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回弹法检测混凝土强度

发布时间:18-06-11 08:57  来源:www.rsgy.org

  一、整体了解一下回弹法

  1、回弹法的原理

  混凝土表面硬度与混凝土极限强度存在一定关系,回弹仪的弹击重锤被一定弹力打击在混凝土表面上,其回弹高度和混凝土表面硬度存在一定关系。这样可以利用回弹仪测试混凝土表面硬度,并结合混凝土碳化深度从而间接测定混凝土速凝剂强度。

  2、 特点

  回弹法是目前国内应用最为广泛的结构混凝土抗压强度检测方法

  优点1:对结构没有损伤;

  优点2:仪器轻巧,使用方便;

  优点3:测试速度快;

  优点4:测试费用相对较低

  优点5:可以基本反映结构混凝土抗压强度规律;

  缺点1:精度相对较低;

  缺点2:不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土结构或构件的检测(规程1.0.2条)。(表面遭受火灾、冻伤、受化学物质侵蚀或内部有缺陷等)。现在有单位和学者进行研究。

  缺点3:影响因素多(水泥品种、骨料粗细、骨料粒径、配合比、微硅粉、混凝土碳化等;龄期、模板、泵送、高强等)。

  3、适用规范

  《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2011,将于2011年12月1日实施。JGJ/T23-2001届时作废。

  仪器要求:

  《回弹仪》GB/T9138

  《回弹仪》JJG817(正在修订)

  二、回弹法检测对人员和仪器的要求

  1、人员的要求

  使用回弹仪进行工程检测的人员,应通过主管部门认可的专业培训,并持有相应的资格证书。

  仪器、方法均从国外引进,国内外不同;会出现因人而异。

  2、仪器

  1)构造

  2)技术要求

  (1)回弹仪可为数字式的,也可为指针直读式的(3.1.1条)。

  (2)回弹仪应具有产品合格证及计量检定证书,并应在明显的位置上标注:名称、型号、制造厂名(或商标)、出厂编号(3.1.2条) 。

  (3)回弹仪使用时的环境温度应为-4~40℃。 (3.1.4条)

  (4)回弹仪除应符合现行国家标准《回弹仪》GB/T9138的规定外,尚应符合下列规定:

  a、水平弹击时,弹击锤脱钩的瞬间,回弹仪的标准能量应为2.207J。

  b、弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间,弹击拉簧应处于自由状态,此时弹击锤起跳点应相应于指针指示刻度尺上“0”处。

  c 、在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上,回弹仪的率定值应为80±2。

  d 、数字式回弹仪应带有指针直读示值系统;数字显示的回弹值与指针直读示值相差不应超过1(3.1.3条)

  3)仪器的检定

  (1)回弹仪检定周期为半年,当回弹仪具有下列情况之一时,应由法定计量检定机构按行业标准《回弹仪》JJG817进行检定:

  a、新回弹仪启用前;

  b、超过检定有效期限;

  c、数字式回弹仪数字显示的回弹值与指针直读示值相差大于1;

  d、 经保养后,钢砧率定值不合格;

  e、遭受严重撞击或其他损害。(3.2.1条)

  (2)回弹仪的率定试验应符合下列规定:

  a、率定试验宜在干燥、室温为5-35℃的条件下进行。

  b 、钢砧表面应干燥、清洁,并应稳固地平放在刚度大的物体上。

  c、回弹值取连续向下弹击三次的稳定回弹结果的平均值。

  d、率定试验应分四个方向进行,且每个方向弹击前,弹击杆旋转90°,每个方向的回弹平均值应为80±2。 (3.2.2条)

  (3)回弹仪率定试验所用的钢砧应每2年送授权计量检定机构检定或校准。 (3.2.3条,新增)

  三、检测技术

  1、 一般规定

  (1)采用回弹法检测混凝土强度时,宜具有下列资料:1 工程名称、设计单位、施工单位;2 构件名称、数量及混凝土类型(是否泵送)、强度等级;3 水泥安定性,外加剂、掺合料品种;混凝土配合比等。4 施工模板、混凝土浇筑、养护情况及浇筑日期等;5 必要的设计图纸和施工记录;6 检测原因。 (4.1.1条)

  (2)检测前后回弹仪的率定

  回弹仪在工程检测前后,应在钢砧上作率定试验,并应符合本规程第3.1.3条的规定。 (原3.2.3条,现4.1.2条)

  (3)检测类别

  单个构件检测;

  批量检测——对于混凝土生产工艺、强度等级相同,原材料、配合比、养护条件一般一致且龄期相近的一批同类构件的检测应采用批量检测。

  (4)抽检构件数量

  按批进行检测的构件,抽检数量不宜少于同批构件总数的30%且构件数量不宜少于10件。当检验批构件数量大于30个时,抽样构件数量可适当调整,但不得少于国家现行有关标准规定的最少抽样数量。 (4.1.3条)

