工程实体强度

工程实体强度（精选7篇）

工程实体强度 篇1

作为最广泛使用的结构实体混凝土强度检测方法, 回弹法以其仪器轻便, 操作简单, 对结构无损, 可重复检测等优点, 获得了越来越普遍的应用。但回弹法是以混凝土表面硬度来推算混凝土强度的, 并且需要根据事先建立的测强曲线进行强度换算, 如果被检混凝土的强度与表面硬度的关系和测强曲线存在差异, 比如混凝土掺合料不同、混凝土龄期较长等原因导致测强曲线不适用, 根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2011的规定, 可以进行钻芯修正。但是, 由于相关规程对钻芯修正的具体细节规定得不够详细, 在钻芯修正过程中, 也存在一些认识上的误区, 本文将结合笔者的检测实例, 对这些认识上的误区进行剖析。

1 当前存在的误区

1.1 用单个芯样的检测数据质疑回弹法检测结果

回弹法规程自85年颁布以来, 每个版本都规定了采用钻芯法对回弹法检测结果进行修正, 因此给人造成一种印象, 就是钻芯法检测在精度上肯定优于回弹法, 尤其是在某些检测过程中, 常常会发现, 从构件中钻取的芯样试件混凝土抗压强度值往往比回弹法检测的强度推定值高, 因此质疑回弹法检测结果偏低。

笔者认为这是一个典型的误区。首先, 芯样试件的混凝土强度值本身也受到很多因素的影响, 因此《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS 03:2007对于芯样试件具有严格的规定, 必须符合下列要求:芯样试件的直径不能低于70mm, 宜为100mm, 且不宜小于骨料最大粒径的3倍, 不得小于骨料最大粒径的2倍, 高径比为0.95~1.05, 芯样试件的不垂直度不超过1°, 端面不平整度在100mm长度内不大于0.1mm, 任一高度的直径与平均直径相差不超过2mm, 且不得存在裂缝或其它缺陷。只有在满足以上的条件下, 芯样试件的测试数据才是有效的。

其次, CECS 03:2007标准规定当要用芯样试件的抗压强度值来修正回弹法检测数据时, 钻芯部位应与回弹法检测的测区重合, 即不能用单个芯样试件的抗压强度值来跟回弹法检测的推定值相提并论, 因为这两个数值在数学上是不可相比较的。原因在于回弹法是在构件上均匀布置若干测区 (至少5个, 通常为10个甚至更多) , 通过这些测区的数理统计, 得出在测区混凝土强度换算值总体分布中保证率不低于95%的值作为构件混凝土强度推定值, 因此回弹法所得出的强度推定值是一个统计量, 它是以构件混凝土强度的波动性为依据, 以正态分布为前提计算得出的, 包含了95%的保证率, 因此低于所检的测区混凝土强度换算值是很正常的, 而单个芯样试件的混凝土强度值只能和对应测区的混凝土强度换算值进行比较。

例如某个工程框架柱, 设计强度等级为C35, 采用回弹法检测结果见表1。

该构件测区强度平均值为36.3MPa, 标准差为2.93MPa, 强度推定值为31.5MPa, 由于其推定值低于混凝土设计强度等级C35, 因此施工单位又自行钻取了一个混凝土芯样, 该芯样试件混凝土强度值为40.5MPa, 因此质疑回弹法检测结果, 认为误差太大。经现场查看, 所取芯样位置恰好在回弹法第6测区附近, 原因在于该部位恰好在柱中部, 便于钻芯取样。从回弹法检测数据看, 第6测区混凝土强度换算值恰好为40.2MPa, 与芯样试件混凝土抗压强度值基本一致, 正说明了回弹法检测数据的准确。而如果根据芯样试件的抗压强度值去下结论认为该构件混凝土强度达到设计强度等级, 反而造成错误的结论。

1.2 用一个构件的钻芯法检测结果推翻回弹法检测结论

根据CECS 03:2007的规定, 采用钻芯法检测单个构件的混凝土强度时, 应在构件上钻取3个芯样, 取芯样试件抗压强度值的最小值作为该构件混凝土强度推定值。钻芯法标准所定义的推定值是“结构混凝土在检测龄期相当于边长为150mm立方体试块抗压强度分布中的0.05分位值的估计值”, 其数学含义跟回弹法的95%保证率的强度推定值基本上一致, 因此理论上可以与回弹法的强度推定值相比。但是在实际的检测数据对比中发现, 钻芯法检测的强度推定值与回弹法检测的推定值具有较大偏差时, 钻芯法检测的未必比回弹法更准确。例如表2的某个工程设计强度等级为C45的剪力墙混凝土强度回弹法检测结果。

该构件测区强度平均值为42.7MPa, 标准差为3.68MPa, 强度推定值为36.6MPa, 由于其推定值低于混凝土设计强度等级C45较多, 施工单位委托某检测单位采用钻芯法对该剪力墙钻取了3个芯样, 其芯样试件抗压强度值分别为:50.2MP、47.7MPa、49.6MPa, 根据CECS 03:2007的规定, 钻芯法检测该剪力墙的强度推定值为47.7MPa, 达到C45设计强度等级。由于两个检测结果相差较大, 引起了建设单位、施工单位、监理单位等的争议。笔者现场调查后发现, 钻取的3个芯样位置基本上与回弹法检测的测区3、测区5、测区7临近, 而该3个测区回弹法检测的测区混凝土强度换算值本来就比较高, 全部超过45MPa以上, 据此可以判断钻芯法检测结果其实与回弹法检测结果并无太大矛盾, 反而颇为一致。由于钻芯检测的部位没有覆盖到回弹法检测的测区换算值较低的测区, 因此给人造成一种错觉, 就是钻芯法检测结果比回弹法检测结果高很多。从本工程的实例看, 如果用钻芯法检测结果推翻回弹法检测结论, 会使达不到设计强度等级的构件被当作合格构件验收, 对结构带来较大的隐患。

上述的检测实例表明, 由于回弹法是非破损检测, 可以在构件上均匀布置10个测区, 而钻芯法对结果具有一定的损害, 只能在构件上钻取有限的3个芯样, 因此其检测数据反而不如回弹法更具有代表性。

1.3 在有钻芯修正的情况下不必认真进行回弹法的检测仍可保证检测精度

在钻芯修正回弹法检测数据的时候, 有个典型的误解就是认为既然采用钻芯法修正了, 那么无论回弹法怎么操作都不影响结果的准确性。事实上这个观点是错误的。因为依据JGJ/T 23-2011的规定, 钻芯修正也只能是选取不少于6个测区进行钻芯修正, 钻芯修正的本质还是将回弹法检测的测区混凝土强度换算值与对应的芯样试件混凝土抗压强度值进行比较, 根据差值 (或者是比值) 的平均值将所有的回弹法测区混凝土强度换算值修正到与芯样接近。除了钻芯的测区外, 其余测区并无钻芯数据, 因此钻芯法修正能否保证回弹法检测精度, 除了芯样的钻取、加工与试验必须满足要求以外, 还取决于回弹法检测的操作是否认真, 是否能真实反映结构混凝土强度的波动情况。否则即使采用了钻芯修正也无法满足回弹法检测结果的精度。

例如笔者2009年曾经参与处理的某个检测案例。该工程采用回弹法对设计强度等级为C40的四层柱按批量检测要求抽取了17根框架柱, 并钻取6个标准芯样进行修正。在检测工作完成后, 进行数据处理时, 发现芯样试件抗压强度值与对应的测区混凝土强度换算值差距较大 (当时还是采用的2001版行业标准以及2006版地方标准, 采用修正系数进行修正) , 如表3。

