混凝土抗压强度检测在工程中的应用

混凝土抗压强度检测在工程中的应用

卢运壮

天元建设集团有限公司  山东临沂  276000

摘要:混凝土强度是混凝土结构或构件承载能力等性能的关键因素。本文详细探讨了钻芯法、回弹法在建筑工程中的应用。通过引入混凝土强度检测技术可以有效的提高混凝土抗压强度检测数据的可靠性。

关键词:混凝土强度;钻芯法;回弹法;建筑工程

建国以来,特别是改革开放之后,随着经济建设迅速发展,我国建筑业也有了飞速发展。同时,随着混凝土结构在基本理论和设计方法等方面研究的不断深入,钢筋混凝土建筑物的结构设计和施工水平也有了很大的提高。混凝土强度检测技术的目的,就是力求最佳的质量,将失效概率限制在人们实践所能接受的适当程度上。钻芯法、回弹法是已建结构的混凝土力学性能检测的适用、方便、可靠的方法。本文就是主要研究钻芯法、回弹法在建筑工程中的应用。

一、钻芯检测技术在建筑工程中的应用

1.钻芯法的选用条件

钻芯法检测混凝土强度,我们一般在回弹法不适用时选用,或对其他非破损测得的数据有怀疑时采用。随着高强混凝土在工程结构中的广泛应用,钻芯法已成为评价混凝土强度的重要方法。相对来讲,在检测精度要求越来越高的今天,钻芯法显得更为重要。当有下列情况时,选择钻芯法检测混凝土强度:

(1)对试块抗压强度的测试结果或对其他非破损测强取得的数据有怀疑时。

(2)因材料、施工或养护不良而发生质量问题时。

(3)混凝土遭冻伤、火灾、化学侵蚀或其他损害时。

(4)检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时。

钻芯法也有它的局限性,它对混凝土构件有一定的破坏,对钻芯位置的选取和数量等均受到一定限制,且成本较高,操作较复杂,故一般在工程检测中不宜大量钻芯。

2.现场钻芯位置的选择

作为工程检测鉴定的专业技术人员,必须对结构设计和施工的基本原则有一定了解,钻芯位置的选取正是根据这些原则确定的。

(1)实际工程中,同层次、同混凝土强度等级,同浇捣日期的相同类型的结构或构件有很多,在选钻芯样钻取部位时,首先应选择受力较小的构件钻取芯样,如高度或跨度较小的构件。

(2)混凝土梁,梁的受力图形为余弦波状,梁中间部位截面的上部受压下部受拉,梁两端1 3-l 4跨度范围内剪力较大,上部受压且常有抗剪弯筋,故钻芯时宜选在距梁两端l 3-1 4跨度部位、梁身中下部。

针对框架梁而言,当梁截面高度h≥500mm时,钻芯部位可选在中和轴上弯矩最小值处或者粱跨中中和轴以下部分;梁截面高度h

(3)混凝土柱,无论是轴向受力往或偏心受力柱,钻芯部位都可选在柱的。纵横轴线交点处即柱中,因为柱混凝土的施工是从下到上进行浇捣的,振捣后,由于重力作用柱的下半部石子偏多而上半部则偏少,一般说来下半部的混凝土强度要高于上半部,此处对受力偏心柱来说,弯矩最小值处也大致在柱中位置,因此,钻芯部位选在柱中,既最能代表该柱混凝土实际质量,又可减少柱的损伤。

而且,柱在主框架方向钢筋分布较密,非框架方向钢筋较少;柱的上下两端为箍筋加密区,柱身由楼面往上1-1.5m范围内往往是纵向钢筋接头的部位、箍筋加密区,钢筋分布较密;柱身的受力一般两端大,中间小;故芯样的钻取部位宜选在非主框架方向,在距楼面1.5m以上结构受力较小的位置。

3.钻芯在检测中遇到的问题及解决

在实际检测过程中,钻筒高速的运转使混凝土产生的强烈摩擦抖动,使得钻芯机渐渐变松后钻筒与结构面不垂直,造成所取的芯样容易出现芯样裂缝、缺边、少角、错位、倾斜及喇叭口变形、端面与轴线的不垂直度超过2度等缺陷,甚至打断钻头的钢齿。带有缺陷的芯样会造成混凝土检测强度与实际强度偏差较大,影响对结构作出真实评价,甚至出现误判。所以,在固定钻芯机时,一定要注意施工现场周围的具体环境、所钻取的混凝土强度的范围(不宜在强度低于10 MPa的混凝土上钻芯,因为钻芯机较难固定),在钻芯机主轴的旋转轴线与被钻芯样的混凝土表面相垂直的情况下,才能进行钻芯样工作。

二、回弹检测技术在建筑工程中的应用

回弹法检测混凝土强度具有非破损、仪器轻便、操作简便、测试范围分布广的优点,因此得到检测单位的广泛应用。

(1)施工中采用不同的模板对回弹值是有一定影响的,会引入较大误差。例如一般使用钢模或使用模板内加铺路防水膜成型的构件混凝土回弹值普遍偏高,钢模的保水性较好,对表面10 mm内厚度的表面强度和表面密度都很有提高,但实际内部混凝土强度并未提高。而木模由于木料本身的吸水性,表面的强度发展就远不如钢模。

(2)构件表面平整度对回弹值是有较大影响,由于模板漏浆或振捣在混凝土构件表面形成蜂窝孔洞、微小的气泡,表面不平整将大幅降低其回弹值。

(3)商品混凝土中粉煤灰等掺和料以及高效减水剂的普遍应用,大大提高了混凝土的工作性能、泵送性能、降低了水化热。但是这些掺和料、外加剂会造成混凝土表面硬度降低,对混凝土的回弹值均有一定影响。商品混凝土若掺加了较多的粉煤灰和缓凝剂或者施工单位在施工中振捣时间过长造成粉煤灰颗粒集中于表面,也会出现混凝土凝结缓慢而造成强度偏低。由于不同地区的原材料情况不同,甚至不同批次拌制的混凝土所采用的原材料情况都不尽相同,因此对于这些掺和料、外加剂引起的回弹值变化,难以采用统一的修正系数加以修正。

三、小结

总之,钻芯法及回弹检测技术在实际应用中有许多问题,如取样部位不当,轻则削弱构件承载力,重则损伤主筋或钻断主筋等。为避免检测技术对结构安全造成影响,本文根据自己多年工程检测鉴定经验结合众多工程技术人员的经验进行了总结和探讨。

参考文献:

[1]中国工程建设标准化协会.钻芯法检测混凝土强度技术规程[M].北京:中国建筑工业出版社.2004.6

[2]中国工程建设标准化协会.超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程[M].北京:中国建筑工业出版社.2008

[3]李勇.《建筑施工企业安全文化的建设》,《建筑经济》.2007.6

[4]孙光.《建筑施工企业安全文化建设思考》,《山西建筑》.2008.10