潮州市建筑工程质量检测站521011
摘要:近年来,随着土木工程技术的不断创新与发展,工程混凝土强度质量检测系统也在不断的完善与提升。混凝土强度是衡量混凝土结构及其承载力等力学性能的关键要素,做好混凝土强度检测与评价是施工企业施工质量评定的关键。目前常用的结构混凝土强度检测方法主要有:试件法、回弹法、钻芯法、超声法、超声回弹综合法、雷达法等。本文在此分别对几种不同的混凝土强度检测技术的应用做了一定的探讨。
关键词:混凝土;强度;检测技术
前言:
高层建筑、路桥、桥梁和水利水电工程都需要混凝土,保证混凝土的质量是保证这些工程质量的基础。混凝土质量的关键指标就是混凝土的强度。利用现代化检测技术对混凝土强度进行检测具有非常重要的意义。
一、混凝土强度检测概述
混凝土强度是指利用混凝土浇筑成的混凝土结构或者其他构件能够承载的力度等其他相关的力学相关性能。混凝土强度检测是提高土木工程结构强度及施工质量的有效手段之一,通过对土木工程的混凝土强度的检测,能够准确的分析材料强度、钢筋配置情况以及构建的承受能力等情况,从而有效判定土木工程的施工安全性与有效性,进一步提升建筑物的使用性能。
在混凝土强度中,强度保证率必须超过设计标准的强度等级标准值概率。强度等级这一指标是结合立方体抗压强度的值来综合确定的,立方体抗压强度标准数据是150mm*150mm*150mm立方体试件(按照标准方法制作),在龄期28天之内,用标准方式测试的95%的抗压强度。立方体抗压强度与轴心抗压强度是两个概念,立方体抗压强度指的是150mm*150mm*150mm,而轴心抗压强度则是150mm*150mm*300mm.根据GB50010-2010《混凝土结构设计规范》相关要求规定:轴心抗压强度标准值=棱柱体(高宽比为2-3)进行轴心抗压强度检测,95%强度保证率的强度。
二、几种不同的混凝土强度检测技术的应用
1、钻芯法
钻芯法也是混凝土强度检测的重要方法之一,选取具有代表性的混凝土部位,进行钻芯取样,对芯样进行抗压强度测量,评定整体的混凝土强度,能够准确地反映出混凝土内部情况。钻芯法具有较高的可靠性,适用范围也比较广泛,钻芯法对操作人员的要求也非常高,费用也比较高昂。另外,钻芯对实际工程存在一定程度损害,在实际使用之前,要征求委任方的意见。
2、超声法
超声脉冲法的基本原理就是根据超声波在混凝土中不同的传播参数来确定其抗压强度fcu。混凝土的强度越大,则相应超声声速越大。通过大量的实验总结,这种相关性可以用反映统计相关规律的线性数学模型来拟合,即通过试验建立混凝土强度与声速的关系曲线(f-v曲线)。混凝土强度检测时,应选择试件浇筑混凝土的模板侧面为测试面。每一试件上相邻测区间距不大于2m。测试面应清洁平整、干燥无缺陷和无饰面层。每个测区内应在相对测试面上对应布置三个测点,相对面上对应的辐射和接受换能器应在同一轴在线。在测试中要保证换能器同混凝土表面具有很好的耦合,并利用黄油或凡士林等耦合剂,以减少声能的反射损失。
3、回弹法
回弹法是通过测定混凝土表面硬度来推算抗压强度的一种结构混凝土现场检测技术。其优点在于仪器构造简单,方法易于掌握;测试工作有较好的灵活性,可以在结构物的任何部位迅速进行;适用于施工现场对混凝土工程强度进行随机的、大量的检测只可以很小的付出,测得足够多的强度数据,推算得出结构表面混凝土的强度平均值和均匀性,因此得到普遍应用。但是回弹法也有致命的缺点:它反映的是混凝土表面层10-15mm厚度范围内的质量情况,测试时要求表层与内部质量必须一致,否则,用回弹法检测的混凝土强度不能代表结构实体混凝土强度,即回弹法只能测结构表面强度,不能检测结构内部混凝土的强度。而且影响准确性的因素颇多,如回弹仪测试角度、表面平整度、湿度、碳化程度及养护条件、龄期等,都影响强度测定的准确性。
4、拉拔法