从表3的数据看, 其中第1个芯样试件和第4个芯样试件的强度值和对应的测区混凝土强度换算值的差别最大, 对应的比值达到了1.50以上甚至超过2.00。为了调查异常数据产生的原因, 笔者赴现场进行了查勘。经过现场调查, 笔者发现, 主要问题就是出在回弹检测过程中不够认真, 比如从弹击的痕迹判断可以看出有的测点弹击的时候并没有完全垂直于混凝土表面, 有的构件表面有些浮浆没有完全清除, 有些构件回弹测试的时候测点并未均匀分布在测区中, 甚至出现了个别构件弹击的痕迹到第8测区即结束了, 原因是回弹弹击的时候测点没有严格按照测区来均匀布置, 导致回弹测试的时候打到哪里算哪里, 而钻芯修正的时候却按照计算的数据来选取钻芯测区, 这就导致个别芯样部位与回弹测区不一致。由于钻芯以后已经破坏了原测区, 在其钻芯部位附近布置测区重新检测后, 计算得出的测区混凝土强度换算值与对应芯样试件混凝土强度值的比值就成了1.12以及0.97, 与其它数据相同了。但是为了了解其余构件是否存在类似情况, 只好对未钻芯修正的构件全部复查一遍, 费时费力。

1.4 钻芯法配合回弹法可适用于任何结构实体混凝土强度的检测

JGJ/T 23-2011等回弹法标准中都规定了回弹法不适用于表层与内部质量存在明显差异的混凝土, 一般是指表层浮浆过厚、受火灾损伤、受酸碱盐腐蚀或者冻害损伤等的混凝土。但是有一种观点认为如果有钻芯法进行修正, 那么回弹法也能用于这种情况, 如有一些过火混凝土鉴定检测的文献资料或者标准就认为可以采用回弹法对过火后的混凝土构件强度进行检测。

为此, 笔者在对一个过火结构进行损伤鉴定时, 对过火损伤的构件采用回弹法进行了检测, 由于其中过火较严重的构件无法采用回弹法检测, 或者数据差异较大, 故仅选取过火损伤轻微的构件进行检测, 并用钻芯法进行对比, 结果见表4。

从以上数据看, 回弹法检测的结果都比芯样试件强度值大, 而且回弹法检测的测区混凝土强度换算值变化不大, 而芯样试件强度值则有一定的波动, 符合混凝土强度分布的规律。造成这一现象的主要原因在于, 对于过火轻微的构件, 其表面混凝土温度虽然不是很高, 但火灾的高温作用下仍然产生了一定的失水, 导致表面硬度提高, 并且硬度趋同, 因此不同的构件回弹值相差不多, 此时回弹值已经无法体现构件混凝土强度值了, 因此与芯样试件的强度值相差较大, 因此这种情况下无法采用回弹法进行检测。

2 正确应用钻芯法对回弹法检测数据进行修正才能提高回弹法检测精度

从前面的讨论可知, 尽管钻芯法可以用来修正回弹法检测结果, 但是如果没有正确应用, 那并不能提高回弹法检测的精度。只有掌握了正确应用钻芯修正的方法, 才能达到修正回弹法检测结果的目的。

首先, 必须严格按照回弹法规范的要求进行检测, 包括正确选取构件, 尤其是在按批量检测时, 一定要按照规范要求的抽检数量随机抽取构件, 构件要有代表性, 均匀布置测区, 必要的时候对构件表面进行清理以磨去浮浆等影响回弹检测的面层, 在回弹测试的时候规范操作, 测点在测区中也要均匀布置, 垂直于构件表面弹击, 每个测区读取16个回弹值等等。

其次, 在钻芯修正时应尽量选择测区强度换算值较低的测区, 以免给人造成芯样试件强度值比回弹法测试数据高的错觉, 同时也是为了尽可能降低检测人员的风险。

在选择钻芯修正测区的时候, 也要尽量选择能涵盖所检数据范围的部位, 即高、中、低都要选择, 以便芯样试件的强度值能代表所检混凝土的强度范围, 并使得检测人员能观察芯样试件的强度数据与回弹法检测数据之间的走向趋势是否一致, 可以将两个强度值进行对比, 如果采用修正系数法修正就用比值, 如果采用修正量法就要差值, 观察比值或者差值的大小是否一致或者符合正态分布, 如果出现个别明显偏大或偏小的值, 可以参照《数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理》GB/T 4883-2008的格拉布斯准则进行离群值的判断, 具体计算方法可参照省工程建设地方标准《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》DBJ/T 13-113-2009, 计算出差值的平均值、标准差, 然后计算最大值或最小值的格拉布斯统计量, 如表5所示。

经过格拉布斯检验, 由于Gn>G'n, 查表得, n=9时, Gn=2.520>G0.995=2.387, 则最大的偏差量即第3组数据明显异常, 可予以剔除。剔除第3点数据后, 重新计算修正量为2.9MPa, 说明检验的有效。

3 结语

由于回弹法是基于混凝土表面硬度来检测混凝土强度的方法, 因此当对回弹法检测结果有疑问时, 可采用钻芯法进行修正。因此造成了一些人认为钻芯法检测数据精度肯定优于回弹法的误解, 并且在修正回弹法检测数据中也存在很多细节上的错误造成无法达到修正的目的。

由于回弹法是无损检测方法, 可以在构件的重要部位或者薄弱部位布置测区, 并且可以在结构中大面积进行检测, 而钻芯法则是对结构具有一定的破损, 不宜大面积检测, 也不宜布置在构件的重要受力部位或者薄弱部位, 因此可以采用回弹法对结构构件进行全面检测, 并辅以钻芯法进行修正。只有正确认识回弹法和钻芯法各自的优缺点, 规范操作, 才能达到优势互补, 提高混凝土强度检测的精度。

摘要：当对回弹法检测混凝土强度的结果有疑问时, 常用钻芯法进行修正, 因此长期以来对钻芯法和回弹法之间的关系存在一些认识上的误区, 如认为钻芯法一定比回弹法准确, 或者有了钻芯法修正可以不必认真对待回弹法检测, 以及在有钻芯法修正的情况下可以对表面损伤的混凝土采用回弹法进行检测等。本文基于工程实例, 从理论上分析了这些观点的错误所在, 并提出相应的建议, 以真正达到钻芯法和回弹法优势互补提高检测精度的目的。

关键词：混凝土强度,回弹法,钻芯法,修正,误区

参考文献

[1]陕西省建筑科学研究院.JGJ/T 23-2011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]中国建筑科学研究院.CECS 03:2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2008.

[3]DBJ 13-71-2006回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].福建, 2006.

[4]中国标准化研究院.GB/T 4883-2008数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理[S].北京:中国标准出版社, 2009.

[5]DBJ/T 13-113-2009回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程[S].福建, 2009.

工程实体强度 篇2

结构实体混凝土强度是保证建筑工程建设质量的基础, 与建筑结构的安全性和耐久性息息相关。当遇到工程质量纠纷、鉴定或对试件 (标准养护与同条件养护) 检验结果有异议时, 可使用无损检测技术对结构实体混凝土强度进行检测, 但是当前的检测规范中没有提出明确要求。对于结构实体混凝土强度的具体测评方法和质量验收要求等都没有详细说明, 因此, 本文就对结构实体混凝土的一般检测与评定方法进行探讨。

2 实体混凝土强度检验的评定概述

相关规定指出混凝土强度检测评定需要通过统计或者是非统计方法得出最终结果, 但是这种检验方法是能够对同一个混凝土试件检验做出详细规定, 并不能够对工程所有的混凝土试件做出明确规定, 因此, 施工单位需要按照以往的工作经验选择具有代表性的混凝土试块。部分施工单位对于结构混凝土试件的检验过于严苛, 使得混凝土试件的检验批单位定的过小, 这样就使得结构混凝土强度检测结果不够客观。同时, 按照当前实行的规范来说, 当使用强度较高的混凝土试件进行检验, 时间的强度平均值就会较高, 且检验不合格率也会有所提升。如果高强度混凝土结构实体混凝土试件参与检验的批次单位划分得过大, 就会使得检验不能过关, 按照现行标准, 参与检验的试件就要返工, 增加了施工量。另外, 小批量或者是小工程混凝, 只需要按照非统计方法对结构混凝土强度检验进行评定就可以满足要求。

