【摘 要】對于常規(guī)結(jié)構(gòu)用混凝土的實體檢測方法的不足,找到一種既能比較直觀地反映出被檢測混凝土的實體強度,又不會對被檢測構(gòu)件造成一定損傷,既可以較快得到混凝土的實體強度,操作程序又不復(fù)雜技術(shù)易掌握,將會對結(jié)構(gòu)實體混凝土抗壓強度檢測產(chǎn)生大的提高,其影響是深遠的。
【關(guān)鍵詞】混凝土檢測技術(shù);點荷法;抗壓強度;檢測構(gòu)件損傷小
【Abstract】For the deficiencies of the physical detection method of concrete for conventional structures, it is found that the physical strength of the concrete to be inspected can be relatively intuitively reflected without causing certain damage to the tested components, and the physical strength of the concrete can be obtained relatively quickly. The operation procedure is not complicated and the technology is easy to master. It will greatly improve the compressive strength test of the structural solid concrete, and its impact is far-reaching.
【Key words】Concrete testing technology;Point loading method;Compressive strength;Small damage of detecting components
1. 前言
(1)自從建筑使用水泥技術(shù)制作混凝土以來,對于結(jié)構(gòu)用混凝土的實體檢測技術(shù)在不斷的實踐完善中,結(jié)構(gòu)混凝土幾乎不能用破損的方法進行檢測,這樣破損部分是無法恢復(fù)到原有狀態(tài)的,因此只有采用無損檢測技術(shù),才能保證結(jié)構(gòu)不留質(zhì)量隱患?,F(xiàn)在常用的混凝土抗壓強度實體檢驗方法主要是: 回彈法. 超聲回彈綜合法. 鉆芯法及后裝拔出法等,其中鉆芯法是最直接的實體混凝土檢測抗壓強度的較佳選擇,相對于其它幾種檢測方法,鉆芯法能夠更準確,更直接的反應(yīng)被檢測混凝土的真實強度,應(yīng)用比較廣泛。鉆芯法作為一種微破損檢測手段,檢測對于結(jié)構(gòu)混凝土的破壞影響還是不容忽視的,尤其是對于配筋密度較大的梁. 柱構(gòu)件的取芯檢測時,會切斷一些結(jié)構(gòu)鋼筋,如果恢復(fù)措施不當也會對結(jié)構(gòu)件的安全留下嚴重隱患。而且鉆芯法檢測試驗時間比較長,一般要在4天左右時間才能出結(jié)果,檢測效率并不高。
(2)鑒于這些檢測方法的不足,能夠找到一種既能象鉆芯法一樣可以比較直觀地反映出被檢測混凝土的實體強度,又不會對被檢測構(gòu)件造成一定損傷,既可以較快得到混凝土的實體強度,操作程序又不復(fù)雜技術(shù)易掌握,將會對結(jié)構(gòu)實體混凝土抗壓強度檢測產(chǎn)生大的提高,其影響是深遠的。本文根據(jù)工程應(yīng)用實踐圍繞使用“點荷法”檢測實體混凝土抗壓強度進行分析與探討。
2. 檢測方法的提出
用“點荷法”檢測實體混凝土抗壓強度是借鑒砌筑砂漿強度的“點荷法” 應(yīng)用。在磚砌體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測鑒定中,砂漿抗壓強度的檢測是一項重要的檢測內(nèi)容,“點荷法” 是一種間接的砂漿抗壓強度測試方法,它是從砌體中取出砂漿試詳后,對試詳施加集中的點式荷載,根據(jù)試樣破壞時的荷載值. 作用半徑和試樣厚度,通過計算得到相對應(yīng)標準立方體試塊的抗壓強度值。既然“點荷法” 能夠通過對砂漿片進行點荷試驗,推定出砌筑砂漿的強度,假如采用“點荷法” 對混凝土切片進行測試,是否可以達到同樣的檢驗效果?對此要通過一些試驗進行探討。
3. 對“點荷法” 檢測的探討
(1)鉆取混凝土芯樣: 根據(jù)現(xiàn)場被檢測結(jié)構(gòu)件的配筋狀況,在少筋的適當部位鉆取混凝土芯樣,鉆芯方法及所使用設(shè)備均同于鉆芯法,鉆取深度只要滿足夠切取厚度10mm的混凝土切片即可,芯樣直徑不作嚴格限制。再對鉆芯切取10mm厚度的混凝土切片。
(2)“點荷法” 的試驗: 在試件上標出作用點即在圓心附近,還要避開粗骨料) ,量出該位置的準確厚度,誤差小于0.1mm。將準備好的混凝土片水平放置于點荷儀的下加荷頭上,上.下加荷頭對準提前畫出的作用點上,并使上.下加荷頭輕輕壓緊試件,然后再緩慢均勻施加荷載至試件破壞。試件可能破壞成多個小塊。此時記錄荷載值精確至0.1KN。再把破碎后的試件拼接成原狀,測量實際作用點中心至試件破壞線邊緣的最短距離,即荷載作用半徑,精確至0.1mm。