拉拔法用于检测混凝土的强度,它是将安装在混凝土体内的锚固件拔出,测定其极限抗拔力,然后根据预先建立的混凝土极限拔出力与其抗压强度之间的相关关系来测定混凝土强度的一种半破损(局部破损)检测方法。拉拔法测强是检验构件表层混凝土的抗拉力和抗剪力,以此推断混凝土抗压强度的一种测试方法,分为预埋件拔出法、锚杆拔出法。前者主要适用于成批、连续生产的混凝土结构构件的强度检测,后者可用于新、旧混凝土各种构件的强度检测。
5、超声回弹综合法
超声回弹综合法是混凝土强度检测中的非破损方法之一。回弹法只能测得混凝土表层的强度,内部情况却无法得知,当混凝土的强度较低时,其塑性变形较大,此时回弹值与混凝土表层强度之间的变化关系不太明显;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。如将以上两种方法结合,互相取长补短,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。实践表明该法是一种较为成熟、可靠的混凝土强度检测方法。
另外,雷达法、冲击回波法、红外成像法、拔出法、超声波CT法等方法,在实际工程中也得到了很好的应用。
三、混凝土强度检测过程中的几个要点控制
1、科学制定施工现场混凝土强度检测计划
制定科学的施工现场混凝土强度检测计划,能够有效的保证检测质量。对施工现场的混凝土强度检测需要采取合适的检测方法,要根据工程的实际情况和工程的特点,选择最佳的检测方式。根据工程的特点,检测对象也不一样,可能是地基混凝土,可能是墙体混凝土。在选择混凝土检测对象时,要保证样品的混凝土配合比和施工工艺、龄期等因素一致,采取有效的检测方法进行检测。通过对样品的检测和分析,评定总体工程的混凝土强度和质量,对多个采样点进行检测,提高检测的准确度。样品的统计量的函数变化关系随着样品的变化而变化,不同的评定人员和检测样品所测的结果也不一样。所以,采取科学的检测计划,选择适合的检测方法,能够保障检测质量,对存在的问题做出及时补救措施,延长工程使用寿命。
2、多批次进行现场混凝土强度检测
由于混凝土浇筑以及养护气候条件的不同,造成了混凝土的离散型较大。如单纯地将其作为整体进行评定,将导致工程的不合格。因此,必须将具有共同检测标准的混凝土项目划分为一类,然后按照不同类别的检测标准和检测方法进行分开的检测,将检测的结果与其相对应的检测标准进行比对。通过分批检测与评定,确保对混凝土强度检测的精准性,有效提高检测精准度,给予建筑混凝土项目现场施工一个全面而准确的反馈信息。
3、碳化深度的测试取值
以回弹法为例,回弹值的准确与否是直接影响推定混凝土强度准确度的因素,同理,碳化深度值的测量准确与否和回弹值有相似的作用。孔洞内的粉末和碎屑在没有清除干净的情况下将很难将划分出已碳化和未碳化这条很明显的分界线,孔洞内的粉末和碎屑会造成测试误差的重要原因。测量碳化深度值时要使用专用的测量仪器而不是使用目测方法,因为目测方法没有专门仪器准确。检测已用粉刷砂浆覆盖的构件是我们必须注意的一种特殊情况,由于测试面的含碱量受水泥砂浆充填渗透的影响,测试表面会有较高的碱含量,碳化测试的酚酞酒精溶液和测试表面的碱会发生反应而变红,变红以后就会产生误差极易使人产生视觉误差。碳化深度的测试取值在回弹法的运用中有利于减少和修正误差。
四、结语
综上,混凝土的强度检测是建筑施工质量控制的重要方法与手段,混凝土的强度是否达标直接影响了整个建筑的使用安全。实际中应根据所检工程类型、混凝土设计强度、配制材料及现场实际情况,选用相应的检测方法,确保其能较真实反映被测结构混凝土的实际强度。
参考文献:
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[2]高瑞欣.浅谈混凝土强度的检测技术[J].商品混凝土,2013,(1).