摘要 在各類工程施工中,混凝土是一種常用的建筑材料,其質(zhì)量標準主要是評估抗壓強度。為確?;炷翉姸葷M足設計要求,達到相關規(guī)范和標準,必須對混凝土項目進行檢測和評估,文章分析了海螺溝景區(qū)公路工程的混凝土強度的檢測過程與數(shù)據(jù),探究了回彈法在混凝土檢測中的應用方法、參數(shù)及實施情況,旨在規(guī)范該技術的實施,提高數(shù)據(jù)的準確和可靠性,保證混凝土工程質(zhì)量。
關鍵詞 回彈法;檢測技術;混凝土強度
中圖分類號 U415 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2024)17-0074-03
0 引言
回彈法作為一種非破壞性的混凝土抗壓強度檢測方法,近年來在建筑工程領域得到了廣泛應用?;炷帘砻娴挠捕扰c其內(nèi)部的結構和抗壓強度存在一定的相關性。當使用回彈儀在混凝土表面施加一定力度的沖擊時,混凝土表面的回彈程度可以反映其內(nèi)部的硬度狀態(tài)。根據(jù)回彈儀的讀數(shù),結合相應的換算公式或圖表,可以大致估算出混凝土的抗壓強度。但是,回彈法也存在一定的局限性,比如受混凝土表面狀況、齡期、含水率等多種因素的影響,因此在使用時需要結合實際情況進行修正和校準。
1 工程概況
2022年9月5日12時52分(北京時間)在甘孜藏族自治州瀘定縣發(fā)生6.8級地震,震源深度為16 km,震中位于瀘定縣磨西鎮(zhèn)(北緯29.59°,東經(jīng)102.08°),距瀘定縣39 km,距康定市53 km,距成都市221 km。
海螺溝景區(qū)山門至一號營地公路是海螺溝景區(qū)連接對外交通的唯一等級公路,是景區(qū)對外聯(lián)系的生命線,與已建成的一號營地至三號營地公路相接,共同構成景區(qū)的汽車專用公路。在該次地震中,此路段受災嚴重。原路磨西鎮(zhèn)至一號營地改建段路線全長13 km,采用四級公路標準,路基寬6.5 m,瀝青混凝土路面;一號營地至三號營地(K13~K28.78)路線全長15.78 km,路基寬6~7.5 m,水泥混凝土路面,地形狹窄,路線采用較多回頭展線克服高差,路線指標較差,按等外級公路設置。由于進景區(qū)通道受限,要恢復景區(qū)交通,恢復重建,考慮還是在原道路上進行改造提升。對于高風險地災點,采取設置隧道繞避、原位處置,以及河對岸改線等方式處理[1]。
2 回彈法檢測技術特點
回彈法檢測技術具有精確度高、操作簡便、適用范圍廣及非破壞性等特點?;貜椃z測技術通過精確測量材料表面在受到外力作用后的回彈程度,能夠準確反映材料的硬度、彈性模量等力學性質(zhì)。相較于其他復雜的材料測試方法,回彈法檢測技術具有操作簡便的特點。研究人員只需將測試儀器置于材料表面,施加適當?shù)耐饬Σ⒂^察回彈程度,即可完成測試。作為一種非破壞性的測試方法,回彈法檢測技術在測試過程中不會對材料造成損傷。
3 儀器設備
在選擇回彈法檢測儀器設備時,應綜合考慮精度、測試范圍、穩(wěn)定性、可靠性、操作簡便性以及維護和保養(yǎng)等因素。根據(jù)所掌握的資料和現(xiàn)場踏勘情況,結合該工程的特點,選取相應的檢測儀器設備,保證檢測任務的順利完成。該項目主要儀器設備見表1所示:
一體式數(shù)字回彈儀以其高精度、廣泛的應用范圍、智能化功能和高耐用性等特點,在材料科學研究和建筑工程質(zhì)量檢測等領域中發(fā)揮著重要作用。它不僅能夠提高測試效率和準確性,還能夠為科研人員和工程師提供更加全面、準確的數(shù)據(jù)支持。
數(shù)字式碳化深度測量儀是一種專門用于測量混凝土或其他材料表面碳化深度的儀器。采用高精度的傳感器和數(shù)據(jù)處理技術,能夠精確測量材料表面的碳化深度。通過數(shù)字顯示和數(shù)據(jù)處理軟件,可以快速獲取碳化深度的準確數(shù)值,且具有多種測量模式,可以適應不同的測量需求。
4 檢測技術
4.1 測區(qū)布置要求
對于一般構件,測區(qū)數(shù)不宜少于10個[2]?;貜椃ǖ挠行栽诤艽蟪潭壬先Q于測區(qū)數(shù)量的合理分布。當測區(qū)數(shù)量不足時,可能導致結果偏差較大,無法真實反映混凝土的整體強度。可也有適當減少測區(qū)數(shù)的情況,但應不得少于5個:受檢構件數(shù)量大于 30 個且不需提供單個構件的推定強度的構件;受檢構件某一方向上的尺寸小于 4.5 m 且另一方向尺寸小于 0.3 m 的構件;相鄰兩測區(qū)的間距不應大于2 m,測區(qū)離構件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于 0.5 m 且不宜小于 0.2 m 的構件[3]。
在選取測量區(qū)域時,應優(yōu)先考慮將回彈儀放置在混凝土澆筑的側面,以確保其處于水平方向。若由于實際情況限制,無法實現(xiàn)水平放置,也可在非水平方向的混凝土澆筑表面或底面進行測量。為確保測量結果的準確性和代表性,測量區(qū)域應優(yōu)先選擇構件的兩個對稱可測面。若條件限制無法布置在對稱的可測面上,則可以將測量點布置在同一可測面上,并確保測量點的分布均勻。此外,必須在構件的關鍵部位和潛在薄弱環(huán)節(jié)設置測量區(qū)域,以全面評估其性能。在測量過程中,應特別注意避開任何預埋件,以避免對測量結果產(chǎn)生干擾。
