1、鉆芯法及在工程檢測(cè)中遇到的問(wèn)題及解決


    鉆芯法在實(shí)際應(yīng)用中存在許多問(wèn)題，如取樣部位不當(dāng)，輕則削弱構(gòu)件承載力，重則損傷主筋或鉆斷主筋等。為避免鉆芯對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成影響，筆者結(jié)合自己多年工程實(shí)踐進(jìn)行了總結(jié)。

    （1）外界影響

    在鉆芯前，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖并借助儀器查明鋼筋、預(yù)埋件和管線的位置，以確定鉆芯位置。現(xiàn)在常用的是電磁感應(yīng)法檢測(cè)，比較適用于配筋稀疏和混凝土保護(hù)層不太厚的鋼筋檢測(cè)。鋼筋位置在同一平面或在不同平面內(nèi)距離較大時(shí)，測(cè)得的結(jié)果比較滿意；但在上下雙層鋼筋間距較小、鋼筋之間間距較密、保護(hù)層過(guò)厚或因施工質(zhì)量不良，導(dǎo)致鋼筋粘結(jié)在一起時(shí)，電磁感應(yīng)法檢測(cè)時(shí)電磁場(chǎng)干擾嚴(yán)重，必須多次進(jìn)行往返探測(cè)確定位置。多次往返探測(cè)結(jié)果仍有較大偏差時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件表面開(kāi)槽，直接找到鋼筋確定鉆芯位置。

    （2）摻有粉煤灰的商品混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

    我國(guó)目前使用的商品混凝土普遍摻用了粉煤灰，由于粉煤灰質(zhì)量的差異、摻量的不同都會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度造成很大影響。摻有粉煤灰的混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，存在早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高的特點(diǎn)。新建工程在工期要求范圍內(nèi)的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果通常偏低，往往引起質(zhì)量判斷上的失誤。在對(duì)某辦公大樓的商品混凝土檢測(cè)中，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40，第一次鉆芯抽樣檢測(cè)結(jié)果普遍偏低，混凝土供應(yīng)商表示質(zhì)疑要求再次檢測(cè)，第二次檢測(cè)與第一次檢測(cè)間隔26天，而且特意再次檢測(cè)相同構(gòu)件，檢測(cè)結(jié)果卻大不一樣，比第一次檢測(cè)結(jié)果有較大提高。

    建議在目前沒(méi)有相應(yīng)完善的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的情況下。對(duì)摻加粉煤灰的混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如第一次檢測(cè)結(jié)果不合格，先不要出報(bào)告，隔一段時(shí)間再做一次檢測(cè)。這樣能夠更真實(shí)的反映混凝土的實(shí)際強(qiáng)度，避免檢測(cè)結(jié)果失誤。

    （3）鉆芯機(jī)的固定

    在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，鉆筒高速的運(yùn)轉(zhuǎn)使混凝土產(chǎn)生強(qiáng)烈磨擦抖動(dòng)，使鉆芯機(jī)漸漸變松，鉆筒與結(jié)構(gòu)面不垂直，造成所取的芯樣容易出現(xiàn)芯樣裂縫、缺邊、少角、錯(cuò)位、傾斜及喇叭口變形，端面與軸線的不垂直度超過(guò)2度等缺陷，甚至打斷鉆頭的鋼齒。帶有缺陷的芯樣會(huì)造成混凝土檢測(cè)強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度偏差較大，影響對(duì)結(jié)構(gòu)作出真實(shí)評(píng)價(jià)，甚至出現(xiàn)誤判。所以，在固定鉆芯機(jī)時(shí)，一定要注意施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)木唧w環(huán)境，所鉆取的混凝土強(qiáng)度的范圍，在鉆芯機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)軸線與被鉆芯樣的混凝土表面相垂直的情況下，才能進(jìn)行鉆芯樣工作。

    （4）排水問(wèn)題

    鉆芯樣需要采用水冷卻機(jī)器鉆頭，產(chǎn)生較多含有泥漿的廢水，會(huì)直接從鉆頭部位流出污染環(huán)境，甚至有因鉆芯時(shí)鉆到預(yù)埋的電線管道，污水順著預(yù)埋的電線管道從四周流出而造成短路。

    采用帶有排水管的集水罩可以較好的解決這個(gè)問(wèn)題。集水罩采用的是直徑約200mm的塑料盆，在盆底切割直徑約150mm圓孔，盆邊緣粘上厚橡膠管套，然后在盆壁上鉆排水孔接軟管。

