山东铁正工程试验检测中心有限公司山东省济南市250000
摘要:回弹法作为一种简单、快速的推定混凝土强度的无损检测方法,在被广泛使用的这几年,也越来越多的引起争议。
关键词:硬度泵送碳化深度
1.概述
回弹值的大小取决于混凝土反作用在回弹锤上的冲击能量,确定的是混凝土的硬度。混凝土硬度与强度(低强)之间存在相关性,回弹值与混凝土强度之间的这种相关性再通过大量的试验数据回归计算得到统一的测强推定曲线。
下面是一组回弹值与钻芯强度的对比试验,以潍坊北站建设工程回弹检测值为实例,该部位设计强度C35,试件28d取芯强度为42.2MPa,回弹数据如下图:
结果显示回弹推定强度小于实际取芯抗压强度。正是由于回弹法受自身原理的影响,不能反映混凝土内部的质量,而采用《JGJ/T23-2011》中的统一测强曲线,在使用中有一定局限性。本文结合《JGJ/T23-2011》回弹法检测混凝土抗压强度技术规程,对回弹法推定泵送混凝土强度进行探讨。
2.碳化深度对回弹值的影响
混凝土碳化原理是水泥水化形成Ca(OH)2,呈碱性,遇到酚酞变红,与空气中CO2,H2O反应,生成Ca(CO3),呈中性,遇到酚酞无色,未变红的即碳化。再用碳化深度测量仪测量已碳化与未碳化交界面到混凝土表面的垂直距离,即碳化深度。
《JGJ/T23-2011》规定在回弹值达到36MPa时,少量的碳化是不会让回弹值修正变小。这是因为少量的碳化有助于形成Ca(CO3)薄膜,这层薄膜会将混凝土表层空隙覆盖住,填充完好,改善表层硬度与密实度,提升混凝土性能。而过量碳化导致形成过量Ca(CO3)并与混凝土分离,影响混凝土的收缩与膨胀,进一步影响到钢筋的锈蚀,使得回弹值加速下降。
碳化深度是混凝土中一个长期且复杂的变化过程,而且各个地方、区域的温湿度、混凝土环境等级及掺合料的品种,直接影响到混凝土的碳化速度,一旦影响到混凝土内部甚至钢筋锈蚀,会直接导致混凝土出现裂缝或坍塌。《JGJ/T23-2011》规定大于6mm的碳化深度均按6mm计算回弹值,大量试验数据说明碳化深度与回弹值的关系曲线到达一个极值时,并不存在联系,在碳化深度大于6mm时,回弹法并不适用于检测混凝土强度。
碳化深度对回弹值的影响存在局限性与随机性,这种随机性需要我们了解混凝土碳化的具体原理,再根据混凝土具体情况与环境要求,正确使用回弹法推定混凝土强度。
3.泵送混凝土回弹值偏低的原因分析
泵送混凝土砂率偏高、碎石粒径更小、掺合料掺量大,设计坍落度大,浇筑时流动度大,使得混凝土表面覆盖大量胶材浆体跟砂浆,导致混凝土表面硬度低;外加剂中引气成分的添加,也使得混凝土中充满着微小气泡,这些气泡会减少混凝土给回弹锤的回弹能量。这些都会导致回弹值低,所以《JGJ/T23-2011》对泵送混凝土强度换算进行了进一步修订。但目前高性能混凝土中掺合料、外加剂的比例与种类不断增多,传统的测强曲线得出的推定强度与实际强度容易产生较大的偏差。
《JGJ/T23-2011》中泵送混凝土测区强度换算表,回弹值的增加量随混凝土强度增长变化较小,说明回弹值的换算并不是简单的根据表面硬度去推算。混凝土的内部结构也决定着混凝土的强度,所以现场泵送混凝土的运输,浇筑,振捣,配合比都影响着回弹值的强度推定。
4.小结
对于回弹法检测强度,混凝土的表面平整度、温湿度、原材料的选择、配合比比例、碳化深度、施工工艺等对回弹结果影响较大。我们必须结合现场实际情况,掌握碳化深度、泵送混凝土的基本原理,得到一个较为准确的强度推定值。它的检测结果是作为混凝土强度推算的一个依据,并不能直接评定混凝土强度。
参考文献:
[1]JGJ/T23-2011,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]何升泽、赵仕秀,提高混凝土回弹强度方法[J].混凝土工程,2014,10:4-28.
[3]童春明,混凝土回弹强度差异的原因分析与控制要点[J].混凝土工程,2015,1:5-1.