实体检测（通用8篇）
实体检测 篇1
钢筋混凝土结构是我国建筑工程用的最多的机构形式, 50多年来, 我国的结构验测与加固技术经历了从无到有、从单项到全面、从局部构件到整体结构的发展过程。特别是最近10年, 结构的检测与加固技术得到快速的发展, 各种新的检测仪器和新的材料都得到了很好的应用。
结构的检验测试与建设工程施工阶段的送样和质量检查有明显的区别, 它通常为事后的检验与测试, 如:在浇注好混凝土后, 测定钢筋的配置情况等。因此其工作难度大, 技术含量高。检验与测试技术一般为材料科学、物理学、化学、电子学与计算机科学等多学科紧密结合的技术。钢筋混凝土实体结构的检测可分为混凝土强度、混凝土构件外观质量与缺陷、尺寸与偏差、变形与损伤和钢筋配置等 (这里主要是讨论混凝土强度、尺寸与偏差、钢筋配置这三项) 。
⑴混凝土强度的检测, 其技术已基本成熟, 成熟的标志在于测试理论的完善和测试仪器性能, 现在混凝土强度检测有多种方法, 如回弹、超声、钻芯和拔出等方法, 并且出台了相应的技术规范, 如《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23—2001) ;《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CECS03:88) ;《后装拔出法检测混凝土强度技术规程》 (CECS 69:94) 。选用以上方法等, 应注意各种方法的适用条件: (1) 混凝土的龄期:回弹法一般应在相应的规程规定的混凝土龄期内使用 (一般14~1000天) , 钻芯法受龄期影响相对较小。 (2) 表层质量具有代表性:采用回弹法、超声波综合法和拔出法, 构件表层和内部混凝土质量差异较大时 (如表层混凝土受到火灾、腐蚀性物质影响) 会带来较大的测试误差。钻芯法则受表层混凝土质量影响较小。 (3) 混凝土强度:被测混凝土不得超过相应规程规定的范围, 否则也会带来较大的误差。 (如回弹法测抗压强度10~60MPa) 。 (4) 钻芯法检测混凝土抗压强度, 应注意骨料的粒径问题 (钻取的芯样直径一般不宜小于骨料最大粒径的3倍, 在任何情况下不得小于骨料最大粒径的2倍) 。两种方法以上相结合可提高检测结果的可靠性。
⑵混凝土结构构件的尺寸与偏差, 一般在同一验收批内, 应抽查构件数量的10%, 且不少于3件, 并应注意以下几点: (1) 应去除抹灰层, 直接测量混凝土结构本身的尺寸偏差。 (2) 对于横截面为圆形或环形的结构或构件, 其截面尺寸应在测量处相互垂直的方向上各测量一次, 取两次测量的平均值。 (3) 对于现浇混凝土结构, 应注意梁柱连接处断面的尺寸测量 (现阶段许多工程经常一次性梁板、柱倒混凝土, 可忽略这个问题) 。 (4) 检测混凝土柱轴线位移时, 当距离较长时应采用拉力计, 拉力不小于30N, 并将尺拉直。
⑶混凝土构件钢筋配置情况的检测开始于七十年代。开始阶段使用的是进口的仪器。目前我国已经有了第二代钢筋测定仪, 该仪器可测定120mm厚混凝土层下的钢筋, 并可测定钢筋直径, 其测试原理为电磁感应。国产仪器可基本上满足建筑结构检测的需要。经济发达的国家的同类仪器性能略好一些。我国引进的混凝土雷达仪采用电磁波法测试, 测试速度快得多, 其测试数据既可以在屏幕上显示又可打印输出, 大大提高了检测速度。钢筋的配置的可分为钢筋位置、保护层厚度、直径、数量等项目, 其检测应符合下列要求: (1) 钢筋保护层厚度检验的结构部位, 应由监理 (建设) 、施工等各方根据结构构件的重要性共同选定; (2) 对梁、板类构件进行检验, 应各抽取构件数量的2%, 并加强悬挑构件的测量, 其检测数量要达到抽取构件数的50%; (3) 纵向受力钢筋保护层厚度允许偏差, 对梁类构件为+10mm、-7mm;对板类构件为+8mm、-5mm, 对用非破损法检测结果有怀疑的, 可以才用破损法抽检相同部位校准。
