺陷。随着人们对建筑质量要求的关注,这种检测技术也有待进一步完善。

参考文献:

[1]吴慧敏.结构混凝土现场检测新技术.长沙:湖南大学出版社

[2]李为杜.混凝土检测新技术.上海:同济大学出版社

混凝土回弹法质量检测要点 篇4

混凝土的质量检测计划要根据实际的施工情况, 选择合适的检测方法来具体制定。在对混凝土总体的质量进行检测前, 选择混凝土原料配比相同、施工工艺与龄期相近、检测方法统一的工程作为检测的总体, 然后分别对其中的个体进行规划, 随机选择样本进行检测, 可以增加样本的数量来提高检测的准确度。同时要规划好测区的布置和检测顺序, 使检测工作有条不紊地进行。施工单位要选用经过专业培训, 取得操作资格证的操作人员进行混凝土质量检测, 防止人为的操作失误致使检测结果有偏差。检测前, 要对有关混凝土的基础数据进行采集, 比如被测结构的设计参数、混合材料的组成和配比、结构的形状等。

二、回弹法检测的适用条件

回弹法是通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算出混凝土强度的方法, 当出现标准养护试件数量不足或未按规定制作试件;对构件的混凝土强度有怀疑;或对试件的检验结果有怀疑时, 可按《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJPT2322001) (以下简称《规程》) 进行检测。必须注意回弹法的使用前提是要求被测混凝土的内外质量基本一致, 当混凝土表层与内部质量有明显差异, 如遭受化学腐蚀、火灾、冻伤, 或内部存在缺陷时, 不能直接采用回弹法检测混凝土强度。

三、混凝土回弹法检测问题分析

(一) 抽样数量的问题分析。

在按批量检测时, 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (以下简称《规程》) 4.1.2规定:按批进行检测的构件, 抽检数量不得少于同批构件总数的30%且构件数量不得少于10件。抽检构件时, 应随机抽取并使所选构件具有代表性。《建筑结构检测技术标准》 (以下简称《标准》) 3.3.11第5条规定:按检测批检测的项目应进行随机抽样, 且最小样本容量宜符合本标准第3.3.13的规定。当检测批构件总体数量较少 (≤50) 时, 《规程》中抽查30%的数量和《标准》中的样本最小容量基本接近, 较为合理, 工作量不大, 费用合理;当检测批构件总体数量较多 (>50) 时, 《规程》中抽查30%时, 构件数量较大, 工作量较大, 检测费用较高, 使受检单位很难承担。而《标准》中的最小样本容量分为A, B, C三类, A类为一般施工质量的检测, 数量最少, C类为较严格的检测或复检, 数量最多。与《规程》相比, C类抽检数量少于规范中的30%, 数量不大, 费用较合理, 受检单位可以承担。

(二) 规范操作, 确保检测数据真实可靠。

1.测试前必须进行回弹仪的率定试验。回弹仪的质量及测试性能直接影响混凝土强度推定的准确性, 只有性能良好的回弹仪才能保证测试结果的可靠性。回弹仪的标准状态应是在洛氏硬度HRC为60±2的标准钢砧上, 垂直向下弹击三次, 其平均率定值应为80±2, 否则回弹仪必须进行调整或校验。在单个构件检测中, 一般只需测试前进行率定即可, 但在大批量检测时, 由于受现场灰粉及回弹仪自身稳定性等因素的影响, 随着工作时间的延长, 回弹仪的工作状态逐渐低于标准状态。有时一个批量检测项目检测前后回弹仪率定值的差异较大, 从而导致测试结果偏低。因此, 在大批量检测时, 应随身携带标准钢砧, 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.检测面处理。《规程》规定:用于回弹检测的混凝土构件, 表面应清洁平整, 不应有疏松层、浮浆、油垢、蜂窝、麻面。我们在检测时经常遇到麻面或有浮浆的构件, 回弹前必须用砂轮磨平, 且不应有残留的粉末或碎屑, 否则结果偏低。

3.碳化深度值测量。用合适的工具在测区表面形成直径约为15mm的孔洞, 清除洞中的粉末和碎屑后 (注意不能用液体冲洗孔洞) 立即用1%的酚酞酒精溶液滴在混凝土孔洞内壁的边缘处, 用碳化深度测量仪或其他工具测量自测面表面至深部不变色边缘处与测面相垂直的距离1~2次, 该距离即为该测区的碳化深度值, 准确至0.5mm。一般一个测区选择1~3处测量混凝土的碳化深度值, 当相邻测区的混凝土质量或回弹值与它基本相同时, 那么该测区的碳化深度值也可代表相邻测区的碳化深度值, 一般应选不少于构件的30%测区数测量碳化深度值。

4.回弹值测量。测试时回弹仪应始终与测面相垂直, 并不得打在气孔和外露石子上。同一测点只允许弹击一次, 测点宜在测面范围内均匀分布, 每一测点的回弹值读数准确至一度, 相邻两测点的净距一般不小于20mm, 测点距构件边缘或外露钢筋、铁件的间距不得小于30mm。另外, 当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土侧面时, 一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正, 然后再按角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正, 这种先后修正的顺序不能颠倒, 更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减, 否则将造成计算错误, 影响对混凝土强度的推定。

(三) 碳化深度值的测量问题分析。

碳化深度值的测量准确度与回弹值一样, 直接影响推定混凝土强度的精度, 故其测量要认真细致进行。要认真清除所打孔洞中的粉未和碎屑, 且不得用水擦洗, 否则将难以区分已碳化和未碳化的分界线。同时用标准试液 (1%酚酞酒精溶液) 滴在孔洞内壁边缘处, 当已碳化和未碳化的界线分明时进行测量。因为不同的水泥品种, 水化后出现已碳化和未碳化分界线的时间不同。碳化深度测量要用专用测量仪器, 取已碳化和未碳化交界面到混凝土表面的垂直距离 (不得目测) , 测量不应少于三次, 取其平均值。回弹值测量完毕后, 应在有代表性的位置上测量碳化深度值。测点不应少于构件测区数的30%, 取其平均值作为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时, 应在每一测区测量碳化深度值, 这可能预示该结构构件混凝土强度不均匀。碳化深度应在已清除疏松层、蜂窝、麻面的部位测量, 否则将不能得到该检测部位的实际碳化深度, 从而影响混凝土强度值的精确度。

四、提高回弹法测强精度的措施

对于采用了其他品种水泥 (或者掺加了20%以上粉煤灰等掺合料) 的结构或构件, 其混凝土碳化深度很可能比普通混凝土大, 不宜直接按测强曲线来换算混凝土强度。建议:一是采用金刚石磨盘磨去一定厚度的碳化层后再进行回弹值测试 (测试时应避开显露的石子) 并进行强度换算;二是借助钻芯等其他检测方法对混凝土换算强度进行修正。

对于具有良好浇筑、养护条件的工程, 在检测同一批构件时, 如果各构件、各测区的回弹值比较均匀, 但部分构件或个别部位混凝土碳化深度较大, 可考虑是异常碳化的问题。建议将该批所测构件的混凝土碳化深度取其平均值作为该部分构件混凝土碳化深度值, 然后采用现行回弹法测强曲线进行混凝土强度换算。

