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回弹法检测混凝土强度的准确性研究

发布时间:2025/5/4 11:56:03   
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0前言

混凝土强度是混凝土结构物一个非常重要的评价指标,它关乎着国家财产和人民生命的安全。混凝土强度常用的检测方法有:立方体试件抗压强度试验法、钻芯法、回弹法。

立方体抗压强度检测主要是将新拌混凝土制作成边长为mm的立方体试件,养护到规定的龄期,用压力试验机测定其强度。该方法测定准确,数据直观,是控制和评价混凝土结构物强度的重要方法,可作为仲裁试验和工程验收的最终依据。

钻芯法是检测硬化后混凝土结构物强度的一种方法,在混凝土结构物上钻取圆柱体芯样,经过加工处理后放到压力试验机上进行抗压试验。该方法能准确地评定出混凝土的强度,但是由于该法需要在结构物上钻取芯样,对混凝土结构物造成一定的破坏,所以在工程中使用较少。

回弹法是在不破坏混凝土结构物的前提下,对硬化后混凝土结构物强度的快速评定,属于无损检测。它具有经济、携带方便、操作简单、使用灵活、适用范围广等优点,是目前我国工程质量验收评定中最常用的一种方法。用回弹法测得的混凝土强度只能作为参考,不能作为评定混凝土强度合格与否的依据,其检测结果的准确性有待商榷。

1回弹仪的工作原理

回弹仪是用弹簧对重锤加力,当弹簧释放时,冲击杆以恒定的能量撞击测试表面。当重锤受冲击回弹时,滑块回弹至最高处,同时,通过标尺测出重锤被反弹回来的距离。以回弹值(反弹距离与弹簧初始长度之比)作为与强度相关的指标,来推断混凝土强度。

在桥梁混凝土结构物里布满了密密麻麻的钢筋,还有石子作为混凝土的骨架,当测点下面刚好是钢筋或者石子时,回弹仪的弹击杆回弹大,测定值偏大。相反当测点下面刚好是水泥砂浆时,测定值偏小。即使能利用钢筋定位仪有效避开钢筋的位置,也无法避开石子的位置。另外,混凝土表面受外界温湿度的影响,硬度也会发生变化,使测试结果表现出了很多的不确定性。

2回弹法测定混凝土强度准确性研究

在河南某公路的桥梁预制梁场,对10片不同的T梁分别在7d和28d龄期时进行回弹,同时对其与梁体同条件养护的边长为mm的标准立方体试件进行抗压强度试验,来验证回弹法测得的结构物混凝土强度的准确性。

2.1对比试验

T型梁体编号为1~10,梁长均为30m,梁高2m,混凝土设计强度C50。回弹仪弹击方向均为水平方向,混凝土龄期7d时,不考虑碳化深度的影响;混凝土龄期28d,考虑碳化深度的影响。7d和28d龄期强度试验结果见表1。

2.2结果分析

分别将梁体龄期为7d和28d的回弹强度和同条件养护试件的强度进行对比,如图1、图2所示。

通过图1和图2,得出不论是7d龄期,还是28d龄期,用回弹法测得的混凝土结构物的强度均低于该混凝土同条件养护试件的抗压强度,用回弹仪测定的结构物28d强度时,甚至给出了强度不合格的结果。

通过表2数据,把回弹法测得的混凝土强度与同条件养护的立方体试件的强度相比较,最小误差为9.4%,最大误差达到31.3%。我们对梁体的真实强度产生了怀疑,对龄期28d的回弹强度值比较低的6号梁和8号梁进行钻芯取样,对芯样进行抗压强度试验,强度结果见表3。

芯样强度试验结果,表明梁体强度均达到设计强度,强度合格。

造成混凝土回弹强度不准确的原因是多方面的。从测试仪器角度分析,当回弹仪的弹击次数超过次时应进行保养。由于保养需要拆卸回弹仪,在实际工作中多数检测人员嫌麻烦没有定期保养造成仪器不准确。当回弹仪弹击杆的端部因频繁击打混凝土结构物变得扁平时,未及时更换弹击杆,造成测试仪器不准确。从测试人员角度分析,检测时弹击杆应与测试面垂直,但多数检测人员在操作仪器时往往不可避免地出现倾斜,造成测试结果不准确。从混凝土结构物的角度分析,测试时测区表面应为混凝土原浆面,并应清洁、平整。当存在浮浆时,测试人员未用砂纸清理,造成测试结果偏低。另外,外界的温度和湿度也会对测试结果造成影响。当结构物处于江河湖海附近,或在湿度较大的环境下,用回弹仪测试的混凝土强度往往偏低。

3结论

由于用回弹法测得的混凝土结构物的强度往往低于该结构物的真实强度,因此很容易给工程造成误判,将合格品判定为不合格品。在本次试验中回弹法测定的混凝土强度已经不具有任何参考价值,所以建议相关单位和检测机构在进行工程质量验收时,不能将回弹强度做为唯一评定混凝土结构物强度是否合格的判定标准。如果非用回弹仪测定混凝土结构物强度,建议同样以芯样强度或同条件养护的标准试件强度进行校正。



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