  (5)测区布置要求

  a、对于一般构件,测区数不宜少于10个。

  可适当减少测区数,但不得少于5个的情况:

  受检构件数量大于30个且不需提供单个构件推定强度;

  nbsp;

  受剪构件某一方向尺寸小于4.5m 且另一方向尺寸小于 0.3m 的构件

  (测区:检测构件混凝土强度时的一个检测单元。)

  b、 相邻两测区的间距不应大于2m,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m ,且不宜小于0.2m;

  c、测区应选在使回弹仪处于水平方向的混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时,也可使回弹仪处于非水平方向的混凝土浇筑表面或底面;

  d、测区宜选在构件的两个对称可测面上,当不能布置在对称的可测面上时,也可布置在同一可测面上,且应均匀分布。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区,并应避开预埋件;

  e、测区的面积不宜大于0.04m2;

  f、测区表面应为混凝土原浆面,并应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面;

  g、对弹击时产生颤动的薄壁、小型构件应进行固定。 (4.1.4条)

  h、 测区应标有清晰的编号,并宜在记录纸上绘制测区布置示意图和描述外观质量情况。 (4.1.5条)

  (6)关于修正

  A、需修正的情况

  与下述适用条件有较大差异时:

  a、普通混凝土采用的水泥、砂石、外加剂、硅灰掺和料、拌和用水符合现行国家有关标准;

  b、采用普通成型工艺;

  c、采用符合现行国家标准的模板;

  d、蒸气养护出池后经自然养护7d以上,且混凝土表层为干燥状态;

  e、自然养护龄期为14~1000d;

  f、抗压强度为(10~60)MPa。(6.2.1条)

  取消原第2款“不掺外加剂或仅掺非引气型外加剂”

  B、修正方法

  在构件上钻取混凝土芯样: 6个,100mm,高径比1。芯样应在测区内钻取,每个芯样应只加工一个芯样。

  同条件试块:6个,150mm。

  采用修正量法进行修正。

  2、回弹值测量

  (1)测量回弹值时,回弹仪的轴线应始终垂直于混凝土检测面,并缓慢施压,准确读数,快速复位。(4.2.1条)

  (2)每一测区应记取16个回弹值,每一测点的回弹值读数精确至1。测点宜在测区范围内均匀分布,相邻两测点的净距不宜小于20mm;测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上,同一测点只应弹击一次。(4.2.2条)

  (测点:测区内的一个回弹检测点。)

  3、碳化深度值测量

  (1)测点数量

  回弹值测量完毕后,应在有代表性的位置上测量碳化深度值,测点表不应少于构件测区数的30%,取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时,应在每一测区测量碳化深度值。

  (2)测量方法及要求

  碳化深度值的测量应符合下列规定:

  可采用工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞,其深度应大于混凝土的碳化深度。

  应清除孔洞中的粉末和碎屑,且不得用水擦洗。

  应采用浓度为1%~2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,当已碳化与未碳化界线清楚时,应采用碳化深度测量仪测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离,并应测量3次,每次读数精确至0.25mm。

  应将三次测量的平均值作为检测结果,并应精确至0.5mm。

  4、泵送混凝土

  原规程:4.1.6 泵送混凝土的修正,对检测未提特殊要求:

  1)当碳化深度值不大于2.0mm时,每一测区混凝土强度换算值应按本规程附录B修正。

  2)当碳化深度值大于2.0mm时,可按本规程第4.1.5 条的规定进行检测。

  新规程:检测时测区应选在混凝土浇筑的侧面,直接查表(附录B)或按公式计算。

  四、回弹值如何计算

  1、(5.0.1条)计算测区平均回弹值

  应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值,余下的10个回弹值应按下式计算:

  2、角度修正

  (5.0.2 条)非水平状态检测混凝土浇筑侧面时,测区的平均回弹值应按下列公式修正:

  

111111.png

 

  3、检测面修正

  (5.0.3 条)水平方向检测混凝土浇筑顶面或底面时,测区的平均回弹值应按下列公式修正。

  

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  4、修正顺序

  当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土的浇筑侧面时,应先按本规程附录C对回弹值进行角度修正,然后再按本规程附录D对修正后的值进行浇筑面修正。

  五、测强曲线

  1、一般规定

  (1)(6.1.1条)测强曲线的分类:

  a、统一测强曲线:由全国有代表性的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件,通过试验所建立的曲线;

  b 、地区测强曲线:由本地区常用的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件,通过试验所建立的曲线;

  c、专用测强曲线:由与结构或构件混凝土相同的材料、成型养护工艺配制的混凝土试件,通过试验所建立的曲线。

  (2)(6.1.2条)选用原则

  对有条件的地区和部门,应制定本地区的测强曲线或专用测强曲线,经上级主管部门组织审定和批准后实施。

  各检测单位应按专用测强曲线、地区测强曲线、统一测强曲线的次序选用测强曲线。

  所以建议采用山东省地区测强曲线,载于山东省工程建设标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》DBJ14-026-2004第5.0.1条(或附录G)。

