羅學(xué)用

中圖分類號(hào):U655.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1673-0992(2009)06-146-01

摘要:混凝土強(qiáng)度是混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載能力等性能的關(guān)鍵因素。本文詳細(xì)探討了鉆芯法、回彈法在建筑工程中的應(yīng)用。通過引入混凝土強(qiáng)度檢測技術(shù)可以有效的提高混凝土抗壓強(qiáng)度檢測數(shù)據(jù)的可靠性。

關(guān)鍵詞:混凝土強(qiáng)度;鉆芯法;回彈法;建筑工程

建國以來,特別是改革開放之后,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅速發(fā)展,我國建筑業(yè)也有了飛速發(fā)展。同時(shí),隨著混凝土結(jié)構(gòu)在基本理論和設(shè)計(jì)方法等方面研究的不斷深入,鋼筋混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工水平也有了很大的提高?；炷翉?qiáng)度檢測技術(shù)的目的,就是力求最佳的質(zhì)量,將失效概率限制在人們實(shí)踐所能接受的適當(dāng)程度上。鉆芯法、回彈法是已建結(jié)構(gòu)的混凝土力學(xué)性能檢測的適用、方便、可靠的方法。本文就是主要研究鉆芯法、回彈法在建筑工程中的應(yīng)用。

一、鉆芯檢測技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

1.鉆芯法的選用條件

鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度,我們一般在回彈法不適用時(shí)選用,或?qū)ζ渌瞧茡p測得的數(shù)據(jù)有懷疑時(shí)采用。隨著高強(qiáng)混凝土在工程結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用,鉆芯法已成為評(píng)價(jià)混凝土強(qiáng)度的重要方法。相對(duì)來講,在檢測精度要求越來越高的今天,鉆芯法顯得更為重要。當(dāng)有下列情況時(shí),選擇鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度:

(1)對(duì)試塊抗壓強(qiáng)度的測試結(jié)果或?qū)ζ渌瞧茡p測強(qiáng)取得的數(shù)據(jù)有懷疑時(shí)。

(2)因材料、施工或養(yǎng)護(hù)不良而發(fā)生質(zhì)量問題時(shí)。

(3)混凝土遭凍傷、火災(zāi)、化學(xué)侵蝕或其他損害時(shí)。

(4)檢測經(jīng)多年使用的建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物中混凝土強(qiáng)度時(shí)。

鉆芯法也有它的局限性,它對(duì)混凝土構(gòu)件有一定的破壞,對(duì)鉆芯位置的選取和數(shù)量等均受到一定限制,且成本較高,操作較復(fù)雜,故一般在工程檢測中不宜大量鉆芯。

2.現(xiàn)場鉆芯位置的選擇

作為工程檢測鑒定的專業(yè)技術(shù)人員,必須對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的基本原則有一定了解,鉆芯位置的選取正是根據(jù)這些原則確定的。

(1)實(shí)際工程中,同層次、同混凝土強(qiáng)度等級(jí),同澆搗日期的相同類型的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有很多,在選鉆芯樣鉆取部位時(shí),首先應(yīng)選擇受力較小的構(gòu)件鉆取芯樣,如高度或跨度較小的構(gòu)件。

(2)混凝土梁,梁的受力圖形為余弦波狀,梁中間部位截面的上部受壓下部受拉,梁兩端1 3-l 4跨度范圍內(nèi)剪力較大,上部受壓且常有抗剪彎筋,故鉆芯時(shí)宜選在距梁兩端l 3-1 4跨度部位、梁身中下部。

針對(duì)框架梁而言,當(dāng)梁截面高度h≥500mm時(shí),鉆芯部位可選在中和軸上彎矩最小值處或者粱跨中中和軸以下部分;梁截面高度h<500mm時(shí),也取在中和軸上彎矩最小值處,但不能在梁跨中中和軸以下部位鉆芯。當(dāng)梁截面高度較小時(shí),跨中混凝土受壓受拉區(qū)高度也較小,容易因誤取跨中受壓區(qū)混凝土而影響構(gòu)件安全使用。理論上彎矩最小值處的混凝土不受力,鉆芯樣后,對(duì)構(gòu)件影響甚微,梁跨中中和軸以下部分混凝土只受拉,按鋼筋混凝土計(jì)算原理,該處抗拉由鋼筋承擔(dān),混凝土只與鋼筋粘結(jié)、起保護(hù)作用。在實(shí)際操作過程中,工程現(xiàn)場不可能提供構(gòu)件彎矩圖,必須熟練運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí),迅速判斷出構(gòu)件彎矩最小值的大致位置。