⑷对既有建筑物的正常检查的对象可为建筑构件表面的裂缝、损伤、过大的位移或变形, 建筑物内外装饰层是否出现空鼓, 栏杆扶手是否松动失效。建筑结构的常规检测宜以下部位为检测重点: (1) 出现渗水部位的构件; (2) 受到较大反复荷载或动力荷载作用的构件; (3) 受到腐蚀性介质侵蚀的构件; (4) 受到冻融影响的构件; (5) 容易受到磨损、冲撞损伤的构件。
在建筑物结构检测技术不断发展的同时, 结构加固技术也同时不断进步, 推陈出新。五十年代至六十年代加固较多的是单层工业厂房中的薄腹梁和混凝土柱, 常见的薄腹梁的加固方法为体外拉杆方法, 拉杆中施加的拉力多采用电热张拉法。常见的混凝土柱加固方法有外包钢法和外包混凝土法或称为增大截面法。此外尚有环氧砂浆修补法, 此法常见于掺加氯盐混凝土构件的修复。这些方法主要源于前苏联, 目前还在使用, 但从理论上和操作工艺上都有了改善和提高。
八十年代中期, 辽宁省首先引进了法国混凝土构件加固技术, 并用于实际工程。这种技术使混凝土受弯构件的抗弯能力的加固得到简化。此后, 辽宁省建筑科学研究院和中国科学院大连物化所研制成功用于混凝土构件粘钢加固的JGN结构加固胶, 使粘钢加固技术得以在国内迅速推广应用。由粘钢加固技术还派生出来锚粘带钢加固技术和劲性外包钢加固技术。前一技术将锚栓固定技术与粘钢加固技术相结合, 用于受弯构件抗弯和抗剪能力不足的加固。后项技术将前项技术与钢-混凝土组合结构技术相结合, 用于受弯构件抗弯抗剪能力不足和钢度不足的加固。但粘钢加固技术也有质量重、运送不便, 剪切成型也比较复杂等缺点。
本世纪初国内外发展并应用了以质量很轻、易于加工、单向抗拉强度很高的纤维布 (条、板]代替钢板进行构件加固的技术, 取得了良好的效果。例如, 冶金工业局建筑研究总院使用从日本进口的碳纤维, 开发了加固改造修复混凝土结构新技术, 其使用的碳纤维布, 厚0.111~0.165mm, 单向抗拉强度3000~3550MPa, 这种碳纤维布的特点是:具有很高的单向抗拉强度 (为普通钢材的10倍) , 弹模与钢材接近, 很适用于钢筋混凝土结构的加固;质量轻, 密度仅为钢的1/4, 加固层厚度一般不大于1mm, 基本不增加结构自重及截面尺寸;施工方便, 功效高;耐腐蚀, 无须定期维护。
加固改造理论的提高是该项技术发展的另一个方面。目前的加固基本上是针对构造和承载能力不足的构件, 缺乏从结构总体上的把握与判别。在结构设计领域则有相应的理论, 如建筑抗震设计中的概念设计, 混凝土结构设计中的强柱弱梁强节点等。目前的加固有时会适得其反。例如:对多层砖混结构的某一层墙体做夹板墙加固, 使得该层墙体的钢度大幅度增加, 形成与相临楼层的钢度差, 对结构的抗震不利。此外还有加固后构件的承载能力提高, 防火等级大幅度下降等问题。这些问题需要从总体上把握, 靠加固理论的提高来解决。
新的加固材料的研制是推动加固技术发展的动力。以往的经验告诉我们, 检测鉴定技术的发展依赖于检验测试仪器的发展, 加固技术的发展依赖于新材料的发展。由轻质、高强、抗腐蚀、耐高温的新材料构成的效果好、易施工的加固方法可推动加固材料的发展。●
实体检测 篇2
一、工程概况：
工程（监督编号：J2010）,结构类型为钢筋砼框架结构，层数为地上：五层 地下：0层，总建筑面积12449.71平方米，混凝土强度等级情况：首层柱C25。
二、制定依据：
主要依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2001、《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2001、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03 2007及其它有关规定。