3 实体混凝土强度的检验与评定

相关研究表明, 当前使用的掺合料和外加剂的种类较多, 且应用比较广泛, 其使用的主要目的是促进凝胶, 但是在此反应过程中, 混凝土原料的性质会发生改变。很多试验结果表明, 掺合料混凝土的强度会随着龄期的变化而变化, 所以, 需要对不同的混凝土进行性能研究, 使用具有针对性的检测方法得出准确的试验结果。就检测方法来说, 一方面可以提高一种检测技术的准确度, 另外一方面也可以开发更加可靠的综合性测评方法。因此, 本文对掺合料商品混凝土的四种测强方法进行了分析, 并且建立了混凝土各类强度在等效龄期 (或成熟度) 下的检测方法, 也就是对单一的检测方法做出详细要求, 并在回弹测强曲线的基础上提出芯样强度综合测评方法。在评定时, 需要先对不同尺寸的混凝土试件强度进行换算, 换算需按照表1的标准进行。需要注意的是, 上述检验方法的检测前提是混凝土试件为同一等效龄期或者是同一成熟度。混凝土养护期间的等效龄期或成熟度M的确定是在结构实体混凝土浇筑结束开始对周围的环境温度进行测定。

对此, 需要提高测强方法的准确度。结构实体混凝土强度的检验方法主要包括8d等效龄期检验法、定强度检验法、简化的成熟度方法。要想确定结构混凝土强度检验时的等效龄期或者是成熟度, 需要根据实际检测需求和检测方法选择适宜的检测方法。本文就相同条件下养护试件强度以及标准养护条件强度之间的关系、相同条件养护试件强度和2d d标准条件养护试件强度之间的转换系数进行深入分析, 并通过计算得出具体的系数值。

本文选取置信度为0.90为评定要求, 下面对28d等效龄期检验法、定强度检验法和简化成熟度法满足90%保证率情况下的限制进行确定, 具体评定步骤如下:

3.1 28d等效龄期检验法

根据试验过程中的温度记录来看, 可以计算出混凝土的等效龄期tT或成熟度M, 当混凝土的等效龄期达到28d时, 就可以推算出同条件养护试件的强度比率fcu, s28d/βs/o (28) fcu, o28d。通过该比值, 可以判断结构混凝土强度是否过关。对于掺合料商品混凝土, 在进行强度检验时, 若采用的是同一条件养护试件强度fcu, s代表混凝土的强度值, 为了保证其检测合格, 需要满足以下要求:

其中:βs/o (28) =βcc (28) =0.745

如果只是采用结构混凝土回弹强度fs, r作为代表值进行检验时, 为了保证结构混凝土强度合格, 需满足下述条件:

如果只是采用结构混凝土取芯强度fs, r作为代表值进行检验时, 为了保证结构混凝土强度合格, 需满足下述条件:

其中:βc/o (28) = (fs, c/fcu, s) βcc (28) =1/1.01×0.745=0.738

3.2 定强度检验法

根据结构实体混凝土强度和等效龄期的关系和增长规律, 可以推算出同条件养护试件强度fcu, s达到28d标准养护强度fcu, o28d时所需的等效龄期tT″。根据施工过程养护龄期内记录的温度情况来看, 当等效龄期等效龄期tT满足等效龄期tT″时, 再对混凝土试件进行检验。

对于掺合料混凝土, 在结构实体混凝土强度检验时, 如果只是采用同条件养护试件强度fcu, s作为强度代表值来进行检验, 为了保证结构混凝土强度合格, 需有如下要求:

其中:tT″=88d, βs/o (t) =1.0

如果使用采用回弹法对强度fs, r进行检验, 为了保证结构混凝土强度检测结果合格, 需要细化其要求, 如下:

如果只对结构混凝土取芯强度fs, c进行检验, 要想保证其强度过关, 需要满足以下要求:

其中:tT″=88d, βc/o (t) =fs, c/fcu, s=1/1.01=0.99

3.3 简化成熟度法

由上述内容可知, 混凝土强度和成熟度以及等效龄期有关系, 如果工程中没有对其进行明确要求, 那么为了计算简便, 需要对成熟度进行简化, 再对结构实体混凝土强度进行验收评定。

(1) 采用成熟度进行控制, 当结构混凝土试件的强度达到600℃·d时, 混凝土同调价养护试件强度会和28d标准养护试件强度的比值为0.95, 而结构混凝土强度与28d标准养护试件强度比值为0.96。当成熟度为600℃·d时进行试验, 那么对于掺合料商品混凝土, 在进行检验过程中, 采用相同条件养护试件的强度fcu, s代表混凝土试件的强度, 就要保证混凝土强度符合要求, 其要求如下:

其中:βs/o (t) =βccM=600=0.858

如果只是采用回弹法推定强度fs, c来进行检验, 为了保证结构混凝土强度合格, 必须满足:

其中:βc/o (t) = (fs, c/fcu, s) βccM=600=1/1.01×0.858=0.850

(2) 如果对强度进行严格控制, 当结构混凝土的强度达到标准时, 成熟度在1148℃左右, 如果设定成熟度为1148℃·d时展开强度检测试验, 那么需要满足以下要求。

从试验结果得知, 掺合料商品混凝土在进行强度检验时, 若采用的是同一种养护试件强度fcu, s代表强度, 要想保证其强度检测合格, 必须满足:

其中:M=1148℃, βs/o (t) =1.0

采用回弹法对强度fs, r进行检验, 需要按照如下要求对结构混凝土强度进行检测:

其中:M=1148℃, βr/o (t) =fs, r/fs, c× (fs, c×fcu, s) =0.87/1.01=0.86

使用取芯强度fs, c代表混凝土结构强度, 为保证其强度达标, 需满足以下要求:

其中:M=1148℃, βc/o (t) =fs, c/fcu, s=1/1.01=0.99

在实际工程中, 往往由于构件成型、养护与结构实体的不同, 采用非结构强度的代表值表示实体强度检测和测评结果过于单薄。所以, 当同条件养护试件强度fcu, s和回弹强度fs, r存在纠纷时, 可以用取芯强度fs, c对实体混凝土进行鉴定。当使用取芯强度进行检验时, 需要综合使用28d等效龄期检验法和定强度检验法进行测评, 其计算公式如上。可以根据工程的实际情况选择适宜的检测方法和检测方案。

4 结束语

综上所述, 由于实体混凝土强度各检验方法都存在一定的局限性, 因此, 对其进行检测评定时, 需要针对实体构件加载测定其强度, 与结构回弹强度、结构取芯强度做比较, 准确确定各强度测定方法的应用, 保证评定结果的准确性。

摘要：混凝土强度对于建筑工程的建设质量有着重要影响, 因此, 需要对其进行检测, 符合要求之后才能投入施工。本文对实体混凝土强度检验的评定进行分析, 供相关人士参考。

关键词：实体混凝土,强度检验,评定

参考文献

[1]杨宇晨.结构实体混凝土强度检验与评定的试验研究[J].商, 2014 (46) :220.

[2]滕宏军.关于混凝土强度检测评定方法的探讨[J].房地产导刊:中, 2014 (11) :15~16.

