譚苗苗
安徽省阜陽市建設(shè)工程質(zhì)量檢測站 安徽阜陽 236000
18世紀(jì)初,英國工程師艾普里奇獲得了第一個水泥專利,19世紀(jì)中葉的法國人約瑟夫獲得了用水泥制作混凝土花盆的專利。與傳統(tǒng)建筑材料相比,混凝土以其優(yōu)異的性能和優(yōu)異的抗壓性能,在各種建筑結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用?;炷潦┕べ|(zhì)量問題已經(jīng)存在,國內(nèi)房屋倒塌事故不斷增多。如何加強(qiáng)混凝土質(zhì)量檢測,特別是混凝土施工質(zhì)量指標(biāo)抗壓強(qiáng)度的檢測,是工程領(lǐng)域混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的基礎(chǔ),是當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的迫切要求。通過標(biāo)準(zhǔn)試件的抗壓試驗(yàn)間接判斷結(jié)構(gòu)的方法與養(yǎng)護(hù)環(huán)境、混凝土結(jié)構(gòu)等因素不同,反映了標(biāo)準(zhǔn)試件抗壓試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。研究人員在不影響結(jié)構(gòu)使用功能的情況下,進(jìn)行了物理化學(xué)試驗(yàn),并根據(jù)指標(biāo)對結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行了評價(jià)。國外的研究始于20世紀(jì)40年代,施密特于1948年發(fā)明了回彈儀。隨后,鉆芯法被提出,混凝土無損檢測方法不斷出現(xiàn)。國內(nèi)的相關(guān)研究始于20世紀(jì)50年代,先是從國外和其他國家引進(jìn),結(jié)合工程實(shí)際研究,完成了無損檢測方法的研究。無損檢測儀器的制造取得了很大的進(jìn)步。許多智能測試設(shè)備已廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,回彈儀也隨之發(fā)展起來?;貜椀难芯颗c發(fā)展伴隨著許多測量方法的出現(xiàn),其中回彈法的應(yīng)用范圍比較廣。通過測量回彈值來估計(jì)混凝土的強(qiáng)度。傳力桿與回彈的距離反映了混凝土的彈塑性?;貜椌嚯x與強(qiáng)度的關(guān)系可以通過修正相關(guān)因素來檢測?;貜椌嚯x在一定程度上逆轉(zhuǎn)了混凝土的強(qiáng)度。在我國目前的混凝土質(zhì)量檢測中,回彈儀大多為直讀式和數(shù)顯式。選擇一個回彈儀來判斷是否合格。標(biāo)準(zhǔn)是有無出廠合格證,合格證由國家授權(quán)的計(jì)量檢定單位頒發(fā)?;貜梼x用于測量待檢混凝土的質(zhì)量。待檢零件數(shù)量不大,對加工工藝相同的零件進(jìn)行抽樣。應(yīng)為選定的構(gòu)件劃分至少10個回彈區(qū)。當(dāng)構(gòu)件尺寸較小時,可適當(dāng)減小,但不得小于5。測區(qū)中心距不宜過長,測區(qū)邊界構(gòu)件邊距宜為0.2-0.5m。
鉆芯法是用專用鉆芯機(jī)在被檢構(gòu)件上鉆取芯樣,按規(guī)范要求制作芯樣,以達(dá)到試驗(yàn)要求并進(jìn)行壓縮試驗(yàn)。構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度可以用芯樣來估算,不破壞或影響試件的使用性能,不破壞試件的內(nèi)部組織。鉆芯法留下的孔洞應(yīng)及時修補(bǔ),以保證結(jié)構(gòu)的工作性能。由于其工作原理是在巖心鉆探中對被檢構(gòu)件進(jìn)行抽樣檢測,檢測結(jié)果得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并在實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用。巖心鉆探法通常用于驗(yàn)證其他測試方法的結(jié)果。根據(jù)JGJ/T384-2016《鉆芯法混凝土強(qiáng)度檢測技術(shù)規(guī)范》,鉆芯法作為一種無損檢測方法,在工程中應(yīng)用廣泛,具有突出的特點(diǎn),但也存在一些局限性,如不能影響結(jié)構(gòu)的安全使用,測試結(jié)果反射面積有限,鉆芯機(jī)移動困難,特殊位置鉆孔不方便?;貜椃ň哂蟹椒ê唵?