    在柱和梁側(cè)面鉆芯時(shí)，直接罩在機(jī)器鉆頭部位壓緊，污水會(huì)順排水管排到水桶中。在鉆取樓板芯樣時(shí)，可在鉆芯部位周邊約20mm區(qū)域內(nèi)用小直徑長(zhǎng)鉆頭鉆穿樓板，將排水管由孔洞穿過(guò)，在鉆芯時(shí)壓緊集水罩，污水會(huì)隨重力作用往下排。使用集水罩不會(huì)增加多少工作量，現(xiàn)場(chǎng)廢水集中易于排放，因鉆頭飛濺污染的面積很小易于清理。



    2、回彈法在工程檢測(cè)中遇到的問(wèn)題及解決方法


    回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度具有非破損、儀器輕便、操作簡(jiǎn)便、測(cè)試范圍分布廣的優(yōu)點(diǎn)，因此得到檢測(cè)單位的廣泛應(yīng)用，但回彈法是以構(gòu)件混凝土的回彈值來(lái)間接地推算混凝土強(qiáng)度的，當(dāng)混凝土表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量有差異時(shí)，測(cè)試結(jié)果誤差較大。例如隨著商品混凝土的普遍應(yīng)用，商品混凝土中的粉煤灰、外加劑對(duì)回彈值有較大影響，給回彈法測(cè)強(qiáng)結(jié)果帶來(lái)較大誤差。

    （1）施工中采用不同的模板對(duì)回彈值是有一定影響的，會(huì)引入較大誤差。例如一般使用鋼?；蚴褂媚０鍍?nèi)加鋪設(shè)防水膜成型的構(gòu)件混凝土回彈值普遍偏高，鋼模的保水性較好，對(duì)表面10mm內(nèi)厚度的表面強(qiáng)度和表面密度都很有提高，但實(shí)際內(nèi)部混凝土強(qiáng)度并未提高。而木模由于木料本身的吸水性，表面的強(qiáng)度發(fā)展就遠(yuǎn)不如鋼模。

    （2）構(gòu)件表面平整度對(duì)回彈值有較大的影響，由于模板漏漿或振搗在混凝土構(gòu)件表面形成蜂窩孔洞、微小的氣泡，表面不平整將大幅降低其回彈值。

    （3）商品混凝土中粉煤灰等摻合料以及高效減水劑的普遍應(yīng)用，大大提高了混凝土的工作性能、泵送性能、降低了水化熱。但是這些摻合料、外加劑會(huì)造成混凝土表面硬度降低，對(duì)混凝土的回彈值均有一定影響。商品混凝土若摻加了較多的粉煤灰和緩凝劑，或者施工單位在施工中振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成粉煤灰顆粒集中于表面，也會(huì)出現(xiàn)混凝土凝結(jié)緩慢，造成強(qiáng)度偏低。

    由于不同地區(qū)的原材料情況不同，甚至不同批次拌制的混凝土所采用的原材料情況都不盡相同，因此對(duì)于這些摻合料、外加劑引起的回彈值變化，難以采用統(tǒng)一的修正系數(shù)加以修正。

    （4）在南方地區(qū)由于日照時(shí)間長(zhǎng)，在實(shí)際檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)夏季施工的強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)在C30以下的混凝土構(gòu)件，若早期養(yǎng)護(hù)不好，則混凝土碳化深度增長(zhǎng)會(huì)很快，對(duì)于這種短齡期大碳化的混凝土構(gòu)件，僅用回彈法評(píng)定其強(qiáng)度，檢測(cè)結(jié)果偏差較大，無(wú)法真實(shí)反映混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。在檢測(cè)某商品樓時(shí)曾遇到這種情況，檢測(cè)時(shí)5層柱、梁的齡期為164d，碳化深度卻普遍達(dá)到6mm以上，發(fā)現(xiàn)碳化過(guò)深后馬上采用鉆芯法進(jìn)行修正，所得到的修正系數(shù)為1.32和1.25。也就是說(shuō)，單獨(dú)使用回彈法檢測(cè)，檢測(cè)誤差達(dá)到32%和25%。統(tǒng)計(jì)分析指出，當(dāng)碳化深度為1mm時(shí)，強(qiáng)度降低5%—8%;當(dāng)碳化深度為6mm時(shí)，強(qiáng)度降低32%—40%?？梢?jiàn)，對(duì)混凝土碳化深度的測(cè)量需引起足夠的重視。

