回弹检测法检测混凝土强度相关问题的探讨

2017/8/2
来源:冯冀平

核心提示:目前我国大量应用回弹法检测实体混凝土强度,其法简单易行、造价低,但由于相关行业规程及标准存在一些疏漏使其在应用过程中争议、扯皮现象的时有发生,而评定结果的准确性也有待商榷,笔者就其中问题参阐述了自己的观点。

  回弹法是用混凝土回弹仪在混凝土结构上测得的回弹值以及碳化深度测量仪测量混凝土碳化深度值,综合两项指标评定混凝土强度的一种无损检测方法,也是我国目前最常用的无损检测方法。其法简单易行、造价低,而由于相关标准中存在疏漏使其在应用过程中易产生争议、扯皮,评定结果的准确性也有待商榷从而形成易脱离客观、主观人为因素相对较大等问题。笔者从以下几个方面对相关问题阐述自己的观点。

  1 回弹法检测依据

  回弹法检测依据为JGJ/T23-2011只是推荐行业标准,选用与否本身就存在较大空间,而以混凝土试块抗压强度(无论标养、同条件)评定则为国标标准。目前我国均采用两种方法结合的方式对混凝土强度进行评定,但在实际中经常会出现以下问题。

  (1)从理论来看假定试块评定合格后,应该无需在做混凝土实体检测,上面已经说过在国标与推荐行标的效力上明显应该以国标为依据。但在实际应用中两种方法结合的依据从何而来?

  (2)混凝土在实际应用过程中经常会出现试块评定合格而回弹检测存在问题的情况,在这种情况下以何为准本不应该是问题,而理论与实际的脱节经常会产生以回弹结果为准,从而进入钻芯取样环节。

  笔者认为出现上述情况的解决方式可以有两个方案:

  (1)上升回弹法检测效力,其作为推荐标准的效力在面对复杂多变的实际情况在应用上显然太过苍白。

  (2)回弹法检测由市场自由选择,任何市场主体不应以此否定试块评定结果,只能将回弹法作为一个参考不能强制性的以此作为评定标准。

  笔者认为应采用后者更切合实际。第一、尽管规程上说明我国已经解决了回弹仪精度不高的问题,但由于规程的不完善以及大量实践结果证明:回弹法检测混凝土强度较混凝土试块以及其他无损检测方法确实精度存在问题,偏差过大。第二、全国统一测强曲线对各地区的适用性有明显瑕疵,而地区及专用测强曲线的建立不仅需要大量经济技术投入,也无法及时随着外部环境的较大变化及时调整。很多地区根本不具备能力建立地区及专用测强曲线,而只能选用全国统一测强曲线。

  2 回弹仪的检定

  回弹法检测回弹值的取值直接依靠混凝土回弹仪而仪器的准确性显得至关重要。而就现阶段检测回弹仪依据的标准JJG817-93,其在应用过程中有以下问题。

  (1)检测刚钻洛氏硬度为标准值60,允许偏差正负2:回弹仪校验值为标准值80,允许偏差正负2.笔者认为允许偏差过大,我们假定钢钻洛氏硬度58(在允许偏差范围内)而回弹仪对应弹击数为82(在允许偏差范围内),显然此回弹仪用在工程实体检测时造成结果较真实结果偏高。反之,则会造成偏低现象。

  (2)回弹仪率定校正环境温度在规程上规定为:5--35摄氏度。回弹仪的相关构件均为钢质构件(弹击锤、拉簧等),其受温度的影响程度笔者认为应做相关研究来确定温度变化影响因素是否可以忽略。

  3 回弹法检测实体混凝土强度

  3.1 检测相关环境

  (1)JGJ/T23-2011规程上规定检测面应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢及蜂窝麻面。笔者认为应加以细化,第一应说明平整度允许偏差在何范围内,避免由于平整度不够产生回弹角度从而引起的测量误差。第二当检测面不满足要求时,应进行表面打磨处理,打磨深度不宜过深不应露出石子,以免造成检测结果偏高。

  (2)检测时空气湿度:应规定检测时空气湿度且应区对地上及地下工程加以区分,空气湿度变化将会对回弹结果产生严重影响,而地下工程等结构部位大多处在较潮湿的环境下与地上明显不同。笔者认为应分别规定地上地下检测时的湿度要求,更符合工程实际要求。

  3.2 混凝土碳化测量

  混凝土碳化是影响混凝土强度评定的一个重要指标,随着碳化深度的增加对应的是混凝土评定强度的急剧折减,由此可见其碳化测量的精确性显得至关重要。尽管规程对混凝土碳化测量加以说明,但笔者认为说明过于简单在操作时易产生主观影响,笔者建议应增加下列相关内容。

