混凝土回彈測(cè)強(qiáng)方法與規(guī)范.ppt

回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程相關(guān)問(wèn)題的思考 北京建筑工程學(xué)院宋少民 混凝土結(jié)構(gòu)回彈檢測(cè)抗壓存在的問(wèn)題與思考 問(wèn)題的提出近年來(lái) 越來(lái)越多的混凝土攪拌站和施工單位抱怨混凝土回彈檢測(cè)抗壓強(qiáng)度存在的問(wèn)題 具體說(shuō)有以下兩個(gè)方面 1 摻加粉煤灰的泵送混凝土用回彈法測(cè)定的強(qiáng)度經(jīng)常出現(xiàn)不合格 但實(shí)際結(jié)構(gòu)中混凝土的強(qiáng)度合格 2 有些地區(qū)建筑管理與質(zhì)量監(jiān)督部門不按照GB T50344 建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定 明明試塊強(qiáng)度合格 抽檢組數(shù)也夠 動(dòng)不動(dòng)就回彈測(cè)強(qiáng) 一測(cè)就不夠 然后就鉆芯 就走關(guān)系 學(xué)者質(zhì)疑回彈法測(cè)強(qiáng) 清華大學(xué)廉慧珍教授2007年在 混凝土 發(fā)表學(xué)術(shù)論文質(zhì)疑 回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度 主要觀點(diǎn)有以下幾個(gè)方面 1 材料的硬度和強(qiáng)度不是同一個(gè)概念 同一種勻質(zhì)材料的硬度和強(qiáng)度之間有一定的相關(guān)性 而不同材料的硬度和強(qiáng)度之間不能建立相關(guān)的關(guān)系 同樣水膠比的砂漿和混凝土是不同的材料 砂漿的硬度最多只可能與砂漿強(qiáng)度有一定的聯(lián)系 而相同水膠比的砂漿強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度的關(guān)系卻依漿骨比和砂率的不同而異 2 混凝土碳化層和該混凝土更是不同的材料 混凝土碳化層的硬度和內(nèi)部混凝土的強(qiáng)度沒(méi)有關(guān)系 再基于碳化層的硬度引進(jìn) 折減系數(shù) 來(lái)推算混凝土的強(qiáng)度 在概念上是錯(cuò)誤的 這個(gè) 碳化層 的硬度及厚度和混凝土的強(qiáng)度并沒(méi)有關(guān)系 對(duì)于混凝土的強(qiáng)度來(lái)說(shuō)是沒(méi)有意義的 碳化對(duì)混凝土的影響主要并不是強(qiáng)度 因?yàn)橹灰趽接梅勖夯液蟀鸦炷了z比降低到一定程度 28d抗壓強(qiáng)度無(wú)疑是會(huì)滿足設(shè)計(jì)要求的 而且由于現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土溫度的影響 摻粉煤灰的混凝土實(shí)際強(qiáng)度總是會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的相同摻粉煤灰的混凝土試件強(qiáng)度高 并與碳化無(wú)關(guān) 碳化本身不會(huì)造成混凝土劣化 但是Ca OH 2碳化后分子體積大約可收縮20 如果先產(chǎn)生干燥收縮 隨后再加上碳化收縮 可能在約束條件下產(chǎn)生開(kāi)裂 更重要的是 鋼筋在堿性環(huán)境下的穩(wěn)定性會(huì)因堿度降低而受到破壞 引起銹蝕 3 混凝土是復(fù)雜的多相非均質(zhì)材料 回彈值和抗壓強(qiáng)度之間沒(méi)有唯一的關(guān)系 不只是不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土沒(méi)有相同的硬度 抗壓強(qiáng)度關(guān)系 而且相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土也沒(méi)有相同的組成和微結(jié)構(gòu) 即使給定的混凝土 也會(huì)因骨料和基體之間的硬度不同以及骨料在礦物學(xué)上的變化而有不同的回彈值 合理的方法是對(duì)每一種混凝土都標(biāo)定其強(qiáng)度 硬度關(guān)系 當(dāng)用回彈值估計(jì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的強(qiáng)度時(shí) 必須和標(biāo)定時(shí)的試驗(yàn)步驟與環(huán)境條件相似 把定到規(guī)范中的回彈值 抗壓強(qiáng)度關(guān)系表格或公式作為通用標(biāo)準(zhǔn)是欠妥當(dāng)?shù)?回彈測(cè)強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)編制組成員的回應(yīng) 混凝土的抗壓強(qiáng)度與其測(cè)區(qū)的回彈值 表面硬度 之間有一定的關(guān)系 該關(guān)系是以大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)并考慮其他影響因素 通過(guò)回歸分析而建立的混凝土回彈值與抗壓強(qiáng)度之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式 回彈法用于檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度已在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用 實(shí)踐證明 采用回彈法推定的混凝土抗壓強(qiáng)值 對(duì)于處理工程質(zhì)量問(wèn)題具有十分重要的意義 盡管碳化會(huì)提高混凝土的抗壓強(qiáng)度 