(3)混凝土柱,無論是軸向受力往或偏心受力柱,鉆芯部位都可選在柱的。縱橫軸線交點(diǎn)處即柱中,因?yàn)橹炷恋氖┕な菑南碌缴线M(jìn)行澆搗的,振搗后,由于重力作用柱的下半部石子偏多而上半部則偏少,一般說來下半部的混凝土強(qiáng)度要高于上半部,此處對(duì)受力偏心柱來說,彎矩最小值處也大致在柱中位置,因此,鉆芯部位選在柱中,既最能代表該柱混凝土實(shí)際質(zhì)量,又可減少柱的損傷。

而且,柱在主框架方向鋼筋分布較密,非框架方向鋼筋較少;柱的上下兩端為箍筋加密區(qū),柱身由樓面往上1-1.5m范圍內(nèi)往往是縱向鋼筋接頭的部位、箍筋加密區(qū),鋼筋分布較密;柱身的受力一般兩端大,中間小;故芯樣的鉆取部位宜選在非主框架方向,在距樓面1.5m以上結(jié)構(gòu)受力較小的位置。

3.鉆芯在檢測中遇到的問題及解決

在實(shí)際檢測過程中,鉆筒高速的運(yùn)轉(zhuǎn)使混凝土產(chǎn)生的強(qiáng)烈摩擦抖動(dòng),使得鉆芯機(jī)漸漸變松后鉆筒與結(jié)構(gòu)面不垂直,造成所取的芯樣容易出現(xiàn)芯樣裂縫、缺邊、少角、錯(cuò)位、傾斜及喇叭口變形、端面與軸線的不垂直度超過2度等缺陷,甚至打斷鉆頭的鋼齒。帶有缺陷的芯樣會(huì)造成混凝土檢測強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度偏差較大,影響對(duì)結(jié)構(gòu)作出真實(shí)評(píng)價(jià),甚至出現(xiàn)誤判。所以,在固定鉆芯機(jī)時(shí),一定要注意施工現(xiàn)場周圍的具體環(huán)境、所鉆取的混凝土強(qiáng)度的范圍(不宜在強(qiáng)度低于10 MPa的混凝土上鉆芯,因?yàn)殂@芯機(jī)較難固定),在鉆芯機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)軸線與被鉆芯樣的混凝土表面相垂直的情況下,才能進(jìn)行鉆芯樣工作。

二、回彈檢測技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

回彈法檢測混凝土強(qiáng)度具有非破損、儀器輕便、操作簡便、測試范圍分布廣的優(yōu)點(diǎn),因此得到檢測單位的廣泛應(yīng)用。

(1)施工中采用不同的模板對(duì)回彈值是有一定影響的,會(huì)引入較大誤差。例如一般使用鋼?；蚴褂媚０鍍?nèi)加鋪路防水膜成型的構(gòu)件混凝土回彈值普遍偏高,鋼模的保水性較好,對(duì)表面10 mm內(nèi)厚度的表面強(qiáng)度和表面密度都很有提高,但實(shí)際內(nèi)部混凝土強(qiáng)度并未提高。而木模由于木料本身的吸水性,表面的強(qiáng)度發(fā)展就遠(yuǎn)不如鋼模。

(2)構(gòu)件表面平整度對(duì)回彈值是有較大影響,由于模板漏漿或振搗在混凝土構(gòu)件表面形成蜂窩孔洞、微小的氣泡,表面不平整將大幅降低其回彈值。

(3)商品混凝土中粉煤灰等摻和料以及高效減水劑的普遍應(yīng)用,大大提高了混凝土的工作性能、泵送性能、降低了水化熱。但是這些摻和料、外加劑會(huì)造成混凝土表面硬度降低,對(duì)混凝土的回彈值均有一定影響。商品混凝土若摻加了較多的粉煤灰和緩凝劑或者施工單位在施工中振搗時(shí)間過長造成粉煤灰顆粒集中于表面,也會(huì)出現(xiàn)混凝土凝結(jié)緩慢而造成強(qiáng)度偏低。由于不同地區(qū)的原材料情況不同,甚至不同批次拌制的混凝土所采用的原材料情況都不盡相同,因此對(duì)于這些摻和料、外加劑引起的回彈值變化,難以采用統(tǒng)一的修正系數(shù)加以修正。

三、小結(jié)

總之,鉆芯法及回彈檢測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有許多問題,如取樣部位不當(dāng),輕則削弱構(gòu)件承載力,重則損傷主筋或鉆斷主筋等。為避免檢測技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成影響,本文根據(jù)自己多年工程檢測鑒定經(jīng)驗(yàn)結(jié)合眾多工程技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)和探討。

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