三、检测方法及数量
砼强度检验：
1、回弹法批量检测评定，抽检数量不得少于同批构建总数的30％且构件数量不得少于10件。
部位、数量：
2、钻芯法批量检测评定，抽检数量不宜少于15个芯样。
部位、数量：28栋首层柱B×3-4轴;33栋首层柱B×3-4轴
3、回弹钻芯综合法，回弹法抽检数量不得少于同批构建总数的30％且构件数量不得少于10件，钻取芯样数量不应少于6个。
部位、数量：
四、抽检部位：抽检构件位置由建设、监理、设计、施工等单位共同确定，应随机抽取并使所选构件具有代表性。
五、拟委托检测单位名称：广东省建设工程质量安全监督检测总站
六、如本次检测结果仍然达不到设计要求，则按相应规定要求，各参建单位协商处理方案。
七、该《检测方案》应报工程质量监督机构备案，备案通过后，方可实施检测。如检测方法、数量、检测单位等变动，则需各方共同确认后重新备案通过后，方可实施检测。
建设单位项目意见：监理单位意见：
项目负责人签名：总监（代表）签名：
时间：（盖章）时间：（盖章）
设计单位意见：施工单位意见：
项目负责人签名：项目经理签名：
实体检测 篇3
摘要：混凝土保护層厚度对水运工程中混凝土结构的承载能力和耐久性有着非常重要的影响，对保证水运工程结构质量意义重大。本文从水运工程混凝土结构实体保护层的基本含义着手进行论述，进而对水运工程混凝土结构实体保护层厚度进行了分析，接下来对水运工程混凝土结构实体保护层厚度的检测运用方法进行了分析，最后指出了水运工程混凝土结构实体保护层厚度存在的价值，希望对完善水运工程混凝土结构实体保护层厚度检测有所帮助。
关键词：水运工程；混凝土结构；实体保护层；厚度检测
我国属于世界上典型的海岸线曲折、漫长的国家，为了充分的发挥我国的这一地理位置优势，国家建立了大量的深水码头、跨海桥隧工程以及离岸海洋工程，有效的促进了我国海洋航运事业的发展。在这些水运工程的建设过程中，混凝土结构是基础设施建设的重要组成部分，是工程质量的重要基础保障。
一、水运工程混凝土结构实体保护层的基本含义
混凝土结构实体保护层实质上指的是混凝土结构受力钢筋的外边缘至混凝土表面之间的混凝土层。通常来说，混凝土结构实体保护层的厚度是混凝土结构受力钢筋的外边缘至混凝土表面距离的最小值。达到规定标准的混凝土保护层可以有效的保证钢筋和混凝土之间的粘结锚固，以保证钢筋与其周围的混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。
混凝土结构实体保护层在技术方面有两大特点，具体体现在以下两个方面：
一方面，受混凝土结构实体保护层材料的物理特性的影响，钢筋的抗拉强度显著的大于抗压强度，而混凝土的抗拉强度则小于抗压强度，普通的梁板构件受外力作用影响下，首先确定梁板截面受拉（弯）区，在受拉（弯）区布置受力钢筋，使钢筋和混凝土能共同承担受抗拉作用，避免或减小构件受力后产生的裂缝宽度，进而实现提高混凝土结构构件荷载承受能力的目的[1]。另一方面，由于钢筋与混凝土属于性质完全不同的材料，并且它们之间需粘结锚固共同作用，由于混凝土与钢筋的温度膨胀系数非常接近，因此，在外部温度出现变化的情况下，它们不会出现因热胀冷缩而降低粘结锚固强度的情况[2]。
二、水运工程混凝土结构实体保护层厚度分析研究
在水运工程中，混凝土结构的实体保护层主要是根据混凝土所处的环境条件以及混凝土的强度来确定的。经过对工程实践的分析研究，我们发现一般情况下，室内环境中钢筋混凝土的结构实体的保护层厚度主要受结构实体的使用寿命的影响，但是对于室外的钢筋混凝土结构实体的保护层其主要受使用过程中的炭化程度来决定。