工程实体强度 篇3

结构工程质量验收、单位工程鉴定加固以及某些工程质量事故的分析均涉及到一个非常关键的环节, 那就是这些混凝土结构实体所具有的强度, 而与之相关的现场检测技术则对其强度的确定具有重要作用。我国现行的行业国家标准均针对所有关系到结构安全以及使用功能的重要混凝土工程结构作出了明文规定, 要求必须要对其实施抽样检测。

2 凝土结构工程强度检测实际应用

在当前, 现场检测混凝土结构工程强度的方法分为非破损与微破损两个大类。在非破损方法中主要有回弹法与回弹超声法等;在微破损方法中主要有钻芯法与拔出法等。

2.1 回弹法

在应用回弹法对混凝土的实体强度进行检测时, 需要对细节问题进行重点关注和处理, 才能保证回弹法的应用效果, 提高检测结果的精确度。现对回弹法现场混凝土强度检测的重点分析如下: (1) 在检测之前, 需要保证回弹仪运行正常, 不能购买已损坏或者质量不过关的回弹仪; (2) 要控制回弹仪的使用环境温度, 其最佳温度为零下4℃到零上40℃左右; (3) 在检测过程中, 回弹仪的轴线尽量和构件的表面呈90°。

2.2 超声波法

超声波法也是检测混凝土质量的一项重要方法, 在检测混凝土质量方面也受到了人们的关注。这种办法主要是通过超声波对于不同质量的混凝土具有不同的反应, 来检查混凝土的质量。但是这项方法有自身的有点, 也存在着很多的弊端。例如, 这项办法在对混凝土进行质量检测的时候不会对混凝土的质量造成任何的伤害, 混凝土和之前一样, 没有任何的改变, 但是这项办法也寻在检测的不彻底性的缺陷。因为混凝土的含量存在着结构复杂化的现象, 很多的问题通过这项方法根本无法检测出来, 对于混凝土的质量检测并不是非常准确。但是这项办法无疑也是一项重要的混凝土检测办法, 对于混凝土的检测技术的提高起到了很大的帮助作用。

2.3 钻芯法

钻芯法是一种半破损现场检测混凝土结构实体强度的方法, 其操作中需采用专用的钻芯机在混凝土结构上直接钻取芯样, 然后再根据该芯样的强度来估算整个混凝土构件的强度。当芯样直径为100mm或150mm时, 其强度可直接等效于150mm立方体试块的强度, 因此不需要进行相关物理量与强度的换算。将钻芯法的应用关键点总结如下: (1) 先进行非破坏混凝土强度检测, 确认钻芯的具体位置, 为了减少工作量, 可以适当增加钻芯点的数量; (2) 为了保证钻芯获得的混凝土样本能够和非破损强度相互对应, 需要设置合理的修整系数, 钻芯的位置也尽量设置在非破损检验区; (3) 对钻头的尺寸进行合理设置, 保证钻取的混凝土芯样是粗骨料最大粒径的三倍, 若钻芯条件不允许, 那么钻去的芯样直径也要达到粗骨料最大粒径的两倍; (4) 确定钻芯的位子, 钻芯位置的设定必须尽量避开主筋、预埋件以及管线等, 当混凝土结构的受力较小时, 此区域的钻芯取样过程中要尽量避免对周围结构体的损伤; (5) 钻芯的数量需要根据实际情况灵活控制, 具体来说, 一般单个体积和尺寸较大的构件, 钻芯的数量应当在3个以上, 如果构件较小, 则去两个钻芯位点即可, 钻芯的位置应当尽量分散, 避免对混凝土结构造成伤害的同时, 也符合取样的原则, 增加了取样的范围。

2.4 拔出法

拔出法也是一项重要的检测方法, 主要是通过将锚固件从混凝土构建中拔出时的拉力的大小通过数学方法来计算混凝土的拔出强度, 并以该拔出强度推算混凝土结构的抗压强度, 该方法可通过预埋与后装两种方式来实现。预埋拔出法需要预先将锚固件埋入混凝土表层下一定的距离, 而在其被拔出时对混凝土构件的破环机理尚有待研究, 因此在我国的应用尚未普及。而后装拔出法则比较容易受混凝土骨料、构建内部缺陷、钢筋间距以及某些人为因素的影响, 所以要快速建立完善的拉拔强度与混凝土抗压强度之间的稳定关系目前还存在一定困难。总之拔出法也尚需在理论与实践方面获得更多的突破后, 才有望成为一种常规的混凝土结构实体强度现场检测方法。

3 实例分析混凝土结构实体强度现场检测

为纠正技术人员在特殊环境下回弹检测技术和钻芯取样技术应用的错误, 借助某水运工程混凝土施工进行研究。研究选在3月上旬至4月中旬, 根据研究现场的统计, 当地混凝土生产及养护期室外环境平均气温只有7.5~16.5℃, 日平均气温在12℃, 气温相对较低;施工现场生产的混凝土为普通混凝土, 设计强度为C30。技术人员连续10d对生产环境相同且龄期正好达到28d的自然养护混凝土进行一次结构实体回弹、钻芯取样抗压和标准条件养护的混凝土试块抗压检测。采用3种方式检测的10个样本数据见表1。

在工程建设过程中, 因为技术人员的素质差异, 使得28d标准养护混凝试块制作水平有所不同, 此时技术人员要尽量使用结构实体回弹或结构实体钻芯取样抗压测定结构实体的强度值。由表1可以看出, 若只将实体回弹、结构实体钻芯取样抗压结果作为评估实体结构强度是否能够满足设计要求的保准, 可以表明该样本其代表的结构混凝土强度不能满足设计强度, 由表1数据可知, 结构实体回弹、钻芯取样抗压、标养试块抗压每种方法所使用的10个样本强度值都会有所不同;标养试块抗压强度也必须符合设计要求。结构实体回弹、钻芯取样抗压强度值差异不大, 结构实体回弹、钻芯取样抗压与标养试块抗压强度值差异较大。

实际工作中, 研究人员为了保证检测数据的真实有效, 需要在试验之前做好准备和调查工作, 对试验进行合理规划, 充分利用理论知识对试验中存在的影响因素进行分析和计算, 实现对研究流程的有效控制。 (1) 需要关注人为操作因素的影响, 在研究过程中, 混凝土生产、标准养护试块留置以及养护钻孔取芯及回弹、抗压都是由专门的技术人员负责的。 (2) 保证混凝土生产计量系统以及检测设备合格, 研究期间混凝土生产使用的原材料性能稳定, 混凝土生产控制方法、试块制作试压方法、取芯试压方法、回弹方法要统一, 标准试块所处的室内温度在20℃左右。

研究表明, 上述三种检验样本的龄期都达到了28d, 但是得出的实体强度值和标准养护试块数据有很大的出入, 对此需要深化分析和研究。

4 结束语

综上所述, 混凝土结构是建筑工程必不可少的组成部分, 其结构的强度与质量对于建筑工程整体建设质量也有着重要的影响。为了保证建筑工程建设质量, 需要对混凝土结构强度进行检测。回弹法以及钻芯法是当前混凝土强度检测中比较常见的, 其优势鲜明。为了保证现场混凝土强度的检测质量以及工程效益, 需要对当前回弹法和钻芯法的优缺点进行比对进行综合应用, 扬长避短, 再根据检测对象的实际情况保证技术应用合理。

参考文献

[1]郑健, 强龙, 周亚林.特殊环境混凝土实体强度检测技术应用研究[J].港工技术, 2015 (06) :67~69.

[2]金永华, 金兴生, 朱林辉.浅谈建筑工程混凝土结构的现场检测[J].中国高新技术企业, 2010 (3) :161~162.

