在建筑行業(yè)當中,預拌混凝土工作到處可見,如何對混凝土的強度進行更好地測定已經(jīng)成為當下研究的熱點;炷恋膹姸汝P系到工程的質量,而工程質量直接關系到人民的生命財產安全。混凝土強度的無損檢測技術包括回彈法、超聲回彈綜合法、鉆芯法等。
摘 要:混凝土是建筑行業(yè)中的一種重要原材料,它的強度對工程建設起著很大的作用。筆者主要介紹了一種新的檢測方法——超聲回彈綜合法。該方法對預拌混凝土的強度進行測定。通過與傳統(tǒng)的檢測方法進行對比,闡述超聲回彈綜合法的巨大優(yōu)勢。
關鍵詞: 測繪論文發(fā)表,預拌混凝土,超聲回彈綜合法,混凝土強度,無損檢測技術
單一的回彈法在實際的應用當中被廣泛使用,比較適用于改建工程質量監(jiān)控,但是,這種方法容易受環(huán)境以及設備等因素的影響。因此,它的準確程度比鉆芯法要低。近幾年來,利用超聲回彈綜合檢測法對混凝土強度進行評定,檢測質量有所提高。文中主要就超聲回彈綜合法在檢測混凝土強度時的應用進行闡述。
一、超聲回彈綜合法檢測混凝土強度
上世紀60年代,羅馬尼亞的建筑經(jīng)濟科學研究院率先提出采用超聲回彈綜合法對混凝土強度進行檢測。我國于1976年引進了這一方法,并結合我國的具體情況進行了大量試驗。近年來,此方法在結構質量檢測中獲得了廣泛應用。1988年,我國制訂了《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程》(CECS 02:88),并投入試行。2005年,由中國建筑科學研究院會同有關單位再次對《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程》進行了修訂(CECS 02:2005簡稱《綜合法》)。
回彈法是用一彈簧驅動的重錘,通過彈擊桿(傳力桿)彈擊混凝土表面,并測出重錘被反彈回來的距離,以回彈值(反彈距離與彈簧初始長度之比)作為與強度相關的指標,來推定混凝土強度的一種方法。這是屬于表面硬度法的一種。
超聲回彈綜合法是指采用超聲儀和回彈儀,在結構混凝土同一測區(qū)分別測量聲時值和回彈值,然后利用已建立起來的測強公式推算該測區(qū)混凝土強度的一種方法。
二、超聲回彈綜合法監(jiān)測混凝土強度的現(xiàn)場檢測
首先要進行測區(qū)布置:按單個構件檢測時,應在構件上均勻布置測區(qū),每個構件上的測區(qū)數(shù)不應少于10個。對同批構件按批抽樣檢測時,構件抽樣數(shù)應不少于同批構件的30%,且不少于10件,每個構件測區(qū)數(shù)不應少于10個。然后在構件上將每個測區(qū)標出。進行完測區(qū)布置后,要用回彈儀進行回彈檢測,方便標出3個測點,并涂黃油或凡士林等耦合劑。上一道工序完工之后,將換能器壓在測點上,并按壓均勻。最后,使用超聲儀進行波形丈量結構測距,用卷尺或混凝土測厚儀進行測量。在進行混凝土強度的推定時,使用的粗骨料為卵石。
粗骨料為碎石的情況下,當按單個構件檢測時,將該構件各測區(qū)強度中的最小值作為該構件的混凝土強度推定值;當按批量檢測時,需計算兩個強度指標,一個是該批構件所有測區(qū)的強度平均值減去1.645倍標準差后的強度值,另一個是該批單個構件中最小的測區(qū)強度值的平均值。取這二者之中的較大值作為該批構件的混凝土強度推定值。在每個測區(qū)內分別進行超聲和回彈測試,用獲得的聲速值v及回彈值R,按照已建立的綜合法相關曲線或圖表,進行測區(qū)強度計算,然后計算出整個結構或構件混凝土強度。
三、超聲回彈綜合法的影響因素
1.水泥品種及水泥用量
