混凝土回彈測強方法與規(guī)范..

1、回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程相關(guān)問題的思考北京建筑工程學院宋少民混凝土結(jié)構(gòu)回彈檢測抗壓存在的問題與思考問題的提出近年來，越來越多的混凝土攪拌站和施工單位抱 怨混凝土回彈檢測抗壓強度存在的問題，具體說有 以下兩個方面：1v摻加粉煤灰的泵送混凝土用回彈法測定的強度經(jīng)常 出現(xiàn)不合格，但實際結(jié)構(gòu)中混凝土的強度合格。2、有些地區(qū)建筑管理與質(zhì)量監(jiān)督部門不按照GB/T 50344建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準規(guī)定，明明試塊 強度合格，抽檢組數(shù)也夠，動不動就回彈測強，一 測就不夠，然后就鉆芯、就走關(guān)系。清華大學廉慧珍教授2007年在混凝土發(fā)表學術(shù)論文質(zhì)疑“回彈法檢測混凝土抗壓強度”。主要觀點有以下幾個方面:材料的硬

2、度和強度不是同一個概念。同一種勻質(zhì)材料的硬度和強度之間有一定的相關(guān) 性,而不同材料的硬度和強度之間不能建立相關(guān)的關(guān) 系;同樣水膠比的砂漿和混凝土是不同的材料，砂漿的 硬度最多只可能與砂漿強度有一定的聯(lián)系，而相同水 膠比的砂漿強度和混凝土強度的關(guān)系卻依漿骨比和砂 率的不同而異。2、混凝土碳化層和該混凝土更是不同的材料，混凝土碳化層的硬度和內(nèi)部混凝 土的強度沒有關(guān)系，再基于碳化層的硬度引進“折減系數(shù)”來推算混凝土的強 度,在概念上是錯誤的。這個“碳化層”的硬度及厚度和混凝土的強度并沒有關(guān)系,對于混凝土的強度來說是沒有意義碳化對混凝土的影響主要并不是強度,因為只要在 摻用粉煤灰后把混凝土水膠比降低到

3、一定程度,28d 抗壓強度無疑是會滿足設(shè)計要求的，而且由于現(xiàn)場澆筑混凝土溫度的影響,摻粉煤灰的混凝土實際強度總是會比標準養(yǎng)護的相同摻粉煤灰的混凝土試件 強度高，并與碳化無關(guān)。碳化本身不會造成混凝土 劣化，但是Ca (OH) 2碳化后分子體積大約可收縮20%,如果先產(chǎn)生干燥收縮，隨后再加上碳化收縮,可能在約束條件下產(chǎn)生開裂；更重要的是，鋼筋在堿性環(huán)境 下的穩(wěn)定性會因堿度降低而受到破壞，引起銹蝕。、混凝土是復雜的多相非均質(zhì)材料,回彈值和抗壓強度之間沒有唯一的關(guān)系;不只是不 同強度等級的混凝土沒有相同的硬度-抗壓 強度關(guān)系，而且相同強度等級的混凝土也沒 有相同的組成和微結(jié)構(gòu);即使給定的混凝土, 也會

4、因骨料和基體之間的硬度不同以及骨 料在礦物學上的變化而有不同的回彈值。合理的方法是對每一種混凝土都標定其強度-硬度關(guān)系“,當用回彈值估計現(xiàn)場混凝土的強度時，必須和標定時的試驗步驟與環(huán)境條件相似” O把定到規(guī)范中的回彈值-抗壓強度關(guān)系表格或公式作為通用標準是欠妥當?shù)?。彈測強標準編制組成員的回應(yīng)混凝土的抗壓強度與其測區(qū)的回彈值（表面硬度）之間有一定的關(guān)系.該關(guān)系是以大量 的試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)并考慮其他影響因素，通 過回歸分析而建立的混凝土回彈值與抗壓強 度之間的數(shù)學表達式?；貜椃ㄓ糜跈z測混凝 土的抗壓強度已在我國得到了廣泛的應(yīng)用, 實踐證明.采用回彈法推定的混凝土抗壓強對于處理工程質(zhì)量問題具有十分重要