测区的布置和选择。“测区”系指每一试样的测试区域。每一结构或构件至少应取10个测区来评定该构件混凝土的强度。测区的大小以能容纳16个回弹测点为宜。测区尽可能均布, 两测区间距不宜大于2m。测区应布置在与模板相贴的表面上, 一个测区最好由两个相对表面上的对称测面组成。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区, 并应避开预埋件。当遇到薄壁小构件时, 则不宜布置测区, 因为薄壁构件在弹击时产生的振动, 会造成回弹能量的损失, 使检测结果偏低。如果必须检测, 则应加以可靠支撑和足够的约束力后方可进行。

龄期较短或混凝土表面潮湿的构件, 由于受潮湿混凝土的影响, 回弹值一般偏低, 尤其是强度较低的混凝土, 这一影响更大。处理方法为:待混凝土表面干燥后再进行回弹测试:如果时间不允许, 可采用钻芯法对其换算强度值进行修正。

五、结语

混凝土回弹检测 篇5

关键词:混凝土 建筑结构 强度 设计

0 引言

建筑工程主体检测工作是工程质量监督的重要组成部分,是科学、客观、公正地进行工程质量监督的重要保证。对主体结构的检测主要是对混凝土及砌筑砂浆进行检测。对混凝土的检测可采用回弹法、钻芯法、后装拨出法等来推定混凝土的强度;混凝土回弹法检测因操作简单、易于掌握,评定快捷而被广泛采用。是我国目前工程检测中应用最为广泛的检测方法之一。下面对其中几个问题作一探讨。

1 抽样数量的问题分析

1.1 在按批量检测时,《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(以下简称规程)4.1.2规定:按批进行检测的构件,抽检数量不得少于同批构件总数的30%且构件数量不得少于10件。抽检构件时,应随机抽取并使所选构件具有代表性。

1.2 《建筑结构检测技术标准》(以下简称标准)3.3.11第5条规定:按检测批检测的项目应进行随机抽样,且最小样本容量宜符合本标准第3.3.13的规定。

1.3 当检测批构件总体数量较少(≤50)时,《规程》中抽查30%的数量和《标准》中的样本最小容量基本接近,较为合理,工作量不大,费用合理;当检测批构件总体数量较多(>50)时,《规程》中抽查30%时,构件数量较大,工作量较大,检测费用较高,使受检单位很难承担。而《标准》中的最小样本容量分为A,B,C三类,A类为一般施工质量的检测,数量最少,C类为较严格的检测或复检,数量最多。与《规程》相比,C类抽检数量少于规范中的30%,数量不大,费用较合理,受检单位可以承担。

2 规范操作,确保检测数据真实可靠

回弹法本身是一种科学的操作方法,国家也专门制定了相应的规程。操作人员是否规范操作,用力是否合适和均匀,是否垂直于结构或构件的表面,将直接决定回弹精度。为此,应加强检测人员的职业道德素养,提高检测责任心,严格按照检测标准操作,也只有如此,才能真正提高回弹法的检测精确度。

2.1 测试前必须进行回弹仪的率定试验 回弹仪的质量及测试性能直接影响混凝土强度推定的准确性,只有性能良好的回弹仪才能保证测试结果的可靠性。回弹仪的标准状态应是在洛氏硬度HRC为60±2的标准钢砧上,垂直向下弹击三次,其平均率定值应为80±2,否则回弹仪必须进行调整或校验…。在单个构件检测中,一般只需测试前进行率定即可,但在大批量检测时,由于受现场灰粉及回弹仪自身稳定性等因素的影响,随着工作时间的延长,回弹仪的工作状态逐渐低于标准状态。有时一个批量检测项目检测前后回弹仪率定值的差异较大,从而导致测试结果偏低。因此,在大批量检测时,应随身携带标准钢砧,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。

2.2 测区正确选择 依《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23—2001)规定,取一个结构或构件混凝土作为评定混凝土强度的最小单元,至少取10个测区。对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件,其测区数量可适当减少,但不应少于5个。测区宜选在构件的两个对称可测面上,且测区面积不宜大于0.04m。相邻测区间距不宜过大,当混凝土浇筑质量比较均匀时可酌情增大间距,但不宜大于2m;构件或结构的受力部位及易产生缺陷部位(如梁与柱相接的节点处)需布置测区;测区优先考虑布置在混凝土浇筑的侧面(与混凝土浇筑方向相垂直的贴模板的一面),如不能满足这一要求时,可选在混凝土浇筑的表面或底面;测区应避开位于混凝土内保护层附近设置的钢筋和埋入铁件;另外,对于体积小、刚度差以及测试部位的厚度小于100mm的构件,应设置支撑加以固定。

2.3 检测面处理 《规程》规定:用于回弹检测的混凝土构件,表面应清洁平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、蜂窝、麻面。我们在检测时经常遇到麻面或有浮浆的构件,回弹前必须用砂轮磨平,且不应有残留的粉末或碎屑,否则结果偏低。此外,还应保证检测面干燥,因为混凝土的含水率会影响其表面的硬度,混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低。对于潮湿或浸水的混凝土,须待其表面干燥后再进行检测。建议采用自然干燥的方式,禁止采用热火等强制快速干燥,以防混凝土面层被灼伤,影响检测精确度。

2.4 碳化深度值测量 用合适的工具在测区表面形成直径约为15mm的孔洞,清除洞中的粉末和碎屑后(注意不能用液体冲洗孔洞)立即用1%的酚酞酒精溶液滴在混凝土孔洞内壁的边缘处,用碳化深度测量仪或其他工具测量自测面表面至深部不变色边缘处与测面相垂直的距离1—2次,该距离即为该测区的碳化深度值,准确至0.5mm。一般一个测区选择1—3处测量混凝土的碳化深度值,当相邻测区的混凝土质量或回弹值与它基本相同时,那么该测区的碳化深度值也可代表相邻测区的碳化深度值,一般应选不少于构件的30%测区数测量碳化深度值。

2.5 回弹值测量 测试时回弹仪应始终与测面相垂直,并不得打在气孔和外露石子上。每一测区的两个测面用回弹仪各弹击8点,如一个测区只有一个测面,则需测16点。同一测点只允许弹击一次,测点宜在测面范围内均匀分布,每一测点的回弹值读数准确至一度,相邻两测点的净距一般不小于20mm,测点距构件边缘或外露钢筋、铁件的间距不得小于30mm。另外,当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土侧面时,一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正,然后再按角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正,这种先后修正的顺序不能颠倒,更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减,否则将造成计算错误,影响对混凝土强度的推定。

3 碳化深度值的测量问题分析

碳化深度值的测量准确度与回弹值一样,直接影响推定混凝土强度的精度,故其测量要认真细致进行。

3.1 要认真清除所打孔洞中的粉未和碎屑,且不得用水擦洗,否则将难以区分已碳化和未碳化的分界线。同时用标准试液(1% 酚酞酒精溶液)滴在孔洞内壁边缘处,当已碳化和未碳化的界线分明时进行测量。因为不同的水泥品种,水化后出现已碳化和未碳化分界线的时间不同。

3.2 碳化深度测量要用专用测量仪器,取已碳化和未碳化交界面到混凝土表面的垂直距离(不得目测),测量不应少于三次,取其平均值。

3.3 回弹值测量完毕后,应在有代表性的位置上测量碳化深度值。测点不应少于构件测区数的30%,取其平均值作为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时,应在每一测区测量碳化深度值,这可能预示该结构构件混凝土强度不均匀。