水泥品種宜選用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥。試驗證明,水泥品種對“fcu~v~R” 無顯著影響。水泥的用量方面,要在允許的范圍內調節(jié)水泥用量,超出這個范圍影響較大,需另外制定測強曲線。
2.細骨料品種及砂率
砂的品種包括:山砂、中河砂、細砂。其中,細沙對“fcu~v~R” 綜合曲線無明顯影響;砂率在30%上下波動時,對綜合曲線無明顯影響。
3.粗骨料品種、石子用量及粒徑
石子的品種包括卵石和碎石。通過對比試驗,石子品種對“fcu~v~R” 綜合曲線有明顯影響。石子用量變化時,v 、R 變量隨石子用量的增加而增加;石子粒徑在2~4cm范圍內變化時,對綜合曲線影響不明顯,超過4cm后,影響不可忽視。
4.碳化深度
在應用超聲回彈綜合法進行實際檢測時,碳化深度不予修正。碳化深度只對回彈值有影響,但是碳化深度較大時,混凝土含水率相應降低,導致超聲聲速下降,在“fcu~v~R” 綜合關系曲線中可抵消部分影響。
5.測試面
當測試在混凝土澆筑上表面或底面進行時,由于石子離析、浮漿及表面水等因素影響,這兩個表面檢測的回彈值與聲速值同側面的對應值均不同。在上表面或底面測量時,需要對回彈值及聲速值分別進行修正。
四、超聲回彈綜合法的測定優(yōu)勢
超聲回彈綜合法有很多獨到之處。1.它可以減少對混凝土含水率的影響,混凝土的齡期短,含水率越大,回彈值就會越低;如果混凝土的齡期加長,回彈值就會增大。除此之外,超聲回彈綜合法還可以彌補缺陷,例如,回彈法的原理主要是以彈性的大小來反映混凝土的強度大小,尤其是混凝土的表面與內部存在較大差異時,混凝土強度的測定會存在較大的誤差。綜合法的測定可以有效地避免這一情況。2.可以提高混凝土強度測定的準確性。綜合測定的方法融合了回彈和超聲兩種方面的全部優(yōu)勢,利用構件內部的指標以及表面的硬度,綜合考慮混凝土的抗壓強度,多角度、多表面地反映混凝土的強度,具有很好的相關性。3.超聲回彈綜合法可以在構件中進行大面積的使用,而半破損法的鉆心技術只能進行構件局部的測定。
五、超聲回彈綜合法檢測的新應用
在當前高科技發(fā)展的基礎上,超聲回彈綜合法新增加了超聲波平測、角測等內容。一般情況下,傳統(tǒng)的檢測技術無法檢測到混凝土的邊角,不能進行混凝土的對測,這時就要運用新的檢測方法即角測法。它的主要步驟是將一對換能器在北側構件的表面進行耦合,然后逐點測試。換能器的位置要求是兩器的軸線成直角。這種檢測技術主要適用于混凝土柱子旁邊存在墻體、管道等障礙物情況。超聲回彈綜合法檢測的另一個新應用是平測法。平測法是當混凝土的部位只能提供一個測試面,例如,路面、飛機跑道等測試面。將一對換能器放在被測構件的同一表面,以一定的測試距離進行逐點檢測。其中,混凝土的超聲檢測法應該優(yōu)先采用對測和角測,只有當被測的構件不具備對測和角測的條件時,這時才考率用平測的方法。在構件進行平測法檢測時,為了減少對鋼筋的影響,兩換能器的連線應該與鋼筋線的夾角保持在45度,而且超聲測距宜在350mm~450mm之間。由于一般的超聲波聲速是以對測法的縱聲聲速進行計算的,所以在進行平測法的計算時,還要進行一定的修正才能夠使用強度換算表。還有一種新的應用就是測強曲線的修訂中延長測強曲線齡期,增加強度范圍,增加高強混凝土和泵送混凝土內容等。
六、結論
建筑行業(yè)迅速發(fā)展,混凝土起到了舉足輕重的作用。并且,建筑工程對混凝土的質量提出了更高的要求,因此,需要更高級的無損檢測技術滿足混凝土強度的檢測需要。筆者結合多年的工作經(jīng)驗,簡要總結了一下超聲回彈綜合法檢測步驟以及它的一些優(yōu)點,希望給同行一些幫助。
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