工程实体强度 篇4

1.1 等效养护龄期的原理。

水泥水化和混凝土强度的增长, 在很大程度上取决于养护条件的热工效应 (热量) , 表现为时间-温度曲线下的积分面积 (累积温度) , 亦即成熟度, 其量纲为℃·d (度日积) 。标准养护的温度 (20±2) ℃, 龄期是28 d, 故成熟是560℃·d。同条件养护所反映的结构实际环境受到大气温度和养护条件的限制, 当然难以保证 (20±2) ℃的恒温条件。但从热工效应的角度, 如能保证接近560℃·d的成熟度, 则热量对强度增长的影响基本可以“等效”。为简化操作并留有一定裕量, 修订规范取成熟度为600℃·d的相应龄期为等效养护龄期。

1.2 日平均温度的确定。

在为修订规范而进行的试验研究时, 同条件养护试件的日平均温度是取当地气象台站公布的日最高温度与最低温度的平均值。目前气象预报又相当准确, 而且根据积分中值定理, 以最大、最小值的平均值对应的矩形面积来等效积分曲线所围的面积, 不会有很大的误差。更何况在长达600℃·d的等效养护龄期内, 这种随机误差正负相抵, 是不会有很大的系统累积偏差的。上述做法的最大好处是简便易操作, 在施工现场很容易执行。有些意见认为必须派专人在现场定时测温, 甚至必须用自动仪表连续纪录温度曲线, 这种必要性不大。其实, 无论定时测温求平均, 或对曲线进行数值积分, 都属于近似计算的范畴。更何况即使是结构实体, 在其不同部位、不同方向上的温度也是不一致的, 过分苛求“精确”完全没有必要。

1.3 等效养护龄期的限值。

除控600℃·d的等效养护龄期外, 规范还规定:实际的龄期“不应小于14d也不宜大于60d”这主要是出于以下的考虑:混凝土的强度增长在早期很快, 且趋势不稳定。14 d以内的龄期尚处于强度的早期快速增长阶段, 强度值不稳定, 离差大而缺乏代表性, 故等效养护龄期不得小于14d。实际只有日平均气温超过43℃才有可能发生此种情况, 在我国的气候条件下实际上是不太可能的。

1.4 秋冬季节的等效养护龄期。

在我国北方地区的秋冬季节, 由于持续降温, 同条件养护试件往往在成熟度未达600℃·d时就已达到等效养护龄期的限值60d, 因而发生确定试验龄期的困难。对此作出解释如下:规范中规定的限定词是“宜”而不是“应”。这意昧着并一定要强制执行而有一定的灵活性。也就是说, 在保证600℃·d的条件下, 如龄期超出60d也是允许的。这里600℃·d的成熟度是必须保证的, 因为成熟度 (积温) 对强度的发展具有更重要的影响。

1.5 等效养护龄期的误差问题。

规范规定达到600℃·d的等效养护龄期时进行强度试验。这应理解为在未达到600℃·d时试验, 而一旦达到或超过此值时即进行试验。有的提出意见, 规范应规定以成熟度 (℃·d) 或以天 (d) 计的允许误差范围。超过允许偏差范围时试验结果无效。

2 强度代表值的修正

2.1 同条件养护强度的代表性问题。

同条件养护试件与结构实体的混凝土具有几乎完全一致的原材料质量、配合比组成、搅拌运输工艺以及养护条件。温度差异引起热工效应的影响已由成熟度所反映的等效养护龄期考虑, 因此其有很大的代表性而被选定作为检验实体混凝土强度的依据。即使是直接从结构实体中取样而测定的钻芯强度, 由于钻芯工艺造成对芯样的累积损伤以及试样端面处理的操作, 也会发生偏差。而同条件养护试件则不会有这种影响。

2.2 强度代表值的折算系数。

工程中混凝土浇筑后养护初期浇水, 中后期则基本处于暴露的自然状态, 湿度条件变差, 继续水化受到影响。这对体积厚实的结构混凝土不会有多大影响, 而比表面积很大的试件就明显不利。系统的试验分析证明, 同条件养护试件后期强度增长停滞, 甚至因混凝土“粉化”有所下降。此外, 同条件养护试件跨越的试验期较长, 试件不多, 离差可能较大, 可能对检验评定带不不利影响。反映这种差别带来的不利影响, 规范作了两条规定:限制同条件养护的等效养护龄期不宜大于60d;对同条件养护试件的强度代表值进行修正, 乘大于1的折算系数。对比试验表明, 比表面积不同, 温度差异引起的影响大约为4-6%, 考虑必要的检验裕量, 可取为10%。即折算系数为1.10。

2.3 折算系数的调整。

规范规定为:“同条件养护试件的强度代表值应根据强度试验结果按GBJ107的规定确定后, 乘折算系数取用;折算系数宜取为1.10, 也可根据当地的试验统计结果作适当调整。”这里包含了以下三重意思:2.3.1试件试验后的强度代表值应乘折算系数;2.3.2折算系数宜取1.10;2.3.3允许根据具体情况, 由系统的试验统计结果作适当调整。请注意规范中对折算系数的用词为“宜”而非“应”, 即1.10仅为“建议”性质的系数。由于修订规范时所进行的试验虽已较多, 并有相当的统计依据, 但难以全面、准确反应全国不同地域材料及气候的影响, 还可能有些出入。因此, 应允许并鼓励各地进行相应的系统试验及统计分析, 从而对验收时的折算系数加以适当调整。

3 同条件养护强度的应用范围

3.1 冬期施工。

由于寒冷, 冬季施工混凝土强度增长受到影响, 且成本太高, 一般并不提倡。如有需要必须在冬季浇筑混凝土时, 同条件养护试件的养护龄期的累积不考虑0℃以下的天数, 即按0计入成熟度。应注意的是, 对于低于日平均温度0℃以下的情况, 也不以负成熟度从累积中扣除。这主要考虑0℃以下的负温时, 水化作用基本停滞, 混凝土强度增长已经中止。对于我国严寒地区, 持续低温时间很长且温度很低, 则当连续5d平均温度低于5℃而进入规定的冬期施工条件时, 按专门的冬期施工规范执行。对于冬期施工条件下混凝土同条件养护试件的强度验收则由该规范的修订解决。

3.2 人工加热养护。

人工加热养护常用于冬期施工或预制混凝土构件的工厂化生产中。由于修订规范时尚未进行这部分科研试验工作, 因此未作明确规定。即按“与在标准养护条件下28d龄期试件强度相等的原则确定”。具体方法由各方协商解决。经近期补充的试验研究分析表明, 人工加热养护混凝土试件的早期强度增长很快, 但中后期强度增长减缓。故参考人工加热标准养护试件的方法并简化处理, 建议可将人工加热养护温度作为日平均温度计入等效养护龄期, 等达到600℃·d后再进行试验。

3.3 保温养护。

冬季施工时, 也有将原材料预热后搅拌混凝土, 井在浇筑后用塑料布和保温材料 (棉毯、草帘、塑料布等) 覆盖结构构件造成局部的人工小气候环境, 以与外界的冬季气温环境隔绝。此时可以通过量测保温养护实际的日平均温度, 按600℃·d累积成熟度作为等效养护龄期进行试验。其原理是, 此时混凝土强度增长只与局部养护小环境的温度有关而并不取决于外界气温了。

结束语

工程实体强度 篇5

针对这些争议, 应该从回弹法检测的原理、操作、泵送混凝土材料特点等各方面进行分析其对回弹法检测误差的影响, 据此采取相应的措施, 以提高回弹法检测精度。

1 从回弹法检测原理及泵送混凝土特点分析其检测误差

回弹法的检测原理是, 利用弹簧驱动一个重锤, 以规定的能量冲击混凝土表面, 混凝土受到冲击后会产生塑性变形和弹性变形, 其中弹性变形的能量驱动重锤反弹, 重锤反弹与击发距离之比称为回弹值, 通过该回弹值可以量化反应混凝土的表面硬度, 而混凝土表面硬度与强度具有相关关系, 因此可以计算混凝土抗压强度。

根据上述检测原理, 为了保证混凝土强度检测的精度, 必须在检测中对影响到混凝土表面硬度其它与强度无关的因素加以排除, 否则这些无关的因素, 会对回弹法检测产生干扰。这些因素诸如混凝土表面的石子、气孔、金属预埋件等, 检测标准均要求在检测时应避开。除此之外, 混凝土的碳化对混凝土表面硬度的影响是最大的。混凝土碳化是指混凝土中的氢氧化钙与空气中的水分和二氧化碳反应生成碳酸钙的过程。该反应过程实质上是碱性的氢氧化钙被碳酸中和, 因此在日本等国家称之为“中性化”。反应产物碳酸钙硬度比氢氧化钙高, 但是氢氧化钙生成碳酸钙除了使混凝土表面硬度提高外, 并不能使混凝土强度得到同步的提高, 但是却造成了回弹值的提高, 所以必须予以修正。我国规范中规定的修正方法是进行混凝土碳化深度的测量, 在计算混凝土强度时, 将碳化深度值代入换算曲线进行计算。相应地在换算曲线中必须引入碳化深度这个参数, 并且随着混凝土碳化深度的增大, 对于同样的回弹值, 其混凝土换算强度值是递减的。

