现场检测混凝土抗压强度常用方法和检测结果影响因素研究

2020-11-26范小敏韩松泉

商品与质量 2020年11期

范小敏韩松泉

镇江市长江河道管理处江苏镇江 212000

1 回弹法的基本工作原理及特点

回弹法检测混凝土结构强度的基本原理是利用回弹仪中的弹簧驱动重锤并通过撞击杆，将重锤作用于混凝土结构表面，同时测出重锤回弹距离，利用混凝土硬度与抗压强度之间存在的一定关系，以回弹值作为混凝土强度判定指标，最终推断混凝土强度的方法。因为回弹仪重锤的回弹距离与回弹仪弹簧击锤产生的动能及被混凝土构件吸收的动能方式有关，混凝土构件吸收的能量又与混凝土构件自身的应力应变有关，也就是与混凝土的强度和硬度有关。与强度和硬度都较高的混凝土构件相比，强度和硬度相对较低的混凝土构件所吸收的动能更多，因此作用在弹击锤使其回弹的动能就少，相应回弹距离也就越短。回弹法正是利用回弹仪垂直弹射混凝土表面，根据回弹高度来确定混凝土硬度，然后结合混凝土硬度计算出混凝土抗压强度[1]。

2 回弹法检测混凝土抗压强度结果准确性的影响因素

回弹法检测混凝土强度的检测仪器构造简单，仪器的操作不复杂，在实际检测过程其检测结果中受外界因素的影响较大。①在潮湿环境中采用回弹法检测混凝土抗压强度，会造成检测结果偏低。潮湿的环境有利于混凝土中水泥的水化反应，增大了混凝土构件的强度。但实际情况是是潮湿环境中的混凝土表面的硬度会减低，导致回弹值偏低。笔者在实际检测中遇到某箱涵采用回弹法检测其抗压强度时，同一壁板在内部潮湿环境下进行回弹测试结果为达不到设计强度而在外部干燥环境下进行回弹测试得到回弹结果则高于设计强度。因此采用回弹法检测构件抗压强度是要求混凝土表层保持干燥状态，或者对潮湿状态下测定的混凝土抗压强度进行一定的修正，否则会造成检测结果的偏低。②混凝土表面状况对回弹法检测结果的影响，混凝土的表层应该与其内部质量无明显差别。进行回弹检测前，应选择合适的回弹测区，尽量避开蜂窝、麻面部位，选择平整、清洁的表面均匀分布测点。然而，日常回弹法测试的混凝土由于使用了重复利用的模板和浇筑振捣不仔细在其表面有一层疏松层，表面不光滑，与内部的混凝土强度差异较大。回弹测试前若不利用砂轮对混凝土表面进行磨平清理，测试结果将会偏小，此时也不能代表构件混凝土的真实强度。③回弹法测试人员对检测结果的影响。回弹法检测混凝土抗压强度时，每个测区要求弹击16个测点，通常的构件检测其混凝土抗压强度时需要进行10个测区的测试。这就需要检测员进行大量重复的工作，回弹检测对检测员的体力和耐力等各方面有较高的要求，需要检测员时刻保持着规范的操作行为。如果检测员工作责任心不强，职业道德素养不高，未经过上岗前培训，检测操作未严格按照标准规定的技术要求进行，则会导致回弹测试结果存在较大的误差。

3 钻芯法的基本工作原理及特点

钻芯法试验是通过钻机钻取芯样，然后对芯样进行加工制件后进行无侧抗压试验，以取得芯样抗压强度。钻芯法检测混凝土抗压强度的方法具有检测方法直接，抗压强度检测结果无需参照换算，检测强度结果的可靠性较高，对混凝土检测适用性广的特点，适用于受到化学侵蚀、冻害或者由于养护、材料和施工等造成混凝土质量问题以及使用期限较长的混凝土构筑物。采用钻芯法检测混凝土抗压强度的同时钻芯取样会对混凝土结构带来损伤，破坏了原有结构的整体性。另外，钻芯法的检测成本较高，检测耗费时间，检测结果无法立即得出。由于采用钻芯法检测强度对检测点位要求较高，故小型混凝土构件及异型部位混凝土难以采用该方法[2]。

4 钻芯法检测混凝土抗压强度结果准确性的影响因素

①在钻取芯样的过程中，由于钻筒高速旋转与混凝土构件产生摩擦导致钻芯机在运行过程中出现强烈振动，长时间取样过程中会造成钻心机无法有效地被固定，导致钻取的芯样出现不垂直、产生变形，对其抗压强度检测结果造成影响。②芯样加工质量也会对其抗压强度检测产生影响。芯样加工制件的高度要和其直径的比值要求保持在0.95-1.05之间，超过要求的范围都会对抗压试验结果造成影响；芯样加工断面的不平整度在实际检测加工中容易被忽视，但其对芯样抗压强度也会产生影响，断面不平整造成芯样产生偏心受压导致测试的结果偏小。③钻芯深度的不同对抗压强度的结果也会造成影响。笔者在实际检测中遇到某堤防护坡格埂采用钻芯法对其混凝土强度进行检测，格埂的厚度为60cm。第一次钻芯取样时只钻取到格埂上表面以下13cm左右的位置，芯样加工后发现芯样混凝土的砂浆量较多，进行抗压强度测试时结果达不到设计指标值。第二次采用加长钻筒进行钻芯取样一直钻取到格埂底部，钻取得到的芯样的中部位置进行加工并进行抗压强度测试，测试结果超过了设计指标要求。