在水运工程的建设过程中，混凝土结构实体保护层厚度的设计需要考虑结构实体的截面设计情况，这是因为承受外部荷载拉力的钢筋与受压区的距离越小，那么单位面积内混凝土承受的弯矩就越小，从而无法有效的发挥钢筋的作用。除此之外，为了有效的发挥钢筋的作用，需要将钢筋设置在受压区，并根据技术标准来确定结构实体保护层的合理厚度[3]。
三、水运工程混凝土结构实体保护层厚度检测运用方法研究
通常来说，光圆钢筋实际的保护层厚度（Ci）是混凝土表面与钢筋表面间的最小距离，如图（一）所示，其中Ci=C1，但是带肋钢筋的实际保护层的厚度值与光圆钢筋的是完全不同的，如图（二）所示。
图（一）：光圆钢筋实际的保护层厚度
图（二）带肋钢筋保护层的实际厚度
对钢筋混凝土的保护层厚度进行检测，既可以采用破损亦或者非破损的方法，也可以采用非破损结合局部破损的方法进行校准的方法进行，根据GB50204-2002的基本要求，其检测误差需要小于1毫米[4]。
首先，局部破损法是指：将混凝土的保护层进行剔凿使钢筋露出，但是不要使钢筋受损，接下来直接测量混凝土与钢筋外缘的距离就可以了。这种检测混凝土保护层厚度的方法，其特点就是直接、准确，实现将测量结果精确到0.1毫米的目的，其测量结果可以作为最终的测量结果。
其次，非破损方法是指通过电磁波波动原理的雷达检测或者通过电磁感应原理的钢筋检测仪进行检测。一般来说，如果设备非常的贵、定量又比较差、应用面较小时就会采用电磁波波动原理的雷达检测；此外，这种检测方法也是最为常见的检测方法。检测仪检测方法是利用传感器向混凝土结构中所使用的钢筋进行电磁感应，进而转换成电信号，这时主机系统会对电信号进行实时的处理分析，从而实现对混凝土实体结构保护层厚度的检测[5]。
在进行混凝土厚度检测时，需要先确定好钢筋的走向、位置，通常会先对上层钢筋进行定位，接下来对下层钢筋进行定位。这个时候，传感器会在混凝土的表面进行匀速移动，在传感器接近箍筋时，信号就会逐渐的变大，信号的最大值处也就是箍筋的准确位置；当钢筋在正上方左右旋转时，信号值也会发生变化，在信号值处于最小时，传感器就与钢筋实现了平衡。在对钢筋混凝土保护层的厚度进行测量时，特别要注意要将传感器和钢筋平行放置，使钢筋的移动方向垂直于钢筋走向，只有这样，传感器在越过钢筋正上方时，仪器才可以准确的测量出混凝土保护层的厚度[6]。
四、水运工程混凝土结构实体保护层存在的价值分析
（一）加大混凝土实体结构的抗力强度
在水运工程建设施工的过程中，钢筋与混凝土是一起承受外界的荷载作用的，这就需要钢筋与混凝土之间具有非常大的粘结机制，从而有效的避免钢筋与混凝土之间发生滑移，从而充分的使钢筋与混凝土共同作用承受荷载。在这一过程中，混凝土的结构实体保护层能够实现对混凝土与钢筋之间的粘接力的保护，从而有效的保障了钢筋混凝土结构实体的荷载承受力[7]。
（二）延长混凝土结构实体的使用时间
由于水运工程中的混凝土结构实体保护层能够有效的预防钢筋表面的氧化层被破坏，进而也就可以避免钢筋腐蚀现象的发生，从而能够实现对混凝土结构实体保护层使用时间的延长[8]。
（三）避免结构实体表面开裂
科学合理的选择混凝土结构实体的保护层的厚度，可以有效的发挥水运工程混凝土的保护作用，从而可以保证结构实体的质量，有效的避免和减小混凝土结构实体表面开裂现象。
结语
综上所述，水运工程混凝土结构实体保护层在水运工程的建设过程中具有重要的意义，为充分的发挥结构实体保护层的作用，必须对保护层的厚度进行合理设计和检测，确保保护层的厚度科学、合理，从而为保证水运工程的质量奠定基础。
参考文献：
[1]李俊毅，李晓明，卢秀敏，杨建军，雷周.水运工程混凝土结构实体保护层厚度检测的实践[J].商品混凝土，2009，12：57-60.