、攜帶方便、對結(jié)構(gòu)無損傷等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用不當(dāng)會造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差。主要影響因素包括回彈檢測作用的標(biāo)準(zhǔn)化程度、檢測表面狀況、回彈儀的適用范圍、檢測年齡的影響。鉆芯法是對從結(jié)構(gòu)構(gòu)件上鉆取的混凝土芯樣進(jìn)行強(qiáng)度檢測的一種方法,它可以對無損檢測推斷的強(qiáng)度結(jié)果進(jìn)行修正。由于混凝土的局部損傷,是一種半損傷現(xiàn)場檢測方法。大量的巖心鉆探方法在強(qiáng)度評價(jià)方面存在局限性。鉆芯法能反映混凝土的內(nèi)部情況,但在應(yīng)用中應(yīng)注意一些細(xì)節(jié)。當(dāng)采用不同的材料檢測混凝土材料和強(qiáng)度曲線時,當(dāng)混凝土表面被火災(zāi)破壞且表面不能反映內(nèi)部質(zhì)量時,當(dāng)回彈法測區(qū)內(nèi)的混凝土強(qiáng)度值超過500MPa時,可采用綜合法檢測混凝土強(qiáng)度。
通過“鉆芯校正回彈法”可以從三個方面對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測:
(1)當(dāng)被測地區(qū)的混凝土回彈法強(qiáng)度換算值不確定時。
(2)用回彈法測得的被測地區(qū)混凝土強(qiáng)度變化值超出規(guī)范范圍。
(3)建筑物或構(gòu)件混凝土使用年限超過1000天。此外,對于C10以下強(qiáng)度等級和齡期在28d以下的混凝土,鉆芯校正回彈法也不適用。鉆孔施工時,如果結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度過低,就很容易破壞粗集料與水泥砂漿之間的粘結(jié)力,進(jìn)而影響混凝土芯樣強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。研究了鉆芯回彈測試法,找出了各種測試方法的優(yōu)缺點(diǎn),利用其優(yōu)點(diǎn)加以彌補(bǔ),提高了實(shí)際測試效率。如回彈法檢測整體性能,鉆芯法觀察內(nèi)部。用鉆芯法測定了碳化嚴(yán)重混凝土表面回彈強(qiáng)度。鉆具修正分為總體修正、對樣修正、對樣修正、對應(yīng)修正系數(shù)修正等。當(dāng)混凝土表面碳化嚴(yán)重時,用鉆芯法測定其強(qiáng)度。鉆芯直徑大于100mm的樣品,至少取6個芯樣;鉆芯直徑小于100mm>70mm的樣品,至少取9個。校正強(qiáng)度是對試樣本強(qiáng)度與回彈法試樣強(qiáng)度差的修正,校正強(qiáng)度是對回彈法試樣測試值的修正。利用回彈試樣與試樣測強(qiáng)的比值,乘回彈試樣測強(qiáng)的乘積進(jìn)行修正。該方法僅對回彈法樣本的算數(shù)均值進(jìn)行修正,而用修正系數(shù)法僅對樣本的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行修正,而鉆芯方法僅對沒有檢測到樣本的樣本進(jìn)行修正,不需要對樣本進(jìn)行修正[2]。
一般采用鉆芯法和回彈法檢測混凝土的強(qiáng)度,回彈法對結(jié)構(gòu)無損傷,測試速度快,但混凝土表面質(zhì)量與內(nèi)部測試結(jié)果差異較大。采用鉆芯法測試工程實(shí)體的鉆芯試件的強(qiáng)度是一種可靠的方法,但局部的破壞將導(dǎo)致工程實(shí)體的結(jié)構(gòu)破壞。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),鉆芯修正回彈方法兼具鉆芯與回彈方法的優(yōu)點(diǎn),降低了鉆芯的勞動強(qiáng)度,解決了鉆芯修正回彈方法性能不穩(wěn)定的問題,減少了鉆芯修正回彈方法對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。鉆修回彈法是一種很有推廣價(jià)值的檢測方法,工程檢測方法也要不斷地變化,檢測人員要深入研究,在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。