  第一、碳化测量多点检测取平均值,应以360度角平面圆均分3至6点取平均值作为测量结果。规程仅规定多点测量取平均值,而未说明详尽。

  第二、碳化测量深度应以打磨后的表面至混凝土变色与不变色的相交处的垂直深度值作为结果。由于泵送混凝土在我国已经占据市场主流,而泵送混凝土为了良好的工作性能往往大塌落度、大流动性等特点对应的是成品混凝土浮浆较厚加之施工工艺产生的脱模剂(有的还涂刷养护液养护混凝土)等因素,造成混凝土表面1~2mm范围内与混凝土内部部位产生相当大的差异极易发生碳化。笔者建议应对泵送混凝土表面打磨后进行碳化测量较为合理。

  第三、混凝土“假碳化”。目前市场绝大部分使用的混凝土均掺加一定比例的粉煤灰、矿渣粉等工业废料,而掺合料水化反应会降低混凝土碱性但其生成物质并不增强混凝土硬度,在规程上这一影响因素并未考虑。

  第四、碳化折减依据。笔者一直对在测强曲线上碳化折减存有一定疑问。从理论上说,混凝土碳化会产生caco3从而增加混凝土表面硬度,随着碳化深度增加其影响会逐渐加大。但从实际情况来看,混凝土的内外差异影响因素要远比混凝土碳化因素影响要大得多,换句话说混凝土碳化会增加混凝土表面硬度,所以应该去除其影响而混凝土内部强度远高于混凝土表面,这在钻芯取样结果要大大高于回弹结果得到了很好的验证。虽然规程上已经说明回弹法适用于混凝土表层与内部质量无明显差异,可实际情况混凝土内外强度较大差异是普遍存在的现象。目前我国各地基本采用回弹法检测实体混凝土,在回弹检测规程上忽视混凝土内外差异只考虑碳化折减而对混凝土内外差异不予修正的做法将导致检测结果远远脱离混凝土实体强度。笔者亦建议在规程条文解释中应对测强曲线上混凝土碳化折减依据从何得出做出详细的说明。

  3.3 泵送混凝土修正

  在原规范上JGJ/T23-2001上,单独对泵送混凝土在碳化深度2mm以内不同标号进行了加值修正,与此对应的条文解释中也阐述了原因。而在新版规范JGJ/T23-2011取消了此条,另外制定了泵送混凝土测强曲线,两个测强曲线的差异与实际泵送和非泵送混凝土的实际差异相比无法形成对应。笔者认为,对泵送混凝土修正其实更符合实际。目前我国对混凝土标养试块除了在粉煤灰混凝土应用技术规范上对地下工程在配合比设计允许60d、90d,大体积混凝土可采用180d的 的设计龄期 其余规范依然以28d龄期标养 作为混凝土抗压强度标准值 ,显然与实际情况想脱离。目前无论预拌或是自搅拌混凝土为了满足混凝土的良好工作性能同时配合国家的节能减排政策,均掺加了大量掺合料其28d后强度增长不容忽视。以28d标养试块评定混凝土强度已过于保守,不适应市场发展需要,笔者认为应尽快结合实际出台新版相关规范适应形势。 此外笔者认为在规程上不仅对泵送混凝土或是非泵送混凝土,在掺合料达到一定程度时均应按以下情况修正。

  (1)对有条件在混凝土浇筑成型1200度日且龄期28d-90d区间内进行回弹检测可不予修正。

  (2)对工期比较紧迫工程需要在混凝土成型600度日时且龄期在14d-60d区间内进行回弹检测的应予适当修正。

  (3)对在混凝土成型后600度日~1200度日期间内进行回弹检测时不予修正。

  (4)对极特殊工程,工期十分紧迫应规定允许“甩点检测”,也就是说提前进行后续工序施工对结构部位按原规程要求可预留一定数量的检测点待混凝土达到1200度日进行检测。

  (5)对地下工程也应按以上进行区分检测。

  3.4 回弹检测法使用局限性

  (1) 目前对于c60及以上强度混凝土、及型钢混凝土等新型施工工艺混凝土在检测方式上属于空白,应尽快制定相关检测规程。

  (2)对大跨度板的检测未考虑施工工艺。对于大跨度结构,在施工工艺上均对模板进行0.1%-0.3%的起拱,在检测时会形成角度误差且误差难以计算,笔者建议应进行打磨平整后方可进行回弹检测及碳化测量。

  混凝土质量直接影响工程质量,任何疏忽均有可能造成巨大生命财产损失而如何对混凝土强度进行检测评定至关重要。笔者就目前最主要无损检测方法回弹法检测整个环节流程提出一些自己的看法,鉴于水平有限,其中难免疏漏,敬请读者海涵。


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