回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的幾個(gè)注意問(wèn)題

   日期：2017-05-18

    混凝土強(qiáng)度非破損檢測(cè) 技術(shù)雖然起步較晚，但發(fā)展速度卻很快，尤其是在歐美國(guó)家，近20年來(lái)先后研發(fā)一系列用于混凝土強(qiáng)度非破損檢測(cè)的先進(jìn)儀器，例如超聲波探測(cè)儀、拔出法測(cè)定儀等。

    但是回彈法仍以其儀器簡(jiǎn)單、操作方便、經(jīng)濟(jì)迅速和具有相當(dāng)?shù)臏y(cè)試精度，而始終保持著它在混凝土非破損領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢(shì)地位。在歷屆國(guó)際混凝土非破損會(huì)議上，回彈法的研究和應(yīng)用仍占相當(dāng)?shù)谋戎亍ｋm然回彈法具有一定的局限性，但這種方法在混凝土非破損中的檢測(cè)作用，國(guó)際上給予了充分的肯定。

    我國(guó)建設(shè)部于1985 年頒布了《回彈法評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ 23—85），這是我國(guó)第一部混凝土非破損檢測(cè)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上又進(jìn)行了修訂，于1992 年改名為《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23—92） （以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）。近幾年來(lái)， 在執(zhí)行此《規(guī)程》中， 由于檢測(cè)人員對(duì)規(guī)程的理解有誤， 出現(xiàn)了這樣或那樣的偏差， 使得對(duì)混凝土質(zhì)量的評(píng)定有誤，必須引起有關(guān)人員的足夠重視。

    《規(guī)程》中規(guī)定：“本規(guī)程適用于工程結(jié)構(gòu)中的普通混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)。”據(jù)此，有的施工單位就用其代替施工過(guò)程中混凝土試塊的留置，這是一種對(duì)《規(guī)程》的錯(cuò)誤理解。

    結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)與評(píng)定，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ 50204—92） 及《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ 107—87） 執(zhí)行。當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度有懷疑或留置的試塊數(shù)量不足時(shí)，才可按《規(guī)程》進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果可作為處理混凝土質(zhì)量的一個(gè)依據(jù)。隨著質(zhì)檢監(jiān)督力度的加大，由回彈法檢測(cè)代替留置試塊的現(xiàn)象逐漸減少，但在中小工程中還時(shí)有發(fā)生。

圖 砼構(gòu)件回彈法檢測(cè)

    回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，是通過(guò)回彈儀測(cè)定混凝土表面硬度，進(jìn)而推定其抗壓強(qiáng)度的方法。它的使用前提是要求被檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的內(nèi)外質(zhì)量一致。因此，當(dāng)混凝土表面受害，內(nèi)外部質(zhì)量有明顯差異時(shí)，不允許使用回彈法檢測(cè)。

    混凝土表面受害包括： 化學(xué)腐蝕、火災(zāi)及硬化期間受凍等。如果混凝土表面受害仍用回彈法檢測(cè)，其結(jié)果會(huì)造成誤判。

    例如某住宅樓澆筑C15混凝土圈梁時(shí)，由于冬季施工措施不當(dāng)，而使混凝土表層受凍，解凍后回彈檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度為12.8MPa，取芯樣檢測(cè)的強(qiáng)度為17.5MPa。兩種檢測(cè)方法的結(jié)果出現(xiàn)較大差異。

    如果按回彈法檢測(cè)結(jié)果勢(shì)必要判為不合格而進(jìn)行處理，造成不必要的浪費(fèi)。因此，遇到表面受害的混凝土檢測(cè)，應(yīng)選用取芯樣、超聲波等方法進(jìn)行。如果條件不具備，必須對(duì)混凝土表面進(jìn)行處理，達(dá)到內(nèi)外一致后，才能進(jìn)行回彈檢測(cè)。

圖 回彈儀水平方向檢測(cè)混凝土澆筑表面或澆筑底面

    水泥一經(jīng)水化就要析出氫氧化鈣Ca(OH)₂，它與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成硬度較高的碳酸鈣CaCO₃， 這就是混凝土的碳化現(xiàn)象。

    由于碳化作用使混凝土表面硬度增加，回彈值增大，但混凝土內(nèi)部的抗壓強(qiáng)度沒(méi)有變化，在測(cè)試過(guò)程中要扣除因混凝土碳化而增大的回彈值。

    因此，在測(cè)區(qū)回彈測(cè)試完成后，根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，要測(cè)量碳化深度。但是，在實(shí)際操作中，有的檢測(cè)人員不實(shí)地測(cè)量碳化深度，而是根據(jù)混凝土澆筑的時(shí)間，按經(jīng)驗(yàn)推算，這是錯(cuò)誤的作法。因?yàn)榛炷恋奶蓟粌H同齡期有關(guān)，還同混凝土所用的水泥品種，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，密實(shí)度以及混凝土所處的環(huán)境條件有關(guān)。

    普通硅酸鹽水泥的抗碳化能力要優(yōu)于礦渣水泥，火山灰水泥，粉煤灰水泥；混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，密實(shí)度越大，抗碳化能力越強(qiáng)；在環(huán)境因素中，大氣中CO₂濃度和周圍介質(zhì)的相對(duì)濕度對(duì)碳化影響最大。