    回彈法檢測(cè)中所遇到的問(wèn)題，最佳的解決方法就是采用鉆芯法進(jìn)行修正，對(duì)于使用外加劑等造成的強(qiáng)度偏低。同樣建議先不要出報(bào)告，隔一段時(shí)間采用鉆芯法再做一次檢測(cè)。



    3、超聲回彈綜合法在工程檢測(cè)中遇到的問(wèn)題及解決辦法


    超聲回彈綜合法是根據(jù)實(shí)測(cè)聲速值和回彈值綜合推定混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)方法。使用超聲回彈綜合法測(cè)定混凝土強(qiáng)度，既能反映混凝土的彈性，又能反映混凝土的塑性；既能反映表面狀態(tài)，又能反映內(nèi)部構(gòu)造，內(nèi)外結(jié)合，故能較全面反映結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。但實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作中，特別是已建結(jié)構(gòu)的檢測(cè)中使用超聲回彈綜合法測(cè)強(qiáng)，對(duì)檢測(cè)人員要求較高，操作稍有偏差就會(huì)給檢測(cè)數(shù)據(jù)帶來(lái)許多影響。

    （1）碳化深度的影響

    在回彈法測(cè)強(qiáng)中，碳化對(duì)回彈值有顯著影響，因而必須把碳化深度作為一個(gè)重要參量。但是，試驗(yàn)證明，在綜合法中碳化深度每增加1mm，用回彈值、聲速關(guān)系推算出來(lái)的混凝土推定強(qiáng)度僅比實(shí)際強(qiáng)度高6%左右。為了簡(jiǎn)化修正項(xiàng)，在實(shí)際檢測(cè)中基本上可不予考慮碳化因素。

    （2）測(cè)試面的位置及表面平整度的影響

    采用鋼?；蚰灸Ｊ┕r(shí)，混凝土的表面平整度明顯不同，采用木模澆筑的混凝土表面不平整，往往影響超聲波發(fā)射頭的耦合，因而使聲速偏低，回彈值也偏低。但這一影響與木模的平整程度有關(guān)，很難用一個(gè)統(tǒng)一的系數(shù)來(lái)修理，因此應(yīng)對(duì)不平整表面必須進(jìn)行磨光處理。

    在混凝土澆筑上表面或底面進(jìn)行測(cè)試時(shí)，由于石子離析下沉及表面泌水、浮漿等因素的影響，其聲速與回彈值均與側(cè)面測(cè)量時(shí)不同。若以側(cè)面測(cè)量為準(zhǔn)，上表面或底面測(cè)量時(shí)對(duì)聲速及回彈值均應(yīng)進(jìn)行修正。

    （3）超聲回彈綜合法對(duì)遭受凍傷、化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、高溫?fù)p傷的混凝土，及環(huán)境溫度低于－4℃或高于60℃的情況下，不宜使用，若必須使用時(shí)，應(yīng)作為特殊問(wèn)題研究解決。

    （4）現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)超聲的測(cè)試點(diǎn)應(yīng)布置在同一個(gè)測(cè)區(qū)的回彈值測(cè)試面上，但探頭安放位置不宜與彈擊點(diǎn)重疊。每個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)應(yīng)在相對(duì)測(cè)試面上對(duì)應(yīng)地布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，相對(duì)面上的收、發(fā)探頭應(yīng)在同一軸線上。只有在同一個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)所測(cè)得的回彈值和聲速值才能作為推算強(qiáng)度的綜合參數(shù)，不同測(cè)區(qū)的測(cè)值不可混淆。

    4、結(jié)束語(yǔ)

    鉆芯法、綜合法、回彈法等是用物理量間接推算強(qiáng)度的方法，所推算的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差包含兩個(gè)部分：一部分來(lái)自混凝土本身因質(zhì)量變異所帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)差，另一部分來(lái)自用物理量間接推算強(qiáng)度時(shí)，基準(zhǔn)曲線所固有的誤差。因此，標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)比預(yù)留試塊所計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)差偏大，也就是說(shuō)推定強(qiáng)度偏低但是偏于安全。

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標(biāo)簽：強(qiáng)度檢測(cè)、混凝土、粉煤灰

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文章名稱：《混凝土強(qiáng)度檢測(cè)在工程中的應(yīng)用》

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