3.4 碳化深度应在已清除疏松层、蜂窝、麻面的部位测量,否则将不能得到该检测部位的实际碳化深度,从而影响混凝土强度值的精确度。我站对某商住楼钢筋混凝土梁进行回弹,其混凝土推定值为14.2、18.9、13.2MPa,碳化深度为6.0mm。经混凝土钻芯检测,检测强度为20.1、18.5、23.3MPa。审查技术资料,该工程为冬季施工,水泥、砂、石配比浇筑均符合要求,但从钻芯取样处观察,表皮有5.0mm的疏松层,且有轻微冻害。因回弹检测前未有效清除疏松层,也未对清除后的碳化深度进行测量,故造成了回弹值的差错。

4 结束语

混凝土回弹检测 篇6

随着高层建筑的迅速兴起, 高强混凝土的应用也日益增多。高强混凝土作为一种新的建筑材料, 以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、空隙率低的优越性, 在高层建筑、大跨度桥梁以及某些特种结构中得到广泛的应用。

对于高强混凝土的定义如下: (1) 《高强混凝土结构技术规程》CECS 104:99第1.0.2条 (第1页) 对“高强混凝土”的定义为:“采用水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰、超细矿渣、硅灰等矿物掺合料, 以常规工艺配制的C50~C80级混凝土。” (2) 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011第2.1.8条 (第2页) 对“高强混凝土”的定义为“强度等级不低于C60的混凝土。”

目前国内建筑工程质量检测中高强混凝土强度的检测方法主要有:回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、拔出法、后锚固法等。福建省内高强混凝土强度的检测方法实际应用较多的有:回弹法、钻芯法, 使用的技术规程有:

(1) 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T 23-2011) 第6.2.1条 (第12页) 、第6.2.2条 (第12页) 规定全国统一测强曲线适用于抗压强度为 (10.0~60.0) MPa的普通混凝土;《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ 13-71-2006) 第6.0.1条 (第12页) 规定福建省测强曲线适用于抗压强度为10.0MPa~60.0MPa的普通混凝土。

(2) 《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ/T 13-113-2009) 第1.0.2条 (第1页) 规定适用于工程结构强度范围为50MPa~90MPa的高强混凝土结构构件的检测。条文说明第2.1.8条 (第26页) “考虑到高强回弹仪的适用范围及其与普通中型回弹仪检测范围的衔接, 以及为适应C60强度等级混凝土的检测 (C60强度等级的概念是指保证率为95%以上的结构混凝土强度值大于60MPa, 也说明存在个别强度值低于60MPa的部位) , 本规程适用于抗压强度为50MPa~90MPa的混凝土。”

(3) 《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CECS 03:2007) 第1.0.2条 (第1页) 规定适用于检测结构中强度不大于80MPa的普通混凝土强度。

2 回弹法检测高强混凝土

在建筑工程质量检测中, 一般采用《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ/T 13-113-2009) 的定义, 即强度范围50MPa~90MPa的混凝土为高强混凝土。而采用高强混凝土回弹仪 (标准能量为5.5J) 检测结构实体高强混凝土抗压强度的方法, 称高强回弹法。为区别于高强回弹法, 采用普通中型混凝土回弹仪 (标准能量为2.207J) 检测结构实体混凝土抗压强度的方法, 称普通回弹法。

2001年修订《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2001) 时, 普通中型混凝土回弹仪的适用范围从10~50MPa延至10~60MPa;而且2011年修订《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2011) 时, 沿用了普通中型混凝土回弹仪的适用范围为10~60MPa。普通中型混凝土回弹仪可检测高强混凝土的低强区段, 但此时测强曲线的曲率较大, 测试误差相对较大。普通回弹法检测范围为 (10~60) MPa, 高强回弹法检测范围为 (50~90) MPa, 其中 (50~60) MPa属于衔接部分, 即高强混凝土的低强区段。而且C50强度等级的概念是指保证率为95%以上的结构混凝土强度值大于50MPa, 也说明存在个别强度值低于50MPa的部位, 这些部位采用高强回弹法检测因无法得出具体的强度推定值, 只能得出“<50MPa”的结论, 所以C50的混凝土不宜采用高强回弹法进行检测。

在建筑工程质量检测中, 普遍认为钻芯法是一种直观、可靠和准确的检测混凝土强度的方法, 已为较多国家所采用;而且普遍认可钻芯法的另一个主要作用:回弹法或超声回弹综合法等无损检测方法的校验、修正手段。

3 工程实例

3.1 例一

某广场C3写字楼为地下2层、地上28层现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构建筑, 于2011年开始施工。该工程4~6层剪力墙、柱混凝土设计强度等级为C50, 均采用商品混凝土、泵送浇筑, 粗骨料采用碎石。为了解该工程结构施工质量情况, 建设单位2011年委托我司进行检测。

现场采用普通回弹法对所抽取的构件进行混凝土强度检测, 所检结果未能达到设计强度等级C50的要求。而采用高强回弹法对相同构件进行检测, 所检结果符合设计强度等级C50的要求。为确认混凝土实际施工质量情况, 分别在4~6层剪力墙、柱相应测区钻取100mm的混凝土芯样 (共随机抽取6个构件、4~6层剪力墙及柱各2个构件) , 采用混凝土芯样抗压强度校验构件相应测区的混凝土强度换算值。

芯样强度检测结果汇总见表1。

各检测方法所得出的测区强度换算值见表2。

普通回弹法、高强回弹法测区强度换算表均采用地方 (福建省) 曲线。

所检数据表明, 普通回弹法钻芯修正的修正量△为12.5MPa, 修正系数为1.27;高强回弹法钻芯修正的修正量△为-0.8MPa, 修正系数为0.99。相对于芯样抗压强度而言, 所检构件普通回弹法的检测结果测试误差相对较大, 而高强回弹法的测区强度换算值基本接近于芯样抗压强度值。

3.2 例二

某桥梁工程采用预制梁, 预制梁混凝土设计强度等级为C50, 均采用商品混凝土、非泵送浇筑, 粗骨料采用碎石, 于2012进行施工。为了解该工程预制梁混凝土强度状况, 商品混凝土公司2012年委托我司进行检测。由于采用普通回弹法进行检测, 所检结果未能达到设计强度等级C50的要求, 所以现场随机抽取6根预制梁构件, 分别在每个构件其中1个测区相应位置钻取1个100mm的混凝土芯样, 进行抗压强度试验后修正所检构件的测区混凝土强度换算值。为了解高强回弹法检测结果与芯样抗压强度之间的相连性, 在临近位置采用高强回弹法检测其混凝土强度。

芯样强度检测结果汇总见表3。

各检测方法所得出的测区强度换算值见表4。

所检数据表明, 普通回弹法钻芯修正的修正量△为20.2MPa, 修正系数为1.54;高强回弹法钻芯修正的修正量△为-1.0MPa, 修正系数为0.98。相对于芯样抗压强度而言, 所检构件普通回弹法的检测结果测试偏差较大, 而高强回弹法的测区强度换算值基本接近于芯样抗压强度值。