[2]孙晰雯.水运工程钢筋混凝土结构实体保护层的作用探究分析[J].中国水运（下半月），2012，03：230-231.
[3]汪阳春.混凝土结构实体钢筋保护层厚度检测探析[J].广西城镇建设，2012，05：99-102.
[4]李俊毅，梁萌，卢秀敏，李晓明，张勇，陈韬.对水运工程钢筋混凝土结构实体保护层作用的认识[J].水运工程，2006，04：9-13.
[5]李树奇，李俊毅，李晓明.检测实体混凝土保护层厚度允许偏差的商榷[J].中国港湾建设，2006，04：1-3+12.
[6]蒙娇.浅谈钢筋混凝土结构实体检验中钢筋保护层厚度的检测[J].工程与建设，2013，04：512-513+564.
[7]吴斯鹏.关于水运工程混凝土实体检测的探讨[J].科技视界，2014，11：335.
实体检测 篇4
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].
实体检测 篇5
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
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实体检测 篇6
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
实体检测 篇7
1 土建工程混凝土强度的检测
1.1 检测开始前回弹仪的选择
回弹法检测主要的原理就是通过回弹仪测量出混凝土表层硬度, 进而推断出混凝土的强度, 若回弹数偏大, 那么就标明混凝土硬度强, 进而其抗压强度也就很大。在选用回弹仪的过程中, 应该选用具有产品合格证、生产许可证、检测单位检测合格证的回弹仪。而在回弹仪正式使用前, 还应该按照一定标准将回弹仪放在钢钻上完成率定, 一般情况下率定平均值保持在78至82之间, 温度也唯有处于-4℃至40℃之间时才能够得出有效数据。
1.2 检测过程中的有关方法
通过回弹法的应用, 不但能够很好的完成单个结构或构件的检测, 同时还可以批量完成检测工作。针对相同的生产工艺和强度等级的混凝土, 应确保原材料、成型工艺、配合比及养护条件等具有一致性, 在超过10件同类构件当中任意抽检的数量都应该大于同类构件总量的30%。
1.3 检测工作结束之后整理出评定结果
努力选择地方测强曲线来求得混凝土强度数值的换算表, 这主要是由于它比国家制定的回弹检测方法测强曲线更贴近区域内的实际状况, 同时它也切实考虑到地区当中独有的自然条件、混凝土原材料特性以及养护工艺, 相比于传统测强曲线的所测结果, 它和混凝土实际强度更加接近。
2 土建工程钢筋保护层厚度及其间距的检测
在土建工程结构实体中, 其钢筋的准确位置一般是通过钢筋保护层厚度及其间距来表示。钢筋保护层厚度及其间距对于结构持久性以及受力性有着极大的影响。钢筋虽然在隐蔽施工前已经得到检验, 然而在浇筑混凝土的过程中, 考虑到材料运送、摆放, 混凝土振捣, 以及一些人为因素的影响, 使土建工程中钢筋的位置和评价时的位置不一致, 而且因施工管理水平的不同, 使其位置变化的幅度也出现了相应变化, 这些因素都极大地影响着土建工程实体结构的安全性及其使用期限。
在检测钢筋保护层及其间距时, 检测的主要目标是板类构件和梁类构件的竖向受力钢筋, 检测方式通常使用局部破损或者非破损的方式, 在正式检测之前, 所使用的检测设备及仪器应实施必要的校对及检定, 而且检测操作过程需要充分达到有关操作要求, 唯有如此检测的结果才能够保证既真实又可靠。通常情况下, 土建过程结构实体的钢筋保护层在实施厚度检测时可以存在一定的误差, 其中板类构件的误差应控制在-5毫米至8毫米之间。下图是某土建钢筋保护层厚度检测表, 该结果说明此钢筋保护层厚度达到了设计的规定。