(3)數(shù)據(jù)的處理: 把試驗過程中測到的壓力值數(shù)據(jù). 破壞點處的試件厚度及最小破壞直徑,代入現(xiàn)行的砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標準(GH/T50315-2000) 中第12.4.1條的“砂漿試件的抗壓強度換算公式” 進行計算,得到相應(yīng)的混凝土抗壓強度值,由于是屬于探索性的試驗,暫且借用了上述用于砂漿點荷法計算公式進行計算。
4. 與鉆芯法數(shù)據(jù)對比
(1)為了驗證采用“點荷法”檢測實體混凝土抗壓強度的可靠程度,將其與“點荷法” 進行了數(shù)據(jù)比較,在正常的混凝土芯樣加工過程中,從芯樣上提前切取混凝土切片,進行如上所述的點荷試驗,取得點荷強度,將同構(gòu)件的混凝土芯樣按照“鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程”(CECS03:2007) 的規(guī)定加工磨平處理后進行正常的抗壓強度試驗,取得芯樣實壓強度。將兩種方法測得的數(shù)據(jù)進行對比,部分數(shù)據(jù)比較見表1。
(2)從表1中可以看出,芯樣強度與點荷強度的對比系數(shù)大部分都集中在1.85~2.50的范圍之內(nèi),可見點荷法能夠反映出混凝土抗壓強度的高低,而且具有一定的規(guī)律性。同時也發(fā)現(xiàn)對比系數(shù)也存在一定的離散性,這是由于混凝土切片中含有粗骨料成分,進行點荷試驗時只是使作用點避開粗骨料石子,但是在混凝土切片受力直至破碎的過程中,粗骨料還是會產(chǎn)生一定的作用,當切片厚度越厚時這種影響會更加明顯。這與砂漿片受力破壞的過程是略有不同的,由于是試驗探討性的進行測試,現(xiàn)在只能借用砂漿試件的抗壓強度換算公式,直接進行混凝土切片的點荷強度計算,砂漿的計算公式并不能完全適用于混凝土切片,只是探索性的反映出點荷強度與芯樣強度之間是存在一定規(guī)律性。
5. 采用“點荷法”檢測問題及處理
5.1 “點荷法”檢測優(yōu)點。
通過初步對比試驗可以認為,用“點荷法”檢測實體混凝土抗壓強度具有其現(xiàn)實意義,用最簡單的鉆芯和切片,點荷載試驗3個工序過程就可以獲得混凝土抗壓強度。如果此種方法可以得到廣泛使用,“點荷法”檢測會成為一種比較簡單易行的混凝土實體抗壓強度檢測方法,與傳統(tǒng)的鉆芯法相比,其特點是明顯的:
(1)鉆孔深度: “點荷法” 需要鉆取混凝土芯樣很淺,只要滿足夠切片厚度10mm的混凝土實體即可,即使是鉆取直徑75mm的小芯樣,按照鉆芯法的要求,鉆取深度至少要達到100mm才能滿足芯樣在加工打磨的需要。
(2)芯樣直徑: “點荷法” 對芯樣直徑?jīng)]有嚴格的規(guī)定,如條件允許時例檢測實體為剪力墻時,可以鉆取直徑為100mm芯樣,當被檢實體為柱子配筋較多的混凝土構(gòu)件時,可以鉆取小直徑如75mm至更小直徑芯樣,同時鉆取深度也淺,保護層厚時可能到不了主筋部位,可有效地避免對構(gòu)件鋼筋造成損傷。
(3)檢測周期: 用“鉆芯法” 按常規(guī)的操作程序需要3~4天,包括鉆取芯樣. 切磨. 加工及涼干,壓試的過程。而“點荷法” 只需在芯樣端部切取一片混凝土試件,配備一臺小型混凝土切割機即可。強度試驗所用的點荷儀是制成品機,需要時甚至可以在工程現(xiàn)場進行取樣測試取得數(shù)據(jù),這樣會大幅度提高實體混凝土抗壓強度的檢測效率。
(4)試樣制作: “點荷法” 對混凝土切片的厚度并未嚴格規(guī)定,因為切片厚度是計算公式中一個重要參數(shù),在一定范圍內(nèi)可上下變動,相對于“鉆芯法” 對標準芯樣的加工要求來說,切取混凝土切片較為簡單快捷操作方便。
5.2 “點荷法”問題處理。
任何一種實用檢測技術(shù)需要經(jīng)過長期. 大量系統(tǒng)的試驗研究,數(shù)據(jù)收集. 整理及分析處理,再經(jīng)過認真仔細論證才能成為一種可靠的檢測應(yīng)用技術(shù)。用“點荷法”檢測實體混凝土抗壓強度只是一種探索,但這種方法還是有一定的科學(xué)性,要應(yīng)用于工程中還需要解決一些具體問題:
(1) 數(shù)據(jù)數(shù)量: 現(xiàn)在所進行的初步試驗相對很少,無法達到回歸擬合出專用測強曲線的數(shù)據(jù)量要求,還需要做進一步大量的試驗,分析和總結(jié)其中的規(guī)律性。
(2)其影響因素: 進行點荷試驗時,混凝土芯樣切片的直徑.厚度及切片位置等因素,會直接影響到測試的結(jié)果,還需要做進一步擴大試驗,總結(jié)出影響因素對測試的結(jié)果的影響程度,再確定統(tǒng)一的試驗方法。
(3)檢驗用設(shè)備: 現(xiàn)在使用切割混凝土芯樣切割機切片,在切取過程中對混凝土產(chǎn)生擾動,如果在切割中出現(xiàn)裂紋切片就成廢品,這就要求有專用切割設(shè)備,更精確的進行芯樣切片工作,切割設(shè)備小型化方便在現(xiàn)場檢測使用,快速獲得檢測數(shù)據(jù),提高檢測速度及準備性。
綜上淺述,希望在混凝土檢測中有更多的方法可以采用,能夠在現(xiàn)有的檢測基礎(chǔ)上深入研究并總結(jié)出之間的規(guī)律,使用“點荷法”檢測實體混凝土抗壓強度是一種實踐探索,是否可行還需要進一步實踐總結(jié),為結(jié)構(gòu)實體檢驗開避一條更便捷方法。
[文章編號]1619-2737(2018)05-22-832
[作者簡介] 丁午育(1968.10-),男,職稱:高級工程師,工作單位:新疆北方建設(shè)集團有限公司。