3.3 例三

某中心1#楼为地下3层、地上19层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构建筑, 于2012年开始施工。为了解该工程一层剪力墙、柱混凝土强度状况, 施工单位2013年委托我司进行检测。该工程一层剪力墙、柱混凝土设计强度等级为C50, 采用商品混凝土、泵送浇筑, 粗骨料采用碎石。

现场采用普通回弹法对所抽取的4根柱构件进行混凝土强度检测, 所检结果未能达到设计强度等级C50的要求。而采用钻芯法对所检构件进行检测, 所检结果符合设计强度等级C50的要求。为了解高强回弹法检测结果与钻芯法检测结果之间的相连性, 同时对所检4根柱构件采用高强回弹法检测其混凝土强度。

芯样强度检测结果汇总见表5。

各检测方法所得出的构件强度推定值见表6。

普通回弹法测区强度换算表采用全国统一泵送曲线, 高强回弹法测区强度换算表采用地方 (福建省) 曲线。

所检数据表明, 相对于钻芯法的检测结果而言, 普通回弹法的强度推定值的测试误差比高强回弹法的强度推定值的测试误差大。

4 结语

自2009年《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ/T 13-113-2009) 实施以来, 高强回弹法在建筑工程质量检测中的使用日益频繁。由于普通回弹法检测高强混凝土的低强区段时, 测强曲线的曲率较大, 测试误差相对较大, 而且C50的混凝土又不宜采用高强回弹法, 使得回弹法检测C50混凝土在建筑工程质量检测中处于比较尴尬的状况。

目前高层建筑及大跨度桥梁工程使用的高强混凝土多数为C50~C60的混凝土, 从实际检测数据对比而论, 回弹法检测高强混凝土强度宜优先采用高强回弹法;设计强度等级为C50时, 当施工质量有保证时, 亦可优先采用高强回弹法进行检测;不论采用普通回弹法还是高强回弹法, 必要时均可采用钻芯法进行修正。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ55-2011普通混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[3]中国工程建设标准化协会.CECS03:2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2007.

[4]中国工程建设标准化协会.CECS104:99高强混凝土结构技术规程[S].北京:中国计划出版社, 1999.

[5]福建省建筑科学研究院.DBJ13-71-2006回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].福州:2006.

回弹法检测混凝土强度技术探讨 篇7

1 回弹法检测的适用条件

采用回弹法检测混凝土抗压强度, 首先要满足技术规程中所规定的条件, 同时必须注意回弹法使用的前提是要求被检测的混凝土内外质量基本一致, 被检测构件表面光洁、平整、干燥。当测试部位表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷, 或是特种成型工艺制作的混凝土等, 均不能直接采用回弹法检测混凝土强度。

2 影响回弹法检测混凝土强度的因素

2.1 混凝土材料对回弹检测抗压强度的影响

2.1.1 水泥品种和用量。

国外资料介绍, 水泥品种对回弹法有重要影响, 高铝水泥比普通水泥配制的混凝土强度高。不同品种水泥, 由于水化产物中碱性物质的含量及混凝土渗透性不同对碳化速度产生影响。水泥用量也直接影响混凝土的碳化速度, 水泥用量大, 混凝土强度高、密实度大, 其碳化速度慢。

2.1.2 外加剂。

JGJ/T23—2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (以下简称《规程》) 中的“统一测强曲线”适用于普通混凝土材料, 即只适用于不掺外加剂或仅掺非引气性外加剂的混凝土。目前市场上的商品混凝土普遍掺入高效外加剂, 这些外加剂多数有引气作用, 这样便导致混凝土构件内含气量增大, 使混凝土构件的密实度减少;如果气体在混凝土构件中是以微小气泡的形态均匀分布的话, 对混凝土均匀性的影响就不大。但实际上施工过程的振动和捣制增加了混凝土拌和物中各组分的自由能, 促进比重较大的骨料向下沉降, 比重较少的气泡上升向混凝土表面聚集、或向外扩散附着在模板内表面, 致使混凝土强度形成一定的梯度而不均匀。

2.1.3 掺合料。

目前商品混凝土中广泛使用粉煤灰等掺合料, 给混凝土带来诸多的优越性。在普通混凝土中添加一定比例的掺合料, 水泥用量便相对减少, 混凝土早期强度较低, 随着粉煤灰掺量的增多, 施工振捣会促进粉煤灰向上运动, 使混凝土表面变得松散, 密实度较差, 从而引起碳化在短时间内增大, 但这种碳化的增加与表面硬度并不成正比, 进一步降低了混凝土的表面硬度。

2.2 施工质量的影响。

混凝土的浇筑和振捣是否良好, 不仅影响其强度, 还影响混凝土的透气性。当施工质量较差时, 会导致混凝土内部产生蜂窝、孔洞或裂缝等缺陷, 必然增加了CO2在混凝土中的扩散途径, 促使其碳化速度加快, 这样便造成混凝土表面疏松, 形成一层低强度区。

2.3 外部环境因素的影响当环境温度较小时, 混凝土处于干燥或含水率很低的状态, 碳化反应的条件不满足, 故碳化速度缓慢;

而当环境温度较高时, 因表层混凝土的大部分气孔和微裂缝被水填充, 阻碍了CO2气体向混凝土内部扩散, 也使碳化速度变慢。试验结果表明:环境相对温度在50%~60%时, 混凝土碳化速度最快。混凝土早期养护不良, 水泥水化不充分, 会使表层混凝土渗透性增大, CO2容易渗入混凝土内部, 从而加速混凝土碳化。试验结果表明:同一般配合比的矿渣水泥混凝土, 湿养护3天比温养护7天者碳化速度快50%左右。

2.4 回弹仪的影响。

回弹仪应按照国家计量检定规程《混凝土回弹仪》的要求检定合格和按《规程》保养、维护和操作。若回弹仪处于非标准状态, 此时进行结构或构件检测, 则影响测试精度。因此, 规程对回弹仪的要求比较严格, 达不到标准状态的回弹仪, 不得用于测试, 应按规程要求进行计量检定。

2.5 测区位置及测点布置的影响。

规程对测区位置的规定为:测区应均匀分布, 在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区。在具体检测中, 往往对测区的布置不能按规程的要求去做, 测区布置的随意性, 将会降低推定值的保证率, 使推定值失真。在测点的布置上, 还应注意避开钢筋和预埋件, 特别是构造柱和板这样保护层较薄的构件, 离混凝土表面小于15mm的钢筋会使回弹值增大。

2.6 检测龄期的影响。

统一测强曲线是在一定的混凝土龄期内取得的, 超出此龄期范围, 外推使用此曲线, 将造成较大的检测误差。一般龄期在3年以上的混凝土结构不宜采用回弹法, 可采用钻芯法等检测方法。大坍落度、矿粉或粉煤灰高掺量、使用外加剂等的商品混凝土, 检测龄期对结果影响很大。例如掺粉煤灰的混凝土早期强度低, 后期强度高, 因此在28天龄期时, 用回弹法推定的结构混凝土实体强度偏低。为此, 对掺加粉煤灰的混凝土的回弹测强龄期应予延长, 我们的经验是, 以地下工程按60天、地上工程按40天龄期进行回弹为宜。

3 提高回弹法测强精度的措施

3.1 加强检测人员的职业道德素养, 提高业务能力。

回弹法测强是为工程质量评判出具公正的、科学的检测数据, 是保证工程质量的重要基础和手段。因此需要检测人员具备较高的业务技术能力和良好的职业道德素养, 只有如此, 才能真正提高回弹法的检测精度。