从泵送混凝土的特点看, 为便于泵送, 采用较小粒径的石子 (粗骨料) ;对于商品混凝土, 考虑到运输过程中的坍落度损失, 外加剂掺量较大;由于现在的主体结构配筋率较大, 为便于混凝土的浇筑, 需要更好的工作性 (和易性、保水性等) , 因此还要掺加掺合料如粉煤灰、矿粉等, 而且掺量较普通混凝土大;从混凝土的主要原材料--水泥看, 有些水泥厂商在国标允许的15%的掺量范围内加大了掺合料掺量, 而在混凝土拌制过程中还要掺加掺合料, 最后总的掺合料掺量大大提高了, 甚至可以高达水泥用量的50%。上述的特点都影响到泵送混凝土的表面硬度, 从而影响其回弹值。

由于泵送混凝土的石子粒径较小 (不大于31.5mm) , 在回弹仪的冲击能量作用下更易产生塑性变形 (永久变形) , 导致其弹性变形的比例相对下降, 降低了回弹值。

由于泵送混凝土掺合料掺量较大, 磨细的掺合料在振捣以后常常富集于构件表层, 同时掺合料的水化反应比较慢, 因此其硬度比水泥水化产物低, 也会导致回弹值偏低。某些泵送混凝土成型后表面会出现厚达10mm左右甚至20mm以上的“软弱浮浆层”, 笔者见过最极端的一个工程浮浆层达到50mm厚, 导致其回弹值非常低。

还有, 泵送混凝土的外加剂掺量也比较大, 现在较常采用的聚羧酸型外加剂引气量较大, 而在运输过程中又不断地搅拌, 从而增加了混凝土的含气量, 导致混凝土表面气孔比较多, 进一步降低了回弹值。

还有一个与普通混凝土有很大差异的因素则是, 由于泵送混凝土掺加了粉煤灰、矿粉、钢渣等活性掺合料, 这些活性掺合料能与水泥水化产物氢氧化钙反应生成水化硅酸钙、水化铝酸钙等, 并可以填充混凝土内部的缝隙或者气孔等, 使得混凝土更加密实, 这对于提高混凝土强度是有益处的, 但这种水化反应使得混凝土中的氢氧化钙含量降低, 导致混凝土的"表观碳化深度"增大, 即从表面上看, 泵送混凝土的碳化深度较普通混凝土增长得快, 但这种增长并不是生成碳酸钙, 而是与活性掺合料反应了并且对提高混凝土强度是有作用的, 如果按照普通混凝土回弹法的计算曲线, 则碳化深度的修正会造成混凝土强度换算值的降低。

由于泵送混凝土的掺合料较多, 而掺合料与水泥水化产物氢氧化钙的二次水化需要大量水分的参与, 因此泵送混凝土的养护条件也对混凝土的碳化深度存在影响。在养护不足时, 泵送混凝土碳化深度较大, 回弹值明显较低。

从回弹法的检测原理可知, 回弹法是利用混凝土表面硬度计算其强度的, 并且需要事先建立回弹值与强度值之间的相关关系式, 称之为换算曲线。当混凝土与换算曲线制定时的条件存在较大差异时, 必然会导致检测误差增大。因此, 无论是统一测强曲线, 还是省地方测强曲线, 在泵送混凝土的回弹法检测中都具有较大的误差。在2001年修订的《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中, 已经考虑了该问题, 提出对于泵送混凝土直接对测区强度换算值进行修正补偿的方法, 但是该补偿值仅针对碳化深度不大于2.0mm的情况, 当碳化深度大于2.0mm时, 必须采用钻芯法进行修正, 不便于使用, 因此2011年新版的回弹法规程中发布了泵送混凝土测强曲线, 方便了泵送混凝土的检测, 有利于提高回弹法检测泵送混凝土抗压强度的精度, 获得了广泛的欢迎。

2 泵送混凝土统一测强曲线在福建省的适用性研究

为了全面了解JGJ/T 23-2011中的泵送混凝土统一测强曲线的精度, 拟定制作短柱类大试件进行试验, 并在试件上钻取芯样, 以芯样强度和回弹平均值、碳化深度值进行对比。试验方案如下:

(1) 采用C10~C50的泵送混凝土制作短柱型大试件, 每种强度等级不少于1组即可, 掺合料种类同标准试块分为单掺粉煤灰以及粉煤灰、矿粉双掺, 试件截面尺寸形状如图1、图2所示。

(2) 试件采用自然养护以模拟实际施工的混凝土构件, 与前述试块试验类似, 待龄期超过28d或等效龄期超过600℃·d后, 直接在试件上划分若干测区 (一般可以划分8个测区左右) 进行回弹测试、碳化深度测试, 并在对应回弹测试的部位钻取标称直径为80~100mm的混凝土芯样, 依据CECS03:2007标准加工芯样试件并进行抗压强度试验。

(3) 取得芯样试件的抗压强度值后, 与前述试块试验类似, 进行测区混凝土强度换算值的计算, 并将其与芯样试件混凝土抗压强度值进行比较, 计算其平均相对误差和相对标准差。

第三类别的试验方案主要是搜集有条件进行钻芯修正的工程实测数据, 将芯样试件的抗压强度值与测区混凝土强度换算值进行比较, 计算其平均相对误差和相对标准差。

2.1 试验结果

委托10家混凝土公司, 共制作了120个短柱大试件, 每个试件布置6~10个回弹测区, 并在对应测区钻取混凝土芯样进行抗抗压强度检验, 经过对比结果见表1。

从表1的试验结果看, 无论是本省地方曲线, 还是统一测强曲线, 其平均相对误差及相对标准差均超过了规范允许的限值, 而本省地方测强曲线对单掺的计算误差要比双掺小一些, 统一测强曲线计算误差则没有太大差别。

2.2 工程实测数据汇总结果

除了上述实验之外, 对于实际工程, 搜集有条件进行钻芯修正的工程实测数据, 将芯样试件的抗压强度值与测区混凝土强度换算值进行比较, 计算其平均相对误差和相对标准差, 由于条件所限, 仅统计了4个工程共计92个芯样数据的结果见表2。

从表2分析, 对于有限的工程实测数据, 采用本省测强曲线计算的结果误差超过了行业规程对地方测强曲线的误差限值, 而采用统一测强曲线的计算误差在测强曲线的误差范围之内, 但也偏大。

2.3 结果分析

从表1、表2的数据分析, 可以得到这样的结论:对于泵送混凝土的回弹法检测, 省地方测强曲线的误差已经超过行业规程允许限值, 不得继续使用;而2011版所发布的统一测强曲线, 从试块和工程实测的结果看, 其误差可满足要求。但从短柱大试件的较大量的数据分析, 无论是统一测强曲线还是本身地方曲线, 其误差均已超过规程允许范围。

检测人员有时候更关心曲线计算结果是偏高还是偏低, 而平均相对误差以及标准差均是将强度比值之差取绝对值或平方进行计算, 因此难以了解计算结果是偏高还是偏低。其实, 相对误差本身是带有符号的, 在此直接将带正负号的相对误差相加取平均值, 并统计计算其中<0的数据个数进行分析, 如下列步骤:

(1) 根据下式统计分析换算强度与实测强度的平均偏差值me:

从me值大小可知计算结果的平均值与实际强度平均值之间的偏离程度, 通过其正负号可以得知计算结果是总体偏高还是总体偏低。

(2) 统计上述公式中相对误差ei值小于0的个数, 并计算低于0的数据个数占整个数据的百分比, 可称为“相对误差负值率”, 当该数据介于40%~60%之间时, 意味着计算结果中大约一半左右的数据比实测结果低, 大约一半左右的数据高于计算结果, 即误差的期望基本上接近于0, 当其平均相对误差和相对标准差在限值之内时, 表明测强曲线较为适用;当该数据>60%时, 说明测强曲线低估了混凝土强度, 越高则低估的情况越严重, 当该数据<40%时, 说明测强曲线高估了混凝土强度, 越低则高估的情况越严重。

对表1、表2中的数据进行了分析, 结果见表3。

表3结果表明, 如果考虑误差的正负号, 则采用泵送混凝土统一测强曲线进行计算, 其平均误差me全部大于0, 即全部偏高, 其中第一类试验 (试块试验) 及第二类试验 (短柱大试件) 试验结果中相对误差负值率均介于40%~60%之间, 表明该测强曲线计算结果基本上位于数据的中间;但工程实测数据的结果分析表明, 该测强曲线中相对误差负值率仅35.5%, 意味强度换算值中偏高的数据较多。

采用本省测强曲线计算的结果, 则全部严重偏低, 相对误差负值率均大于>60%, 最高的已经超过90%, 说明该曲线大大低估了混凝土的强度值。

考虑到短柱大试件最接近工程实际, 而其数据个数比工程实测数据多, 且数据覆盖了C10~C50的强度级别, 因此其统计数据比工程实测的数据更有代表性, 从这个意义上看, 泵送混凝土的统一测强曲线仍有一定的误差, 需要在今后的检测中进一步验证其精度。

3 结语

通过上述分析, 并通过对泵送混凝土制作的试块、短柱类大试件以及工程实测数据的分析, 可以得出下列结论:

(1) 对于泵送混凝土, 由于材料特点造成回弹值偏低, 需要采用泵送混凝土换算曲线以提高检测精度;

(2) 相比于旧版规程, 2011版回弹法行业规程发布的泵送混凝土测强曲线精度大大提高;

(3) 现行的福建省回弹法测强地方曲线对泵送混凝土的测强结果明显偏低;

(4) 从现有的工程实测数据看, 对于福建省泵送混凝土的回弹法测强, 泵送混凝土统一测强曲线仍有一定的误差, 会导致计算结果偏高, 为提高福建省泵送混凝土结构实体回弹法检测精度, 建议应尽快制订福建省泵送混凝土测强曲线。

摘要：回弹法普遍用于结构实体混凝土强度检测, 但泵送混凝土的回弹法检测结果常常与钻芯检测结果存在较大偏差。本文从回弹法检测原理以及泵送混凝土自身特点进行分析, 并对泵送混凝土统一测强曲线在福建省的适用性进行了试验研究, 对提高泵送混凝土结构实体强度回弹法检测精度进行了探讨。

关键词：结构实体混凝土强度,泵送混凝土,回弹法,误差分析

参考文献

【1】JGJ/T23-2011, 回弹法检测混凝土抗压强度技术规

工程实体强度 篇6

为了统一混凝土实体工程质量的验收规范, 交通运输部于2007年发布了《水运工程重点建设项目质量鉴定办法 (试行) 》 (以下简称《办法》) , 对交通运输部负责组织竣工验收的水运工程重点建设项目的质量验收进行规范, 其它水运工程建设项目也可参照执行。

交通运输部《水运工程质量检验标准》 (JTS257-2008) (以下简称《标准》) 已于2009年1月1日正式实施, 其附录D对水运工程混凝土结构实体质量验证性检测提出了明确的要求, 并对检测项目和数量做了具体的规定。该附录对所有水运工程混凝土结构实体质量验证性检测进行了规范和统一。

由于《标准》中的水运工程混凝土结构实体质量验证性检测要求较原有的《质量鉴定办法》有了较大的变化, 因而本文希望通过对两者之间的异同及对《水运工程质量检验标准附录D》 (以下简称《附录D》) 的理解进行讨论, 以便与各水运工程相关从业人员进行交流。

1《标准》与《办法》对混凝土结构实体检测要求的异同

1.1 相同点

两者的出发点均是为加强水运工程重点建设项目质量管理, 并都着重对水运工程中混凝土实体的强度、钢筋保护层厚度作为实施重点, 提出了明确的检验要求。

《办法》对混凝土实体工程质量检测实行评分制, 其砼强度权值为最高的3分, 钢筋保护层厚度权值为次高的2分;而《附录D》则用超过一半的篇幅提出了对混凝土强度检测和钢筋保护层厚度检测要求。

1.2 不同点

《附录D》对水运工程混凝土结构实体质量检测均适用, 而《办法》中对不同的结构类型所适用的检测方法及内容均有所不同。

《附录D》只提出了混凝土强度、钢筋保护层厚度、抗氯离子渗透性能、面层厚度提出了检测要求, 而《办法》中对不同的实体结构形式分别提出了混凝土强度、钢筋保护层厚度、面层厚度、面层平整度、漆膜厚度、尺寸等多项检测内容, 检测项目的内容数量均有所不同。

《附录D》中提出当处于浪溅区和水位变动区的部分构件有氯离子渗透性能要求时应当进行验证性检测, 而《办法》中只需查阅相关氯离子含量评估和抗氯离子渗透检验报告既可。

《附录D》对钢筋保护层厚度提出了正负允许值, 并计算其合格率。其上限值较《港口工程质量检验评定标准》 (JTJ221-98) 有所放宽, 但规定每次检测结果中不合格点的最大负偏差不得大于规定值的1.5倍;而《办法》则按《港口工程质量检验评定标准》 (JTJ221-98) 所提出的正负偏差允许值直接计算其合格率, 且合格点数要求也有所不同。

2 依据《标准》进行混凝土结构实体验证性检测应注意的几个问题

2.1 组织实施的单位和机构

水运工程混凝土结构实体验证性检测由建设单位和质量监督机构共同负责实施组织, 为保证验证性检测的公正和公平性, 此项检测未要求施工单位及见证单位的参与。

2.2 验证性检测的时间和部位

由于检测类型属于验证性检测, 因此检测是在施工单位自检合格的基础上进行, 检测的部位应根据工程结构特点, 由质量监督机构会同建设单位和设计单位选定。

2.3 承担试验检测的机构及人员要求

由于验证性具有检测具有科学性和公正性特点, 承担验证性检测的机构或单位须具有水运工程试验检测相应能力等级, 并经质量监督机构认可或授权。且承担检测项目的负责人应具有水运工程试验检测工程师资格。

2.4 构件种类的确定

在进行混凝土强度和钢筋保护层厚度检测时, 检测批是按不同构件进行划分的, 而在构件类型类似, 而其浇注成型工艺或环境不同时, 应当将其分别划分, 如梁类构件, 其现浇横梁、预制纵梁、预应力轨道梁等其成型或浇注工艺各不相同, 相互代表性较差, 应作为不同类型构件分别进行抽检。

2.5 钢筋保护层厚度合格情况判定

《港口工程质量检验评定标准》要求钢筋保护层厚度浪溅区不得超过+10mm, -0mm, 其他部位不得超过+10mm, -5mm, 合格率点率不低于70%应判定合格;而《水运工程质量检验标准》则要求钢筋保护层厚度桩、梁、板等不得超过+12mm, -5mm, 现浇闸墙、坞墙、挡墙等不得超过+15mm, -5mm, 合格率点率为80%以上时应判定合格, 但每次检测结果中不合格点的最大负偏差不得大于规定值的1.5倍。表面上《水运工程质量检验标准》较《港口工程质量检验评定标准》有所放松, 但是由于《水运工程质量检验标准》规定“每次检测结果中不合格点的最大负偏差不得大于规定值的1.5倍”, 因而对结构实体的施工工艺提出了更严格的要求, 其整体要求较《港口工程质量检验评定标准》有大幅度提升。

2.6 对抗氯离子渗透性能提出更高要求

该标准对有抗氯离子渗透性能的构件提出了抗氯离子渗透性能进行检测, 使抗氯离子渗透性能成为少数要求检测的项目之一。

3 结论

《标准》的实施, 使得水运工程混凝土结构实体质量检测有了统一的标准, 进一步促进了验证性检测的规范化, 保证了水运工程的施工质量。

然而, 由于该标准混凝土结构实体部分相对变动较大, 实施时间较短, 实践经验较少, 该部分内容较少且是以附录形式出现等等原因, 导致部分内容无权威解释, 具体实施还存在一定的争议, 需要今后通过实践和探讨进一步将其统一和规范。

参考文献

[1]JTJ221-98港口工程质量检验评定标准[S].人民交通出版社.