3 土建工程现浇板厚度的检测
在检测过程中, 所抽检的现浇板需要具有典型性, 一般土建工程根据建筑总层数的50%进行抽查, 每一抽查层随机抽取不应低于一个检验批, 每一检验批随机选择也不能低于3块板。非住宅土建工程根据建筑在那个层数三层以下 (包括三层) , 随机抽取不低于一个楼层, 四到九层的建筑物, 可随机抽取不低于两个楼层, 而十层以上的建筑物, 应该随机抽取不低于3块板, 然后再进行检测。通常情况下, 每一层现浇板的抽检数量都不能低于3块, 并且每一块板材需要随机尺量4个点。
4 土建工程承重砌体砌筑砂浆强度的检测
在土建砌体工程当中, 所使用的砂浆强度以及砌体垂直高度都是通过实体检验得出的主要指标。通常情况下, 砌体实体检验应用回弹法以及贯入法来检测, 砖混结构的工程项目根据不低于砌体总是的3%, 而且也不能低于三个构件实施砌筑砂浆强度的检测, 在针对构件进行抽检的过程中, 还应住店考虑楼层及其承重状况等等。
5 土建工程结构实体质量检测的处理
土建工程结构实体检测报告是主体结构在进行质量验收时一份极为主要的质量管控材料, 不能根据要求实施结构实体质量检测或是质量检测未达标且不能根据验收报告进行处理的项目决不可通过验收。土建工程各方若是对检测结果有疑问, 可以向检测单位提出书面形式的复试要求, 检测部门需要及时对其进行复试。在复试的过程中, 检测单位的监理、施工等单位应派遣代表到现场进行见证, 有必要时还应该邀请质检和设计人员到场, 并且要将复试结果以书面的形式告知给要求复试的单位。若是对于复试结果还有异议, 那么可以向建设行政主管部门申请仲裁。利用对土建工程结构实体开展质量检测, 能够以更加科学数据掌握工程质量的整体状况, 而且还能及时了解建筑物在使用中所存在的质量隐患和安全隐患, 从而为消除质量、安全隐患以及提升工程质量整体水平起到积极作用。
6 结语
综上所述, 针对土建工程结构实体质量进行检测, 已经开始成为建筑工程建设过程中一个不可或缺的重要环节。同时, 对于工程结构实体质量检测内容的研究和应用, 给结构实体质量的验收提出更高的要求。另外, 对土建工程结构实体质量进行检测, 能够切实保障建筑工程结构具有安全性和稳定性, 从而在根本上确保了整个建筑工程的质量。
摘要：随着社会经济的不断发展, 人们的生活水平得到了显著的提升, 越来越多的人开始重视、关注土建工程中的结构安全性问题, 这主要是因为, 土建工程结构实体质量的优劣将会对整个建筑工程的安全性及稳定性带来直接影响。在实际工作中, 我们针对土建工程结构实体质量实施检测, 主要可利用准确的数据信息里充分把握其整体的质量状况, 并且也能及时的了解到建筑物在使用过程中可能存在的不安全因素, 从而使建筑工程的整体质量得到保障。所以, 针对土建工程结构实体质量检测的内容进行研究具有重大意义。
关键词：土建工程结构,实体质量,检测,必要性
参考文献
实体检测 篇8
钢筋和混凝土是我国混凝土建筑结构工程中的两个主要元素, 其施工质量决定了结构的抗压、抗剪、抗震、抗冲击等性能, 影响结构的安全性和耐久性。
近年来, 随着混凝土试件实验室测试试验数据的不断完善, 提出了新的试件检验方法, 《混凝土工程施工及验收标准》 (GB50204-2002) , 其标准规定制做的立方体试件在与构件同条件环境养护下, 满足600℃·d或等效龄期60d但不少于14d时, 按标准实验方法测得的试件抗压强度来评定结构构件的混凝土强度[1]。
用试件试验测得的混凝土性能指标, 往往是与结构物中的混凝土性能有一定差别, 另外, 像国家重点大型化工装置建设工期特别紧张, 在气温较低地区或季节施工, 用于检验混凝土主框架结构实体的同条件试验达到等效龄期60d后, 再验收主体结构, 然后再进入下道工序是非常不现实的。因此, 应用无损检测方法直接在结构实体上检测混凝土质量的现场检测技术, 已成为混凝土质量管理的重要手段。