3.2 对于采用了其他品种水泥 (或者掺加了20%以上粉煤灰等

掺合料) 的结构或构件, 其混凝土碳化深度很可能比普通混凝土大, 不宜直接按测强曲线来换算混凝土强度。建议:a.采用金刚石磨盘磨去一定厚度的碳化层后再进行回弹值测试 (测试时应避开显露的石子) 并进行强度换算;b.借助钻芯等其他检测方法对混凝土换算强度进行修正。

3.3 对于具有良好浇筑、养护条件的工程, 在检测同一批构件

时, 如果各构件、各测区的回弹值比较均匀, 但部分构件或个别部位混凝土碳化深度较大, 可考虑是异常碳化的问题。建议将该批所测构件的混凝土碳化深度取其平均值作为该部分构件混凝土碳化深度值, 然后采用现行回弹法测强曲线进行混凝土强度换算。

3.4 测区的布置和选择。

“测区”系指每一试样的测试区域。每一结构或构件至少应取10个测区来评定该构件混凝土的强度。测区的大小以能容纳16个回弹测点为宜。测区尽可能均布, 两测区间距不宜大于2m。测区应布置在与模板相贴的表面上, 一个测区最好由两个相对表面上的对称测面组成。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区, 并应避开预埋件。当遇到薄壁小构件时, 则不宜布置测区, 因为薄壁构件在弹击时产生的振动, 会造成回弹能量的损失, 使检测结果偏低。如果必须检测, 则应加以可靠支撑和足够的约束力后方可进行。

3.5 龄期较短或混凝土表面潮湿的构件, 由于受潮湿混凝土的影响, 回弹值一般偏低, 尤其是强度较低的混凝土, 这一影响更大。

处理方法为:待混凝土表面干燥后再进行回弹测试:如果时间不允许, 可采用钻芯法对其换算强度值进行修正。

3.6 检测泵送混凝土结构或构件时, 当按现行回弹法规程推定

的混凝土强度达不到设计要求时, 不可盲目下结论, 而要考虑混凝土中砂浆含量偏大的影响, 应采用钻芯等其他检测方法进行验证或修正。

4 结论

混凝土回弹检测 篇8

1 回弹法检测混凝土技术

1948年, 瑞士科学家施密特 (E.Schmidt) 发明了回弹仪, 为混凝土结构的检测提供了一种操作方便、价格低廉的方法, 因此, 回弹法在土建工程中得到了广泛的应用。我国自20世纪50年代中期开始采用回弹法测定现场混凝土抗压强度, 并先后推出了相关的检测规范。目前, 回弹法已成为我国应用最广泛的无损检测技术之一。

回弹法是利用混凝土的表面硬度 (回弹值) 与混凝土抗压强度之间的函数关系式来推定混凝土抗压强度的一种间接检测混凝土抗压强度的方法。回弹法操作方便, 对混凝土结构不造成损伤, 适用范围广。但由于回弹法检测只能获得测点附近深度不超过30mm的表层混凝土的相对硬度, 它要求被测构件混凝土的表里质量基本一致, 否则结果误差较大。另外, 对于薄壁小型构件, 如果约束力不够, 回弹时产生颤动, 会造成回弹能量损失, 使检测结果偏低。因此必须加以可靠支撑, 使之有足够的约束力时方可检测。

用于测定混凝土强度的回弹仪, 是一种直射锤击式回弹仪。它借助于已获得一定能量的弹击拉簧所连接的弹击锤冲击弹击杆后, 弹击锤向后弹回, 在回弹仪机壳上的刻度尺指示出弹回的位移即回弹值。

回弹值的大小, 取决于与冲击能量有关的回弹能量, 而回弹能量主要取决于被测混凝土的弹塑性性能。其能量的传递和变化概述如下:

设回弹仪的弹击能量 (标准能量) 为E, 则由功能原理:

式中:

A1——使混凝土产生塑性变形的功;

A2——使混凝土、弹击杆及弹击锤产生弹性变形的功;

A3——弹击锤在冲击过程中和指针在移动过程中因摩擦损耗的功;

A4——弹击锤在冲击过程中和指针在移动过程中克服空气阻力的功;

A5——混凝土产生塑性变形时增加自由表面所损耗的功;

A6——回弹仪在冲击时由于混凝土构件的颤动和弹击杆与混凝土表面移动而损耗的功。

A3、A4、A5、A6一般很小, 当混凝土构件具有足够的刚度且在冲击过程中回弹仪始终紧贴混凝土表面时, 均可忽略而不计。在一定的冲击能量作用下的弹性变形接近为常数。因此弹回距离主要取决于混凝土的塑性变形。混凝土的强度愈低, 则塑性变形愈大, 塑性变形所吸收的能量也大, 回弹能量愈小, 从而回弹值就愈小, 反之亦然。据此, 可由实验方法建立“混凝土抗压强度——回弹值”的相关曲线, 称之为回归方程或校准曲线, 通过回弹仪对混凝土表面弹击后的回弹值来推算混凝土的强度值。

在JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中, 规定地区和专用测强曲线的计算应符合下列规定:

⑴地区和专用测强曲线的回归方程式, 应按每一试件测得的Rm、dm和fcu, 采用最小二乘法原理计算;

⑵回归方程采用以下函数关系式:fccu=a Rmb·10cdm

⑶用下列计算回归方程式的强度平均相对误差δ和强度相对标准差er, 且当δ和er均符合本规程第6.3.1条规定时, 可报请上级主管部门审批:

式中:

δ——回归方程式的强度平均值相对误差 (%) , 精确至0.1;

er——回归方程式的强度相对标准差 (%) , 精确至0.1;

fcu, i——由第i个试块抗压试验得出的混凝土抗压强度值 (MPa) , 精确至0.1MPa;

fc cu, i——由同一试块的平均回弹值Rm及平均碳化深度值dm按回归方程式算出的混凝土的强度换算值 (MPa) , 精确至0.1MPa;

n———制定回归方程式的试件数。

采用回弹法检测混凝土抗压强度时, 标准规范要求建立并优先采用专用测强曲线或地区测强曲线来换算混凝土的强度值, 仅在缺乏专用测强曲线和地区测强曲线时才采用全国统一测强曲线, 并应在使用前进行验证, 其强度平均相对误差值 (δ) 不应大于±15%, 相对标准差 (er) 不应大于18.0%。

2 回弹法强度检测数据的概率分析

混凝土强度检测数据为计量值数据, 属于连续随机变量, 其具有个体数值的波动性和总体样本分布的规律性。依据概率数理统计理论, 计量值数据服从正态分布, 即正态分布概率密度函数:

依据标准JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》随机抽取样本, 对样本进行回弹值和碳化深度值的测量。通过相应的测强曲线查表计算得到相应的强度值, 从而获得样本的质量数据信息 (样本的平均值和标准差等) , 并以此为依据, 通过概率数理统计对总体的质量状况进行分析, 得到总体质量大于设计强度的概率。同时, 依据标准JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》、GB/T 50344-2004《建筑结构检测技术标准》对检测数据进行混凝土强度的综合分析。