    在大氣中存在水分的條件下，混凝土的碳化速度隨著CO₂ 濃度的增加而加快。當(dāng)大氣中的相對(duì)濕度在50%～ 75% 時(shí)，碳化速度最快；濕度過(guò)小， 混凝土孔隙中沒(méi)有足夠的水分使CO₂ 生成碳酸鈣， 碳化作用也不易進(jìn)行； 濕度過(guò)大， 混凝土孔隙中充滿了水，CO₂ 不易進(jìn)入到水泥石中，碳化作用也不易進(jìn)行。因此，用混凝土齡期推算碳化深度的作法是錯(cuò)誤的，一定要在被測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上實(shí)測(cè)碳化深度。

    實(shí)踐證明，在混凝土質(zhì)量基本一致的同一構(gòu)件的各測(cè)區(qū)，所處的環(huán)境條件基本一致，碳化深度值差異不大。因此，一個(gè)構(gòu)件中不必每個(gè)測(cè)區(qū)都測(cè)定碳化深度，選擇有代表性的1～ 2 處測(cè)量碳化深度即可， 否則會(huì)增加不必要的工作量。測(cè)量碳化深度時(shí)，要用碳化深度測(cè)量?jī)x或用深度卡尺。用鋼板尺或鋼卷尺測(cè)量碳化深度誤差大，影響混凝土強(qiáng)度的評(píng)定結(jié)果。



    按照《規(guī)程》規(guī)定， 回彈檢測(cè)的方法有兩種： 一是單個(gè)檢測(cè)，二是抽樣檢測(cè)。

    單個(gè)檢測(cè)適用于單獨(dú)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，如現(xiàn)澆整體煙囪、水塔、連續(xù)墻及結(jié)構(gòu)中的柱、梁、板、基礎(chǔ)等。抽樣檢測(cè)適用于相同的生產(chǎn)工藝條件下，混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同，原材料配合比、成型工藝、養(yǎng)護(hù)基本一致且齡期相近的同類構(gòu)件。

    單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)并進(jìn)行評(píng)定較容易掌握，而抽樣檢測(cè)往往在檢測(cè)批的劃分上出現(xiàn)偏差，也就是在“齡期相近”和“同類構(gòu)件”的掌握上出現(xiàn)錯(cuò)誤。

    有人在檢測(cè)時(shí)，對(duì)一棟樓房不論施工期長(zhǎng)短，都作為一批檢測(cè)，這是錯(cuò)誤的。因?yàn)椤耙慌苯Y(jié)構(gòu)或構(gòu)件，往往延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，而回彈法測(cè)試一般在一天或幾天內(nèi)完成，所評(píng)定的混凝土強(qiáng)度，是在一天或幾天內(nèi)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所達(dá)到的“及時(shí)強(qiáng)度”。

    對(duì)于施工延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、對(duì)同一設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土來(lái)說(shuō)，如果用在相同幾天內(nèi)測(cè)試的“及時(shí)強(qiáng)度”來(lái)評(píng)定這“一批”結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度，顯然是不正確的。另有檢測(cè)者對(duì)同層梁、柱、陽(yáng)臺(tái)等構(gòu)件混合抽樣檢測(cè)， 進(jìn)行總體評(píng)定也是不正確的。

    關(guān)于“齡期相近”的含義，是在劃分抽樣檢測(cè)的范圍時(shí)， 一般可按施工齡期的前后相差在15% 以內(nèi)掌握，超過(guò)15% 時(shí)可另劃分檢測(cè)范圍， 或按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)。

    “同類構(gòu)件”是指在檢測(cè)范圍內(nèi)，配筋、外形尺寸等基本相同或同一型號(hào)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。例如現(xiàn)澆多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，需要對(duì)每層的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可根據(jù)需要對(duì)該層的同類柱子或同類梁等構(gòu)件，采取抽樣方法分別進(jìn)行總體評(píng)定。



    如何推定被檢測(cè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的強(qiáng)度， 是能否正確判斷結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。按照《規(guī)程》規(guī)定， 構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的推定分兩種：

    1)按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí)，以最小值為該構(gòu)件混凝土強(qiáng)度的推定值：



    2)按批量抽樣檢測(cè)時(shí)， 按下列公式計(jì)算：   

    取公式②、③中的較大值為該批構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值

    在實(shí)際操作中，有的檢測(cè)者為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，取上述公式中的小值，這是錯(cuò)誤的。根據(jù)筆者的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，以最小值作為構(gòu)件強(qiáng)度的推定值，要比一組立方體試件強(qiáng)度的平均值低，實(shí)測(cè)二者強(qiáng)度保證率并不一樣，前者的保證率大于后者。

    另外，在檢測(cè)中也經(jīng)常出現(xiàn)測(cè)區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)差過(guò)大的現(xiàn)象，這說(shuō)明有某些偶然因素在起作用，要認(rèn)真加以分析，慎重取舍。特別要注意批量的劃分是否正確，不能按批量進(jìn)行推定時(shí)，要按單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行評(píng)定，以免造成誤判。