但碳化對(duì)混凝土表面硬度的影響更大 回彈法是研究混凝土的表面回彈值與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系的 它研究的對(duì)象就是混凝土 而不是混凝土中的砂漿 況且 回彈規(guī)范 中規(guī)定在每個(gè)測(cè)區(qū)選擇有效的16個(gè)測(cè)點(diǎn) 計(jì)算時(shí)去掉3個(gè)最大的和3個(gè)最小值剩余10計(jì)算平均值 已經(jīng)考慮了石子和氣孔對(duì)回彈值的影響 當(dāng)檢測(cè)條件與測(cè)強(qiáng)曲線的適用條件有較大差異時(shí) 還可采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修正 廉慧珍教授的答復(fù) 引用毛澤東的話 時(shí)代在變化 過(guò)去我們熟悉的東西有些要閑置起來(lái) 而有些我們不熟悉的東西要盡快熟悉起來(lái) 引用王宏甲 中國(guó)新教育風(fēng)暴 的話 對(duì)一個(gè)理論的反駁 即對(duì)問(wèn)題的任何認(rèn)真的嘗試性解決的反駁 始終是我們接近真理的前進(jìn)一步 把混凝土當(dāng)作宏觀均質(zhì)且各向同性的材料 過(guò)去在混凝土組分不是這么多 水灰比比較大 總體強(qiáng)度等級(jí)比較低 生產(chǎn)和施工控制也沒(méi)有現(xiàn)在這樣復(fù)雜的情況下 還算可以 而現(xiàn)在情況正在起著很大的變化 混凝土的非均質(zhì)性表現(xiàn)得更加突出 不管發(fā)明者是誰(shuí) 在混凝土中使用回彈法總是從金屬材料移植過(guò)來(lái)的 盡管工業(yè)上的金屬材料也并不是理想的絕對(duì)均勻體 畢竟混凝土和金屬材料的力學(xué)性質(zhì)和勻質(zhì)性相差得太大 連金屬的表面硬度都很難測(cè)準(zhǔn) 何況混凝土 表面硬度的檢測(cè)在金屬工業(yè)中主要也是用來(lái)評(píng)價(jià)材料勻質(zhì)性 加工性 并不用于檢測(cè)其強(qiáng)度 有的工程在剔除表面 碳化層 后再檢測(cè)回彈值 反而比未剔除時(shí)的還要高 更重要的是 碳化 層確實(shí)是與混凝土本體不同的兩種材料 碳化層 的硬度和混凝土強(qiáng)度之間不可能有相關(guān)關(guān)系 因此用對(duì) 碳化層 的回彈值根據(jù) 碳化層 厚度修正的強(qiáng)度值的方法是不能用的 這是科學(xué)概念問(wèn)題 不同材料的硬度與強(qiáng)度之間是沒(méi)有關(guān)系的 材料的表面硬度和材料的厚度也是沒(méi)有關(guān)系的 由于碳化前沿確定的困難 目前現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)方法實(shí)在不能為準(zhǔn) 混凝土比砂漿碳化前沿更加曲折 如圖3 圖4所示 當(dāng)碳化深度較大時(shí) 打磨除去碳化層也不現(xiàn)實(shí) 需要說(shuō)明的問(wèn)題 砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50204 2002 和 砼強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) GBJ107 的規(guī)定 判定砼質(zhì)量是否合格的基礎(chǔ)是標(biāo)養(yǎng)的砼立方體抗壓強(qiáng)度或同條件養(yǎng)護(hù)試塊的立方體抗壓強(qiáng)度 而更能反映實(shí)體工程砼強(qiáng)度的是同條件養(yǎng)護(hù)試塊的立方體抗壓強(qiáng)度 所以嚴(yán)格按規(guī)范要求作好同條件砼試塊的制做 養(yǎng)護(hù) 試壓等工作 是確保砼實(shí)體質(zhì)量的最佳保證 依據(jù)GB50204 2002用回彈法測(cè)強(qiáng)可以在砼試件強(qiáng)度評(píng)定不合格時(shí)采用 其結(jié)果是對(duì)砼實(shí)體質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí) 進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度復(fù)核的處理的依據(jù) 而在重要結(jié)構(gòu)部位 不管標(biāo)養(yǎng)試塊和同條件養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度評(píng)定合格與否 均應(yīng)對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)體砼強(qiáng)度檢驗(yàn) JGJ T23 2001中用回彈法測(cè)得的砼強(qiáng)度換算值 平均值 標(biāo)準(zhǔn)差及強(qiáng)度推定值 均不參加砼抗壓強(qiáng)度的評(píng)定 只作為處理砼質(zhì)量問(wèn)題的依據(jù) 既然回彈法測(cè)強(qiáng)度不作評(píng)定依據(jù) 回彈法測(cè)強(qiáng)報(bào)告也不做評(píng)定 那么我們?nèi)绾卧u(píng)價(jià)回彈法測(cè)強(qiáng)結(jié)果呢 當(dāng)回彈法測(cè)強(qiáng)報(bào)告中有關(guān)數(shù)據(jù)不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí) 不要輕易進(jìn)行處理 應(yīng)當(dāng)先請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)人員核算或采用其他方法 比如鉆芯取樣測(cè)砼強(qiáng)度 進(jìn)行檢測(cè) 