⑴回弹法检测混凝土强度工程实例。

从化某变电站主控楼, 4.8m层框架梁混凝土设计强度为C30, 现随机抽取15个构件进行回弹法检测混凝土强度, 每个构件侧面布置10个测区, 每个测区测取16个回弹值, 同时测量碳化深度值, 查表计算得到相应的强度值。回弹法检测混凝土强度数据分析见表1。

⑵依据标准JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》得到该批混凝土抗压强度推定值为:

(单位:MPa)

k——推定系数, 宜取1.645。当需要进行推定强度区间时, 可按国家现行有关标准的规定取值 (构件的混凝土强度推定值是指相应于强度换算值总体分布中保证率不低于95%的构件中混凝土抗压强度值) 。

对按批量检测的构件, 批构件的混凝土强度标准差必须满足如下规定, 否则, 该批构件应全部按单个构件检测:

(1) 当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa时、s不大于4.5MPa;

(2) 当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa且不大于60MPa时、s不大于5.5MPa。

⑶根据标准GB/T50344-2004《建筑结构检测技术标准》中的规定, 检测批的检测结果, 宜提供推定区间。推定区间的置信度宜为0.90, 并使错判概率和漏判概率均为0.05。得到检测批具有95%保证率的标准值 (0.05分位数) 的推定区间上限值和下限值:

上限值=m-k1s=34.6-1.11397×1.93=32.5MPa

下限值=m-k2s=34.6-2.56600×1.93=29.6MPa

n=15, 推定系数k1=1.11397, k2=2.56600

上限值与下限值之差△k=2.9MPa<5.0MPa

该批混凝土强度推定值为32.5MPa

GB/T50344-2004 3.3.16中规定, 推定区间的上限值与下限值之差不宜大于材料相邻强度等级的差值和推定区间上限值与下限值算术平均值的10%两者中的较大者, 依据3.3.21, 当设计要求相应数值小于或等于推定上限值时, 可判定为符合设计要求;当设计要求相应数值大于推定上限值时, 可判为低于设计要求。

⑷混凝土强度正态分布概率密度曲线方程及大于设计强度C30的概率分析。

将该批混凝土强度平均值:34.6MPa、批混凝土强度标准差:1.93MPa代入正态分布概率密度函数, 得到混凝土强度正态分布概率密度曲线方程:

大于设计强度C30的概率为:

可由正态分布函数Φ (x) 表快速查找Φ (x) 的值。

3 结语

混凝土回弹检测 篇9

回弹法检测混凝土抗压强度技术, 由于其方法简便, 成本低廉, 在我国工程界获得了广泛应用。特别是近年来, 质量监督、工程监理以及广大施工单位为了对结构混凝土强度进行抽样检查、摸底排查、复查验证等目的, 普遍采用了回弹法或回弹超声综合法。即使在正式结构检测评价中, 回弹法也是一种常用的基本方法。建设部在对结构在建工程进行全国大检查中, 也采用了回弹法测试。

回弹法虽然具有上述优点, 并在我国建筑工程施工中获得了广泛应用, 但是其误差较大, 对测试条件、测试对象以及测试结果的某些局限性, 显著影响了其测试结果的准确性。

例如, 当被测混凝土表面与内部质量差异较大时、养护龄期较长时、混凝土表面有某些缺陷时、混凝土碳化深度较大时, 均可能影响回弹测试精度。

为了提高回弹测试精度, 应制定本地区或单位的地方 (专用) 测强曲线。在现行《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2011标准有以下规定:6.1.2条“有条件的地区和部门, 应制定本地区的测强曲线或专用测强曲线。检测单位宜按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强曲线的顺序选用测强曲线。”

在现行《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》CECS 02∶2005标准有以下规定:6.0.2条“结构或构件中第i个测区的混凝土抗压强度换算值, 可按本规程第5.2节和第5.3节规定求得修正后的测区回弹代表值Rai和声速代表值Vai后, 优先采用专用测强曲线或地区测强曲线换算而得。”

目前已建立的地方回弹曲线有:北京、上海、浙江、陕西、福建、山东等。

因此, 为了准确、方便地检测泵送混凝土强度, 提高测试精度、减小测试误差, 拟开展江西省各泵送混凝土专用测强曲线的制定工作。通过制定回弹测强专用曲线, 帮助各企业技术人员了解和掌握混凝土回弹法测强技术;建立本企业相同材料养护工艺等特定条件下结构混凝土非破损强度测定相对可靠的检测依据;对提高各混凝土企业技术质量管理水平, 提高试验室技术人员素质, 提升整个行业技术质量管理水平具有一定的意义。

2 回归方程

《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T 23-2011) 全国曲线模型, 通过对泵送混凝土9843个实验数据, 进行回归而得到幂函数曲线方程为:

目前已建立的地方回弹曲线有: (1) 北京地区《回弹法、超声回弹综合法检测泵送混凝土强度技术规程》DBJ/T 01-78-2003; (2) 上海地区《结构混凝土抗压强度检测技术规程-回弹法、超声回弹综合法、钻芯法》DG/TJ 08-2020-2007; (3) 浙江省地方标准《回弹法检测泵送混凝土抗压强度技术规程》DB33/T1049-2008; (4) 陕西省地方标准《回弹法检测高强度混凝土抗压强度技术规程》DBJ-24-24-03; (5) 福建省地方标准《福建省公路工程回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》DB35/T 1113-2011; (6) 2012年8月28日, 辽宁省交通厅科技处在沈阳主持召开了《辽宁区域超声回弹综合法检测砼强度的应用研究》项目成果鉴定会; (7) 山东省工程建设标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》DBJ14-026-2004; (8) 贵州地方标准《回弹法测定山砂混凝土抗压强度技术规程》DBJ-17-95。

绝大多数具采用幂函数曲线方程, 因此我们也选用幂函数曲线方程作为数据模型, 并对其进行数学处理。

按照JGJ/T 23-2011附录E中的规定, 每一试块测试的回弹值、抗压强度试验值, 采用最小二乘法原理计算。

选用冥函数方程为回归曲线公式:fccu=ARB10cd

由于公式fccu=ARB10cd是非线性二元回归方程, 不便于回归统计, 所以对其做回归线性化处理, 两边同时取对数, 使之成为线性方程:

最终通过曲线方程解析出A、B、C三个常值。

3 方法和路线

试块成型———回弹检测———超声检测———试块破型———碳化测试———实体工程检测—钻芯取样———芯样试压———数据分析回归———形成地方曲线。

试块实验目的是采用江西地区有代表性的混凝土组分常用材料、成型工艺制作不同强度等级的混凝土试块, 通过实验室试块测试试验建立适应本地区的泵送混凝土测强曲线。试块主要由预拌混凝土公司提供, 同条件试块主要由相关工程送检。

试件制作:成型前每个等级混凝土应测定坍落度, 振捣方式插入式振捣棒, 试压试件成型后, 根据江西地区实际结构养护及现时气候情况建议:常温下静置一日后拆模, 试件置于通风、避免暴晒雨淋处 (如走廊、多面敞开的棚屋) , 试块堆放成“品”字形, 浇水养护三天。每个标号试块分别制作7组, 分别养护至7d、14d、28d、60d、90d、180d、360d。