[2]JTS257-2008水运工程质量检验标准[S].

工程项目非实体材料消耗成本控制 篇7

项目施工过程中,实体材料费用是工程造价的主要组成,在施工中得到详细的控制。而非实体消耗材料如模板及支撑体系等,在工程中起到工具性的措施作用。因其计量繁琐和计费多样性而往往被人们忽视。但对该部分费用进行有效的控制,是降低工程成本的有效措施。

现就将在施工过程中使用较多的外墙双排单立杆脚手架围护体系的费用控制方法介绍给大家与大家一起进行探讨。

首先设定基本计算参数:

楼座周长(含凸出及凹进外墙部分):c;排距(双排立柱间距):b;跨距(立杆间柱距):a;步距(大横杆竖向间距):d;建筑物檐高:H;阳角个数:m阳;阴角个数:m阴;内立杆根数:n内;立杆长度:l内;外立杆根数:n外;立杆长度:l外;大横杆根数:n大;大横杆长度:l横;单根大横杆长度:l大;小横杆根数:n小;小横杆长度:l小;对接扣件个数:k对;十字扣件个数:k十;旋转扣件个数:k旋。

1 架管长度计算

l=l立+l横+l大剪+l小横+l拉+l其他。

1)立管长度计算:

l立=l内+l外 (1)

l内={[c+(m阳-m阴)×0.3]÷a+(m阳+m阴)}×(H+Δh+1.5)+Δl内。

l外={[c+(m阳-m阴)×(0.3+b)]÷a+(m阳+m阴)}×(H+Δh+1.5)+Δl外。

其中,0.3 m为内力杆距外墙距离;Δh为室内外地面高差(或架体底部至±0.00间高度);1.8 m为架体超过屋面的高度(1.5～1.8);Δl内,Δl外均为当屋面为坡屋顶时,山墙侧立杆增加长度,Δl内=∑[(山墙长度+0.3×2)÷a+山墙转角个数]×(屋脊标高-檐口标高),Δl外=∑{[含凸凹山墙长度+(0.3+b)×2]÷a+山墙转角个数}×(脊高-檐高)。

2)大横杆长度:

l大横=n大×l大+Δl大横 (2)

n大=[(H+Δh+1.8)÷d+1]×2,

l大=c+m阳×(b+0.15)×2+m阴×0.15×2。

其中,Δl大横为当屋面为坡屋顶时,山墙侧大横杆增加长度。

Δl大横=∑[含凸凹山墙长度+m阳×(b+0.15)×2+m阴×0.15×2]×[(脊高-檐高)÷d+1]×2。

其中,m阳,m阴分别为山墙上的阴阳角个数;0.15 m为大横杆末端伸出立管长度(大于100 mm)。

3)小横杆长度:

l小横=n小×l小+Δl小横 (3)

n小=n外×n大÷2-m阳×3-m阴×l。

l小=b+小横杆伸出立管长度(大于100 mm)。

其中,Δl小横为当屋面为坡屋顶时,山墙侧小横杆增加长度;Δl小=∑{[含凸凹山墙长度÷a+1+(m阳-m阴)]×[(标高-檐高)÷d+1]}×l小;m阳,m阴分别为山墙上的阴阳角个数。

4)剪刀撑长度l剪:

剪刀撑设置:剪刀撑宽度应不小于4跨,且不小于6 m;倾斜角度45°～60°,为简化计算剪刀撑宽度暂按4a计取,计算单元见图1。

计算单元内剪刀撑长度:

设倾斜角为α时,剪刀撑长度=2×4a×cosα-1。

当倾斜角为45°时,剪刀撑长度=2×4a×cos45-1≈11.314a。

当倾斜角为60°时,剪刀撑长度=2×4a×cos60-1=16a。

为简化计算,长度取平均值:(11.314a+16a)÷2=13.657a。

剪刀撑高度:当角度在45°～60°时的平均高度为:

(tg45°+tg60°)÷2×4a≈5.464a (4)

简略计算单位架体单位面积含剪刀撑长度(不考虑搭接):

(13.567a+2)÷5.464a÷4a (5)

按每5.5 m含一个1 m搭接,剪刀撑架管长度可按式(5)计算:

l剪=(l大×l外+ΔA)×[(13.567a+2)÷5.464a÷4a]×(1+1÷5.5×1) (6)

在实际应用中a=1.2 m～2 m,但以1.5 m居多,现就以a=1.5 m对式(5),式(6)做简化处理。

不考虑搭接时,式(5)单位架体面积含剪刀撑约为0.455 m。

考虑搭接时,式(6)剪刀撑的长度可按下式简化计算:

l剪≈(l大×l外+ΔA)×0.538。

其中,ΔA为当屋面为坡屋顶时,山墙架体增加面积。

5)架体拉结l拉:

民用建筑中,两步三跨的拉结计算简化为门窗洞口拉结计算(框架结构除外)。

其中,3为洞口拉结杆根数,洞口宽度小于2 m时,可设2根。

6)其他构造及附属做法:

在脚手架围护体系中还有之字撑、剪刀撑、人行马道、门洞及卸料平台等做法。依据不同的工程状况,方案也各具特色,实际施工中应按方案详细计算,在此就不再介绍。

2扣件及底托计算

1)大、小横杆十字扣件k十1=n小×4。

2)墙体拉结十字扣件k十2=洞口个数×6。

3)剪刀撑旋转扣件k旋=剪刀撑个数×(5～7+6)。

4)横杆对接扣件k对1=(l大÷6m-转角个数)×n大。

5)立杆对接扣件k对2=[(H+Δh+1.8)÷6-1]×n立。

3其他围护材料费用计算

脚手板:施工层连续铺设两层,自作业层的脚手板往下计,每隔12层满铺一层。以4 m×0.2 m规格计算单层脚手板块数可按式(9)计算。

其中,int为取整函数。

密目网块数=l大×l外÷(网幅宽×网幅长)(11)

4双排单立杆脚手架围护费用指标计算方法

设定建筑物高H,共有N层,每层高度为n1,n2,…,nn,每层结构施工工期为t1,t2,…,tn,总工期为T。阶段性租赁单价为p1,p2,…,pn,租赁物资总量为M。在完成总量计算后可进行阶段性指标分析。其他围护材料的费用,根据实际情况可按租赁计费,也可按一次性投入计取费用。

结构期间外墙围护体系的总费用为:

装修阶段的租赁物资基本不再随时间变化工程量,装修期间租赁费用为:∑Mi×(T-n×t)×p,可根据此计算式按时间阶段性分解装修期控制租赁费用控制指标。

项目施工期间的总租赁费用为:

其中,Mi为租赁费用的各种物资的数量;∑为求和公式。

当然,根据各工程实体的不同,各成本控制人员可根据实际情况,按照上述计算思路分个体进行总结计算。

摘要：针对工程项目中非实体材料消耗成本控制进行了探讨,以外墙双排单立杆脚手架围护体系为例介绍了其成本控制方法,并进行了分析计算,对降低工程项目成本有重要的现实指导意义。

关键词：项目,非实体材料,脚手架,费用,成本控制

参考文献