2 无损检测技术概述
混凝土无损检测技术, 是在不破坏混凝土结构构件或对混凝土构件微破损但不影响结构使用功能的的前提下, 直接从结构实体上测试, 推定混凝土强度或缺陷。常用的无损检测所用技术简介如下。
2.1 回弹法
回弹法是以在混凝土结构或构件上测得的回弹值和碳化深度来评定混凝土结构或构件强度的一种快速简便的方法, 它不会对结构或构件的力学性质和承载能力产生不利影响。但回弹法检测混凝土强度也有一定的局限性, 主要表现在要求混凝土龄期在14～1000d之间、混凝土构件要均匀密实、构件的表面要干燥平整等方面。另外其测试误差范围为14.0%～18.0%[2]。
2.2 超声回弹综合法
回弹法只能测得混凝土表层的强度, 内部情况却无法得知。超声波在混凝土中的传播速度可以反映混凝土内部的强度变化, 但对强度较高的混凝土, 波速随强度的变化不太明显[3]。将以上两种方法结合, 通过实验建立超声波波速—回弹值—混凝土强度之间的相关关系, 用双参数来评定混凝土的强度, 即为超声回弹综合法。其误测试差范围为10.0%～15.0%[4]。
2.3 钻芯法
钻芯法是在结构混凝土上钻取芯样以检测混凝土强度和缺陷的一种检测方法。可用于检测混凝土的强度, 结构混凝土受冻、火灾损伤的深度, 混凝土接缝及分层处的质量状况, 混凝土裂缝的深度、离析、孔洞等缺陷。 该方法直观、准确、可靠, 其测试误差范围为7.0%～9.0%, 监测数据的精度在无损检测方法里面最高。钻芯法检测混凝土, 对混凝土造成小面积局部损伤, 以不影响结构或构件的承载力为前提, 大量的钻芯取样往往受到限制, 可利用其他无损检测方法与钻芯法结合使用, 以减少钻芯数量, 另一方面钻芯法的检测结果又可验证其他无损检测方法检测结果, 以提高其他无损检测方法的可靠性[5]。
3 工程实例
3.1 概况介绍
兰州市西固某化工装置主框架为钢筋混凝土结构, 共三层, 总高23.46 m, 层高分别为9m, 7.5m, 6m。本框架将承受该化工主装置生产运行的所有重荷。工程于2006年4月开工建设, 于2006年8月下旬主体施工完。2006年10月上旬, 质量监督站对该主装置混凝土框架柱强度有疑问, 当时采用回弹法测的混凝土强度, 强度推定值在19.0～24.5MPa之间, 设计要求混凝土强度等级为C30。
为此, 业主委托有关检测中心对该工程进一步进行较全面的实体检测, 为该工程的结构实体验收和质量评价提供准确可靠的依据。
3.2 检测部署及检测结果
3.2.1 针对混凝土强度
首先对工程的设计情况和施工情况详细的了解。用于该工程的商品混凝土配合比每立方米用量为:P.042.5级水泥273kg, 细度模数μf=2.8中砂845kg, 5～31.5mm连续粒级碎石1085kg, 水166kg, MNF-16型高效缓凝减水剂2.43%, Ⅱ级粉煤灰69kg, 经理论验算配合比设计试配强度符合设计要求的C30[6];工程框架主体所有的标准养护和同条件养护混凝土立方体试件抗压强度报告数据表明均在30.0MPa以上, 这说明该工程所用商品混凝土配合比满足设计要求, 强度低只能与施工过程或施工环境有关系, 针对现状, 先对该工程的构件混凝土强度采用回弹法进行快速检测。检测结果汇总如下。
检测结果分析:从检测结果来看, 只有二层第二流水段柱混凝土现龄期强度推定值达不到C30, 且碳化深度比其他流水段深。强度低的原因是施工养护环节出了问题, 据了解, 当时这个流水段的柱子施工时, 气温较高 (2006年8月11日浇注, 日平均气温在25℃左右) , 拆模后, 没有覆膜养护。造成混凝土表面水分蒸发过多, 造成了柱表面混凝土强度由于少水分而没有增长上去, 混凝土塑性较大, 造成回弹值偏低。碳化深度大, 对回弹值也产生了一定的影响。根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2001) , 回弹检测结果为构件混凝土强度, 该强度与标准养护或同条件养护试件强度存有差异, 不能据此结果对构件的设计强度等级给出合格与否的结论[1]。