取芯实验的目的是通过芯样测试数据验证试块试验建立的测强关系曲线, 使之符合混凝土结构实体的情况。对工地构件进行现场按JGJ/T 23-2011标准回弹测试, 并按测强曲线进行数据计算, 同时对构件回弹区按CECS 03-2007标准进行钻芯取样检测, 得到相对应的芯样强度数据, 该数据用来修正测强曲线。

4初步计算曲线

按照JGJ/T 23-2011附录E中的规定, 每一试块测试的回弹值、抗压强度试验值, 采用最小二乘法原理计算, 确定选用选用冥函数方程为回归曲线公式fccu=ARB10cd, 回归时主要按照误差大小和相关系数确定回归方程的形式。实验数据可以采用微软的Micirosoft Excel软件进行回归分析。

5结语

由于地区材料差异, 全国回弹曲线误差相差较大, 所以的条件的地区应制定本地区的回弹曲线, 本地区回弹实验值和抗压强度实验值进行初步回归分析, 得到了回归曲线, 经误差分析, 曲线的平均相对误差和相对标准差达到标准规定要求, 试验是成功的, 试验得到的测强曲线可反映江西地区混凝土回弹值与其实际强度之间的关系, 今后进一步用工程实验数据进行修正, 进一步加强减少曲线误差。

摘要:根据标准制定地区曲线的要求, 利用回弹法和超声回弹综合法对混凝土试块及构件的强度实体检测试验, 建立了江西地区的回弹法、超声回弹综合法测强曲线方程, 计算测试误差, 验证由试验得到曲线方程在江西地区的实用性和适用性。

关键词:回弹法,超声回弹综合法,地方曲线,钻芯修正,拟合检验

参考文献

[1]《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2011, 北京:中国建筑工业出版社, 2011.

隧道喷射混凝土回弹量控制浅析 篇10

关键词:隧道 喷射混凝土 回弹量 控制

0 引言

喷射混凝土在隧道工程中已得到广泛应用, 技术日臻完善,但使用中普遍存在着回弹率高的问题(一般在30%以上,甚至有的超过40%),一直未能很好解决。为减少回弹量,减少空气中的粉尘,降低隧道掘进成本,提高隧道施工效率,谈几点体会。

1 材料的选择

1.1 水泥

为确保喷射混凝土的凝固时间及与速凝剂的相容性,所用水泥应具有强度高、早强、和耐久性好的特点,应优先选用42.5以上的普通硅酸盐水泥,在地质条件复杂的隧道中应采用早强水泥,使用前应做强度鉴定实验,水泥存放时严禁受潮和结块,也不得把不同规格、不同厂家的水泥混合使用。

1.2 骨料

石子采用坚硬耐久的碎石或卵石,粒径不宜大于15mm,且级配良好,砂应采用硬质洁净的中砂或粗砂,且细度模数宜大于2.5,如细度模数太小,则砂的比表面积增大,喷射时就增大了用水量,水灰比增大,降低了速凝的效果。含泥量要小于3%,含泥量过高会降低水泥与骨料粘结程度,增大回弹,含水率一般为5%至7%。

1.3 外加剂

为了降低用水量,降低回弹率和粉尘率,使喷射混凝土早凝早强,必须使用外加剂。应采用符合质量要求并对人体危害性很小的速凝剂,掺加速凝剂之前,应做速凝剂与水的相溶性实验及水泥净浆速凝效果实验,注意速凝剂效果实验,初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min,保持速凝剂干燥勿受潮变质,在喷射混凝土中一般速凝剂最佳掺量应与试验时一致,过多的掺量对喷射混凝土反而不利,使混凝土出现假凝现象,当超过混凝土的自重时,就大面积的掉落,增大回弹量。另外速凝剂掺入应均匀,使速凝剂在拌合料中均匀分散,增加速凝剂的使用效果。

2 施工作业的控制

2.1 输料管距离

喷射混凝土过程中,喷浆机将干料送至輸料管后,干料在风压的作用下被送至到喷头处,和水充分混合再喷敷到岩壁上。输送干料时,风压作用在管内截面上的力每点都相同,而混凝土干料中也采用了配比、粒径均不相同的砂子、水泥和石子,而且颗粒的重量也各不相同,但都承受相同的作用力。所以,这些材料在管道中活动时也会表现出不同的状态,且活动也范围存在差异。一般情况下,水泥在管道上部做悬浮运动,砂子在管路的中部做半悬浮运动,石子则在管路的下部做滚动运动。这样一来,已拌制好的混凝土干料又被分开。风压作用于混凝土干料的时间取决于管路的长短,管路越长,作用时间就越长,混凝土干料就会出现更加严重的分离现象,即“管道效应”。为使回弹率下降,尽量避免“管道效应”,需要按施工要求准确设定管道长度。

2.2 工作风压与喷射距离

粉尘浓度及回弹率主要取决于喷射距离和工作风压。为防止回弹率和粉尘浓度太高,施工时的工作风压一定要合理可行,喷头处必须设置最佳的工作风压。若喷头处的工作风压达不到0.04MPa,喷出的混凝土料会呈平抛运动,而且将出现很多回弹物,喷敷在岩壁上的混凝土也是骨料少,但灰浆多,强度也不达标,且极易堵塞管路;若喷头处的工作风压超过0.1MPa,则喷出的混凝土料束出即使呈直线运动,但由于其速度较快,产生了过大的冲击力,风流又将喷到岩壁上的混凝土冲掉。实践表明,若调整喷头处的工作风压,使其保持在0.06~0.08MPa,保证喷头与岩面相距0.8~1.0m,料束往往比较集中,其最终直径能达到0.2~0.3m,水泥、砂子及石子始终沿直线运动,不会出现分离等问题,此时料束的冲击力也达到了最佳状态,混凝土射到岩壁上产生的反射现象也最小,粉尘浓度及回弹率下降。所以,这个工作风压是喷头正常工作风压。喷头正常工作风压与管路损失风压之和就是喷浆机的工作风压,因此,要判定喷头工作风压是否正常,首先要分析管路损失风压的大小,这和混凝土配合比、输料距离、铺设质量、坡度、管路联接、管壁光滑度、管径等有密切的联系。必须根据“平、直、接头严”的设计要求来铺设管路。如果管路材质、光滑度、管径、配合比都一样,则管路风压损失主要取决于坡度和输料距离。

2.3 喷射操作水平

目前国内喷射作业中,几乎都是人工作业,操作时喷射距离、喷射角度、水量、一次喷厚等,全靠喷射手凭经验调节和控制,因此喷射质量与回弹量、与喷射手的技术熟练程度有很大的关系。

3 混凝土配合比控制

混凝土配合比与喷射强度、回弹率存在很大的关系,通过混凝土抗压强度试验我们得出结论,水泥、砂子、石子的最佳配合比应是1∶2∶2.5,如果掺入适量的速凝剂,就能有效减少回弹率及初凝时间,增加一次喷射厚度及混凝土早期强度,混凝土也会更具粘着力,同时也要注意把握速凝剂的掺入量,掺入过量的速凝剂可能会破坏后期强度。掺入的速凝剂最好不要超过水泥用量的5%。配置好的混凝土至少搅拌3次,当混凝土的颜色均匀、一致时,即可上机,注意要均匀上料。试验表明:喷射混凝土的回弹率低、强度高时,水灰比必须为0.4~0.45。射手可根据施工经验掺入适量的水,同时对水阀做一些调整以控制给水量。日常经验认为:若掺入的水较少,喷层表面会产生干斑,也会增加回弹率;但掺水过多,混凝土会下滑,无法喷敷。