5、的意義。盡管碳化會提高混凝土的抗壓強度，但碳化對 混凝土表面硬度的影響更大?；貜椃ㄊ茄芯炕炷恋谋砻婊貜椫蹬c混凝土強度之間的關(guān)系的，它研究的對象就是混凝土,而不是混凝土中的砂漿。況且回彈規(guī)范中規(guī)定在每個測區(qū)選擇有效的16個測點，計算時 去掉3個最大的和3個最小值剩余W計算平均值, II當檢測條件與測強曲線的適用條件有較大差 異時.還可采用同條件試件或鉆取混凝土芯 樣進行修正。廉慧珍教授的答復引用毛澤東的話：時代在變化，過去我們熟悉的東西有些要閑置起來，而有些我們不熟悉的東西要盡快熟悉起來O引用王宏甲中國新教育風暴的話：對一個理論的反駁即對問題的任何認真的嘗試性解決的反駁始終是我們接近真理的前進

6、一步。 “把混凝土當作宏觀均質(zhì)且各向同性的 材料”,過去在混凝土組分不是這么多、 水灰比比較大、總體強度等級比較低、 生產(chǎn)和施工控制也沒有現(xiàn)在這樣復雜的 情況下，還算可以，而現(xiàn)在情況正在起 著很大的變化，混凝土的非均質(zhì)性表現(xiàn) 得更加突出。不管發(fā)明者是誰，在混凝土中使用回彈法總 是從金屬材料移植過來的，盡管工業(yè)上的金 屬材料也并不是理想的絕對均勻體，畢竟混 凝土和金屬材料的力學性質(zhì)和勻質(zhì)性相差得 太基連金屬的表面硬度都很難測準，何況 混凝土 ？表面硬度的檢測在金屬工業(yè)中主要 也是用來評價材料勻質(zhì)性、加工性.并不用于檢測其強度。有的工程在剔除表面“碳化層”后再檢測回彈值，反而比未剔除時的還要高。更

7、重要的是，“碳化”層確實是與混凝土本體不同的兩種材料,碳化層”的硬度和混凝土強度之間不可能有相關(guān)關(guān)系。因此用對“碳化層”的回彈值根據(jù)'碳化層”厚度修正的強度值的方法是不能用的。這是科學概念問題：不同材料的硬度與強度之間是沒有關(guān)系的，材料的表面硬度和材料的厚度也是沒有關(guān)系的O由于碳化前沿確定的 難，目前現(xiàn)場量測方法 實在不能為準?；炷帘壬皾{碳化前沿更加曲折，如圖3、圖4所示。當碳化深度較大時，打 磨除去碳化層也不現(xiàn)實用4勰迪模型運壯芯矚炯沿需要說明的問題碇結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50204-2002) 和殮強度檢驗評定標準(GBJ107)的規(guī)定:削 定磴質(zhì)量是否合格的基礎(chǔ)是標養(yǎng)的

8、律立方體抗壓 強度或同條件養(yǎng)護試塊的立方體抗壓強度，而更能 反映實體工程碗強度的是同條件養(yǎng)護試塊的立方 體抗壓強度。所以嚴格按規(guī)范要求作好同條件磴 試塊的制做、養(yǎng)護、試壓等工作，是確保殮實體質(zhì) 量的最佳保證。依據(jù)GB50204-2002用回彈法測強可以在碇試件強度評定不合格時采用,其結(jié)果是對碇實 體質(zhì)量達不到設(shè)計要求時，進行結(jié)構(gòu)強度復 核的處理的依據(jù)；而在重要結(jié)構(gòu)部位,不管標 養(yǎng)試塊和同條件養(yǎng)護試塊的強度評定合格與 否,均應(yīng)對其進行結(jié)構(gòu)實體殮強度檢驗 JGJ/T23-2001中用回彈法測得的碇強度換 算值、平均值、標準差及強度推定值，均不 參加碇抗壓強度的評定，只作為處理碇質(zhì)量 問題的依據(jù)。既