的確達(dá)不到設(shè)計(jì)要求 也不能滿足使用功能要求時(shí) 再請(qǐng)專業(yè)人員做出處理 現(xiàn)今因水泥強(qiáng)度高 水化熱大 混凝土水膠比較低 即使很薄的構(gòu)件 例如厚度10cm的樓板 混凝土中的溫度都不會(huì)是恒定的20 不論是高還是低 實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的指標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件中混凝土的性能差別都會(huì)較大 例如 當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度較高時(shí) 對(duì)不用或少用礦物摻和料的混凝土抗壓強(qiáng)度 構(gòu)件中的要低于實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試件的 用實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)驗(yàn)收就會(huì)不安全 使用礦物摻和料的 則相反 粉煤灰摻量對(duì)回彈測(cè)強(qiáng)誤差影響 浙江省建筑科學(xué)設(shè)計(jì)研究院徐國(guó)孝 丁偉軍研究得出結(jié)論 其它摻量基本不變 粉煤灰單摻達(dá)35 50 時(shí) 制作混凝土立方體試塊 粗骨料為碎石 24組 用回彈儀測(cè)試 試壓 碳化深度測(cè)試后 按泵送混凝土測(cè)強(qiáng)曲線計(jì)算 發(fā)現(xiàn)其平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差都很大 而粉煤灰摻量在10 15 共計(jì)155組數(shù)據(jù) 以及單摻25 共計(jì)27組數(shù)據(jù) 時(shí) 其平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差在地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線誤差要求范圍內(nèi) 因此粉煤灰單摻超過(guò)30 時(shí) 泵送混凝土測(cè)強(qiáng)曲線已不適用 解決問(wèn)題的途徑 各地針對(duì)目前預(yù)拌混凝土中礦物細(xì)粉摻和料摻加量較大的趨勢(shì) 制定符合本地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)物回彈測(cè)強(qiáng)實(shí)際情況的測(cè)強(qiáng)曲線 克服目前的問(wèn)題 下面對(duì)北京地標(biāo)與新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)泵送混凝土測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算表進(jìn)行比較 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 平均回彈值 測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值 平均碳化深度值 北京市地方標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 北京市地方標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 北京市地方標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 北京市地方標(biāo)準(zhǔn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn) 本規(guī)程不適用于表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異或內(nèi)部存在缺陷的混凝土強(qiáng)度的檢測(cè) 2 1 3測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值由測(cè)區(qū)的平均回彈值和碳化深度值通過(guò)測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算表得到的測(cè)區(qū)現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度值 2 1 4混凝土強(qiáng)度推定值相應(yīng)于強(qiáng)度換算值總體分布中保證率不低于95 的構(gòu)件中的混凝土強(qiáng)度值 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn) 4 1 5當(dāng)檢測(cè)條件與附錄A B C的適用條件有較大差異時(shí) 可采用同條件試塊或鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修正 試塊或鉆取芯樣數(shù)量不應(yīng)少于6個(gè) 試塊邊長(zhǎng)為150mm 芯樣公稱直徑宜為100mm 高徑比為1 芯樣應(yīng)在測(cè)區(qū)內(nèi)鉆取 每個(gè)芯樣只能加工一個(gè)試件 計(jì)算時(shí) 測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值應(yīng)乘以修正系數(shù) 修正系數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)算 修正系數(shù) 精確到0 01 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn) 5 0 