很多因素都会导致回弹率升高,为避免这种情况的出现,必须站在不同的角度探究解决问题的途径,然后制定相应措施进行综合治理,忽略任何一个方面都会对回弹率造成严重的影响。

4 结束语

混凝土回弹检测 篇11

在进行检测所采用的回弹仪应符合国家计量检定规程《混凝土回弹仪》的要求, 并通过技术鉴定, 必须具有产品合格证和检定证, 并应具有中国计量器具制造CMC许可证标志。所采用的回弹仪应在水平弹击时, 在弹击锤脱钩的瞬间, 回弹仪弹击锤的冲击能量应为2.207J。弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间, 弹击拉簧应处于自由状态, 检定器上指针滑块刻线应置于“0”处。

新回弹仪启用前, 或超过检定有效期, 以及累计弹击次数超过6000次, 经常规保养后, 钢砧率定值不合格, 遭受严重撞击或其他损害时, 应经检定单位检定后方可使用。回弹仪应由有资格的检定单位按照现行国家计量检定规程《混凝土回弹仪》JJG817的规定进行检定。

回弹仪率定试验宜在干燥、室温5~35℃条件下进行。率定时, 钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上。测定回弹值时, 取连续向下弹击三次的稳定回弹值计算平均值。弹击杆应分三次旋转, 每次宜旋转90°。每旋转一次弹击杆, 率定平均值应为80±2。

回弹仪使用完毕后, 应使弹击杆伸出机壳, 清除弹击杆、杆前端球面、刻度尺表面和外壳上的污垢、尘土。回弹仪不使用时, 应将弹击杆压入仪器内, 经弹击后用按钮锁住机芯, 将回弹仪装入仪器箱, 平放在干燥阴凉处。

2. 混凝土超声波检测仪器的有关规定

当前, 用于混凝土检测的超声波检测仪有多种型号, 其技术性能应符合现行行业标准《混凝土超声波检测仪》JG/T5004的规定。为了确保测试数据的可靠性, 无论使用哪种型号的超声波检测仪器, 都必须通过正式技术鉴定, 并具

付有产品合格证和仪器检定证。超声波检测仪送计量单位进行平检定后, 有效期为一年。

近年来, 国内先后研制生产了性能好、功能多的数字式非金属超声波检测仪。其中, 模拟式仪器的接收信号为连续模拟量, 通过时域波形由人工读取声学参数。其中, 声时采用游标或整形关门信号关断计数电路来测读脉冲波从发射到计数电路被关断所经历的时间, 并经译码器和数码管显示出来。数字式仪器是将所接收的信号经高速A/D转换为离散的数字量并直接输入计算机, 通过相关软件进行分析处理, 自动读取声时、波幅和主频值并显示于仪器屏幕上。具有对数字信号采集、处理、存储等高度智能化的功能。

混凝土强度检测主要利用超声波传播速度, 获得可靠的声速值是靠准确测量声时和声传播路程。因此, 为了准确测量声时, 超声仪须具有稳定、清晰的波形显示系统。声时最小分度是声时测量精度的决定因素, 因此超声检测仪应满足这个要求。

仪器接收放大器的频响范围应与混凝土超声检测中所采用的换能器的频率相适应。检测混凝土所采用的换能器一般为20~250k Hz (混凝土强度检测为50~100k Hz) , 所以接收放大器在此频响范围内可以满足电气性能要求。对仪器不能单纯追求接收放大器的增益, 应同时考虑其噪声水平, 采用信噪比达到3∶1时的接收灵敏度较为适当, 可以直观地反映出仪器的真实测试灵敏度。

3. 超声波检测仪的技术要求

所采用的混凝土超声波检测仪应通过技术鉴定, 必须具有产品合格证和检定证。用于混凝土的超声波检测仪可分为下列两类: (1) 模拟式:接收的信号为连续模拟量, 可由时域波形信号测读声学参数; (2) 数字式:接收的信号转化为离散数字量, 具有采集、储存数字信号、测读声学参数和对数字信号处理的智能化功能。

采集、存储数字信号并按检测要求对数据进行计算处理, 是数字式超声波检测仪应具有的基本功能。数字式仪器以采用自动判读为主, 在大距离测试或信噪比较低的情况下, 需要用手动游标读数。不管手动还是自动判读声时, 在同一测试条件下, 测读数值都应具有一定的重复性。重复性越好, 说明声时读数越准确可靠, 故应建立一个声时测量重复性的检查方法。在重复测试中, 首波起始点的样本偏差点数乘以样本时间间隔, 即为声时读数的差异。

在自动判读声时的过程中, 仪器屏幕上应显示判读的位置, 这样可及时检查自动读数是否有误。综合法采用的超声仪由电子元器件组成, 检测环境和测试条件如不满足检测要求, 就会带来测试偏差。当环境温度低于0℃时, 混凝土中的自由水结冰, 体积增大, 可导致声速值偏高而产生较大的测试误差。当环境温度高于40℃时, 超过了仪器例行的使用温度, 因电子元件性能改变, 也会产生测试误差。

4. 测量操作及计算的要求

测试前应当知悉钢混结构或构件名称、施工图纸和混凝土设计强度等级, 水泥的品种、强度等级和用量, 砂石的品种、粒径, 外加剂或掺合料的品种、掺量和混凝土配合比等;模板类型, 混凝土浇筑、养护情况和成型日期等情况。

按单个构件检测时, 应在构件上均匀布置测区, 每个构件上测区数量不应少于10个, 同批构件按批抽样检测时, 构件抽样数不应少于同批构件的30%, 且不应少于10件;对一般施工质量的检测和结构性能的检测, 可按照现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T50344的规定抽样。对某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m的构件, 其测区数量可适当减少, 但不应少于5个。

构件的测区布置, 在条件允许时, 测区宜优先布置在构件混凝土浇筑方向的侧面。测区可在构件的两个对应面、相邻面或同一面上布置。测区宜均匀布置, 相邻两测区的间距不宜大于2m。测试面应清洁、平整、干燥, 不应有接缝、施工缝、饰面层、浮浆和油垢, 并应避开蜂窝、麻面部位。必要时, 可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处, 并擦净残留粉尘。

5. 回弹测试及回弹值计算

回弹测试时, 应始终保持回弹仪的轴线垂直于混凝土测试面。宜首先选择混凝土浇筑方向的侧面进行水平方向测试。如不具备浇筑方向侧面水平测试的条件, 可采用非水平状态测试, 或测试混凝土浇筑的顶面或底面。

测量回弹值应在构件测区内超声波的发射和接收面各弹击8点;超声波单面平测时, 可在超声波的发射和接收测点之间弹击16点。每一测点的回弹值, 测读精确度至1。测点在测区范围内宜均匀布置, 但不得布置在气孔或外露石子上。相邻两测点的间距不宜小于30mm;测点距构件边缘或外露钢筋、铁件的距离不应小于50mm, 同一测点只允许弹击一次。测试时回弹仪处于非水平状态, 同时测试面又非混凝土浇筑方向的侧面, 则应对测得的回弹值先进行角度修正, 然后对角度修正后的值再进行顶面或底面修正。

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