  2、统一测强曲线(附录A、B)

  (1)适用范围

  a、普通混凝土采用的水泥、砂石、外加剂、掺和料、拌和用水符合现行国家有关标准;

  b、采用普通成型工艺;

  c、采用符合现行国家标准的模板;

  d、蒸气养护出池后经自然养护7d以上,且混凝土表层为干燥状态;

  e、自然养护龄期为14~1000d;

  f、抗压强度为(10~60)MPa。(6.2.1条)

  (2)误差(6.2.3条)

  测区混凝土强度换算表所依据的统一测强曲线,其强度误差值应符合下列规定:

  a、平均相对误差(δ)不应大于±15.0%;

  b、相对标准差(er)不应大于18.0%。

  (3)不能使用统一测强曲线的情况(6.2.4条)

  当有下列情况之一时,测区混凝土强度值不得按本规程附录A或附录B进行强度换算:

  a、非泵送混凝土粗集料最大公称粒径大于60mm,泵送混凝土粗骨料最大公称粒径大于31.5mm;

  b、特种成型工艺制作的混凝土;

  c、检测部位曲率半径小于250mm;4 潮湿或浸水混凝土。

  3、地区和专用测强曲线

  (1)(6.3.1条) 地区和专用测强曲线的强度误差值应符合下列规定:

  a、地区测强曲线:平均相对误差(δ)不应大于±14.0%;相对标准差(er)不应大于17.0%;

  b、专用测强曲线:平均相对误差(δ)不应大于±12.0%;相对标准差(er)不应大于14.0%;

  c、平均相对误差(δ)和相对标准差(er)的计算应符合本规程附录E的规定。

  附录E变动说明

  a、加压值:有(30-80)kN,调整为(60-100)kN,低强度试件取低值;

  b、试件碳化深度:原规范未要求,新规范提出“在破坏后的试块边缘测量该试块的平均碳化深度”。

  c、回归函数公式给出了更合理的形式:

  (2)测强曲线的制定和适用限制

  (6.3.2条)地区和专用测强曲线应按规程附录E的方法制定。地区和专用测强曲线时,被检测的混凝土应与制定该类测强曲线条件相同,不得超出该类测强曲线的适用范围。并应每半年(经常)抽取一定数量的同条件试件进行校核,当存在显著差异时,应查找原因,不得继续使用。

  (3)山东地区测强曲线的使用范围

  a、符合普通混凝土用材料、拌和用水的质量标准且粗骨料为碎石;

  b、不掺引气型外加剂(JGJ/T23-2011,取消该规定);

  c、采用普通成型工艺;

  d、采用符合国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)规定的钢模、木模及其它材料制作的模板;

  e、自然养护或蒸气养护出池后经自然养护7d以上,且混凝土表层为干燥状态;

  f、龄期为14~1100(1000)天;

  g、抗压强度为10~60MPa。

  六、混凝土强度的计算

  1、测区混凝土强度换算值

  (7.0.1条) 构件第i个测区混凝土强度换算值,可按本规程第5章所求得的平均回弹值(Rm)及按本规程第4.3条所求得的平均碳化深度值(dm)由本规程附录A、附录B查表得出。

  当有地区测强曲线或专用测强曲线时,混凝土强度换算值应按地区测强曲线或专用测强曲线换算得出。

  (由测区的平均回弹值和碳化深度值通过测强曲线或测区强度换算表得到的测区现龄期混凝土强度值。)

  2、测区混凝土强度平均值、强度标准差的计算

  (7.0.2) 构件的测区混凝土强度平均值可根据各测区的混凝土强度换算值计算。当测区数为10个及以上时,应计算强度标准差。平均值及标准差应按下列公式计算:

  

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  3、强度推定

  (7.0.3条) 构件的现龄期混凝土强度推定值( fcu,e )应符合下列规定:

  1 当该结构或构件测区数少于10个时:

  

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  2 当该结构或构件的测区强度值中出现小于10.0MPa时:

  

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  3 当该结构或构件测区数不少于10个时,应按下列公式计算:

  

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  4当批量检测时,应按下列公式计算:

  

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  k——宜取1.645。当需要进行推定强度区间时,可按国家现行有关标准的规定取值。

  说明:

  混凝土强度推定值:相应于强度换算值总体分布中保证率不低于95%的构件中混凝土抗压强度。

  4、不能按批检测的情况

  对按批量检测的构件,当该批构件混凝土强度标准差出现下列情况之一时, 则该批构件应全部按单个构件检测:

  ①当该批构件混凝土强度平均值小于25MPa时,

  

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  ②当该批构件混凝土强度平均值不小于25MPa时, >5.5MPa。

  

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