4.2 碳化深度值測量
在完成回彈值測量后,應選取具有代表性的位置進行碳化深度值的測量。為確保測量結果的準確性和代表性,測點的數(shù)量不應少于構件測區(qū)數(shù)量的30%。隨后,計算這些測點碳化深度值的平均值,以代表該構件每個測區(qū)的碳化深度。若發(fā)現(xiàn)碳化深度值的極差超過2.0 mm,說明構件內(nèi)部可能存在較大的碳化差異,此時應在每個測區(qū)都進行碳化深度值的測量,以更全面地了解構件的碳化情況。這一步驟對于準確評估構件的性能和狀態(tài)至關重要,能為后續(xù)的維護和修復工作提供重要的數(shù)據(jù)支持。
碳化深度值的測量應嚴格遵循以下步驟,以確保數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。首先,使用專業(yè)工具在選定的測區(qū)表面制作直徑約為15 mm的孔洞,其深度必須超過混凝土的預期碳化深度。隨后,仔細清除孔洞內(nèi)的粉末和碎屑,注意不得使用水進行清洗,以免影響測量結果。接下來,將濃度為1%~2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣。當已碳化和未碳化混凝土之間的界線清晰可見時,使用碳化深度測量儀精確測量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離。為確保測量結果的穩(wěn)定性和可靠性,應在每個測區(qū)進行 3 次測量,每次讀數(shù)精確到 0.25 mm。最后,計算上述三次測量的平均值,并將其作為最終的檢測結果,結果應精確至 0.5 mm[4]。這一系列的測量步驟旨在確保碳化深度值的準確性,為混凝土結構的評估和維護提供重要依據(jù)。
5 參數(shù)頻率及實施情況
該項目各項檢測內(nèi)容分別見表2~4所示:
6 回彈法檢測技術的局限性
間接性和模糊性:回彈法檢測混凝土強度是一種間接和模糊的方法,這意味著其檢測結果可能不如直接測量的準確,誤差可能較大。因此,它可能不適用于需要精確檢測混凝土強度的現(xiàn)場檢測[5]。
結果精度:由于回彈法依賴于混凝土表面的硬度推測其強度,因此其結果的精度可能受到多種因素的影響,如混凝土表面的濕度、齡期、碳化深度等。這些因素可能導致回彈值與混凝土實際強度之間的關系不穩(wěn)定,從而影響結果的準確性。
適用范圍:要求被測構件的表面為原漿面,應清潔、平整,如混凝土表面存在麻面、疏松層等情況,應在檢測前進行處理,用小型砂輪磨把疏松的表面浮漿清除后方可進行,否則采集到的回彈值會偏低,影響檢測結果的準確性。另外,如果混凝土表面潮濕,采集到的回彈值也會偏低,從而導致檢測結果產(chǎn)生較大偏差。因此,回彈法通常適用于具有一定硬度和厚度的混凝土檢測。對于某些特殊類型的混凝土,如輕質(zhì)混凝土、高性能混凝土等,回彈法可能無法準確測量其強度。
操作要求:回彈法需要專業(yè)的操作人員進行,他們對設備的熟悉程度、操作技巧等都會對檢測結果的準確性造成影響。檢測時回彈儀一定要垂直于檢測面,緩慢施壓,讀取數(shù)值后快速回調(diào),應避開孔洞及疏松的地方,也要避開外露的石子,讀數(shù)時應正對數(shù)值指針[6]。
碳化深度測試取值的影響:碳化深度值的測量準確與否和回彈值一樣,都會影響推定混凝土強度的準確性。碳化深度的測量應為垂直距離,且鑿孔深度應大于碳化層的深度。測量前應把孔洞內(nèi)的粉塵清除干凈,否則區(qū)分不清已碳化和未碳化的界線,給測量的準確性造成影響。清除粉塵時不得用水進行清洗。用于測量碳化深度的儀器應當符合要求,嚴禁使用目測的方式取值。
因此,在使用回彈法檢測混凝土強度時,應充分考慮其局限性,并結合其他檢測方法如鉆芯法、超聲波法等進行綜合評估[7],以獲得更準確的混凝土強度信息。
7 數(shù)據(jù)及統(tǒng)計
該項目路基工程的防護支擋工程混凝土強度檢測結果的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表見表5所示:
該次TJ標段共檢測110個測區(qū)[8],檢測11個構件,11個構件的強度推定值大于設計強度,合格率為100%[9-10]。
8 分析評估
通過對海螺溝景區(qū)道路(磨西至三號營地段)保通應急工程項目TJ標路基工程的防護支擋工程混凝土強度進行檢測,其檢測結果見表6所示:
9 結論
回彈法檢測技術為混凝土結構的快速強度評估提供了有效手段。該文分析實例表明,回彈值與混凝土抗壓強度存在良好的相關性,表明該方法具有較高的準確性和可靠性。該項目在實施回彈法檢測混凝土強度過程中,對儀器設備、試件制備、實施方法、數(shù)據(jù)處理和結果分析等方面均作出了明確規(guī)定,有助于提高混凝土抗壓強度檢測的技術水平,保證混凝土工程質(zhì)量。
參考文獻
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