1計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值 應(yīng)從該測(cè)區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值 用余下的10個(gè)回彈值按下式計(jì)算 非水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面時(shí) 應(yīng)按下式修正 回彈值測(cè)量 4 2 1檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于混凝土檢測(cè)面 并且緩慢施壓不能沖擊 否則回彈值讀數(shù)不準(zhǔn)確 4 2 2本條規(guī)定每一測(cè)區(qū)記取16點(diǎn)回彈值 它不包含彈擊隱藏在薄薄一層水泥漿下的氣孔或石子上的數(shù)值 這兩種數(shù)值與該測(cè)區(qū)的正?；貜椫灯詈艽?很好判斷 同一測(cè)點(diǎn)只允許彈擊一次 若重復(fù)彈擊則后者回彈值高于前者 這是因?yàn)榻?jīng)彈擊后該局部位置較密實(shí) 再?gòu)棑魰r(shí)吸收的能量較小從而使回彈值偏高 碳化深度值測(cè)量 4 3 1本規(guī)程附錄A中測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值由回彈值及碳化深度值兩個(gè)因素確定 因此需要具體確定每一個(gè)測(cè)區(qū)的碳化深度值 當(dāng)出現(xiàn)測(cè)區(qū)間碳化深度值極差大于2 0mm情況時(shí) 可能預(yù)示該構(gòu)件混凝土強(qiáng)度不均勻 因此要求每一測(cè)區(qū)應(yīng)分別測(cè)量碳化深度值 4 3 3高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度高 表面硬度大 加之表面比較致密 經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn) 碳化對(duì)其影響很小 因此不用考慮表面的碳化 6 1 2有條件的地區(qū)和部門 應(yīng)制定本地區(qū)的測(cè)強(qiáng)曲線或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線 經(jīng)主管部門組織審定和批準(zhǔn)后實(shí)施 檢測(cè)單位應(yīng)按專用測(cè)強(qiáng)曲線 地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線 統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線的順序選用測(cè)強(qiáng)曲線 地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線 平均相對(duì)誤差 不應(yīng)大于 14 0 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差 er 不應(yīng)大于17 0 其中高強(qiáng)混凝土地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線 平均相對(duì)誤差 不應(yīng)大于 8 0 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差 er 不應(yīng)大于10 0 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn) 7混凝土強(qiáng)度的計(jì)算7 1構(gòu)件第i個(gè)測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值 由本規(guī)程附錄A 附錄B 附錄C查表得出 7 2構(gòu)件的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值應(yīng)根據(jù)各測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值計(jì)算 當(dāng)測(cè)區(qū)數(shù)為10個(gè)及以上時(shí) 應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 平均值及標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)按下列公式計(jì)算 新行標(biāo)要點(diǎn) 關(guān)于推定值公式的合理性等的不斷探索和更正 標(biāo)準(zhǔn)是人定的 和人的認(rèn)識(shí)水平有關(guān) 參與制定標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)人會(huì)因其經(jīng)歷和認(rèn)識(shí)的差異 但是作為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的管理和執(zhí)行者 卻應(yīng)當(dāng)有 天變不足畏 祖訓(xùn)不足法 人言不足恤 溫家寶總理談改革 創(chuàng)新時(shí)引用王安石語(yǔ) 的精神 混凝土注意控制好配合比 工作性 振搗 模板 養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié) 例如加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù) 保證14天養(yǎng)護(hù) 控制碳化深度 癥結(jié)所在 目前存在問(wèn)題的根源在于以下幾點(diǎn) 1 混凝土結(jié)構(gòu)非破損測(cè)定強(qiáng)度不滿足要求責(zé)任不能完