因此考虑采用超声回弹法综合法对二层第二流水段的柱进行检测, 共27根柱, 从中选择10个柱, 因考虑边柱为偏心受压构件, 受力较中间柱复杂, 故抽检时在边柱中抽取了6根, 在中间柱群中均匀抽取了4根柱。每个柱沿柱高均匀布置10个测区, 避开柱的箍筋加密区, 布置方法见测区、钻芯布置示意图, 共抽检100个测区, 按全国统一测强曲线得出每个测区的换算强度:
粗骨料为碎石, 测区混凝土强度换算公式为:
fundefined=0.0162νai1.656Rai1.410 (1) [4]
式中:fundefined——第i测区混凝土强度换算值 (MPa) , 精确到0.1MPa;
vai——第i个测区修正后声速值, km/s;
Rai——第i个测区修正后的回弹值。
然后, 通过钻芯取样, 对测区混凝土抗压强度换算值进行修正, 具体做法如下:
在4根中间柱测区内各取1个芯样试件, 经查阅施工图, 该柱主筋间距为150mm, 钢筋直径为Φ28, 钢筋的净间距为L0=150-28=122, 选芯样直径为Φ100, 混凝土粗骨料最大粒径为30mm, 直径Φ100满足大于3倍粗骨料直径的要求。钻芯前用钢筋位置测定仪测出测区内箍筋和主筋位置, 并做好标识, 钻芯时避开钢筋在测区范围内进行, 钻芯位置见测区、钻芯布置示意图。采用宝达BD-180型金刚石钻孔机, 钻芯深度为300mm, 取出的4个芯样高度在160～270mm间。
将钻取的四个试件。根据实测高度、直径并依据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CECS 03:88) 规定进行计算, 4个混凝土芯样的抗压强度换算值分别见表2。
修正系数计算公式如下:
undefined
式中:η——修正系数, 精确到小数点后两位;
fcuundefined——对应于第i个立方体试件或芯样试件的混凝土抗压强度换算值 (MPa) , 精确至0.1MPa;
fcorundefined——第i个混凝土芯样 (Φ100 mm×100mm) 试件的抗压强度实测值 (MPa) , 精确至0.1MPa;
n——试件数。
将每个测区的强度换算值乘以修正系数代后计算公式如下:
各测区混凝土抗压强度换算值的平均值计算公式undefined
标准差按
undefined
该工程三层二流水段框架柱混凝土抗压强度推定值fcu, e= mundefined-1.645sηfccu150.
检测数据见表3。
混凝土检测结论与建议:在使用超声回弹综合法检测的过程中, 在探头测试范围内未发现混凝土空洞和疏松等缺陷的可疑声时值, 该主装置框架的混凝土强度换算值达到30MPa满足设计要求。鉴于该工程位于化工装置区, 环境中有害气体浓度较高, 对碳化深度有较大的影响, 应尽快对柱进行表面隔离处理 (例如抹面) , 防止碳化深度继续加深超过钢筋保护层厚度后使钢筋产生腐蚀[7]。
4 结束语
本文较为详细地介绍了几种无损检测技术的应用, 即回弹法、超声回弹综合法、钻芯法的应用。结合工程实际综合运用, 针对混凝土强度, 运用回弹法进行快速检测混凝构件, 初步掌握混凝土强度的大概情况, 运用超声回弹综合法进一步准确检测, 在无专用测强曲线和无验证测强曲线的数据时采用钻芯法进行修正, 可提供最为精确的实体检测数据[8];从而为工程竣工验收和质量评价提供了准确可靠的依据。
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