9、然回彈法測強度不作評定 依據(jù)，回彈法測強報告也不做評定,那么我 們?nèi)绾卧u價回彈法測強結(jié)果呢？當回彈法測強報告中有關(guān)數(shù)據(jù)不能滿足設(shè)計要求時，不要輕易進行處理，應(yīng)當先請設(shè) 計人員核算或采用其他方法（比如鉆芯取樣 測碇強度）進行檢測，的確達不到設(shè)計要求, 也不能滿足使用功能要求時，再請專業(yè)人員 做出處理?，F(xiàn)今因水泥強度高、水化熱大、混凝土水膠比較低，即使很薄的構(gòu)件（例如厚度10 cm的樓板: 混凝土中的溫度都不會是恒定的20°C,不論是高還是低，實驗室檢測的指標和現(xiàn)場構(gòu)件中混凝土的性能差別都會較大。例如，當混凝土內(nèi) 部溫度較高時，對不用或少用礦物摻和料的混凝土抗壓強度，構(gòu)件中的要低于實驗室

10、標準試 件的，用實驗室指標驗收就會不安全；使用礦 物摻和料的，則相反。粉煤灰摻量對回彈測強誤差影響IIIIII浙江省建筑科學設(shè)計研究院徐國孝，丁偉軍研究得 出結(jié)論：其它摻量基本不變，粉煤灰單摻達35%- 50%時，制作混凝土立方體試塊（粗骨料為碎石） 24組，用回彈儀測試、試壓、碳化深度測試后， 按泵送混凝土測強曲線計算，發(fā)現(xiàn)其平均相對誤差 和相對標準差都很大。而粉煤灰摻量在10%- 15%（共計155組數(shù)據(jù)）以及單摻25%（共計27組 數(shù)據(jù)）時，其平均相對誤差和相對標準差在地區(qū)測 強曲線誤差要求范圍內(nèi)。因此粉煤灰單摻超過30% 時，泵送混凝土測強曲線已不適用。解決問題的途徑各地針對目前預拌混

11、凝土中礦物細粉摻和料摻加量較大的趨勢，制定符合本地區(qū)混凝土 結(jié)構(gòu)物回彈測強實際情況的測強曲線.克服 目前的問題。下面對北京地標與新行業(yè)標準 泵送混凝土測區(qū)強度換算表進行比較O行業(yè)標準:平均回彈值f.測區(qū)混凝土強度換算值(MPa) J CU.I平均碳化深度值4 (mm)00.51.01.52.02.53.0334.04.55.05.5>639.042.141.340.539.738.93&137.436.635.935.234.533.833.239.242.541.740.940.139.33&537.737.036.335.534.834.233.539.442.942

12、.141.340.539.73&938.137.436.635.935.234.533.839.643.442.541.740.940.039.338.537.737.036.335.534.834.239.843.842.942.141.340.439.638.938.137.336.635.935.234.540.044.243.442.541.740.840.039.23&537.737.036.235.534.840.244.743.842.942.141.240.439.63&838.137336.635.935.240.445.144.243.342.541

13、.640.840.039.238.437.736.936.235.540.645.544.643.742.942.041.240.439.638.838.137.336.635.840.846.045.144.243.342.441.640.840.039.238.437.736.936.241.046.445.544.643.742.842.041.240.439.63&838.037.336.541.246.845.945.044.143.242.441.640.739.939.138.437.636.941.447.346.345.444.543.742.842.041.140.

14、339.538.73&037.2行業(yè)標準:罕均回樽區(qū)混灘土強度換算值（mpg平均碳化探度冊（mm）0.0 1 0-51.01.52.02.53, 03.5 1 4.04.5 丨 5.G5.5>6.0439. 43 a. 737. g37? 236. 535, 83汶194. 533. a;33. 232531931. 339. 6,眇83&. 038. 337. 536. R36. 135> 434> &34. 133532. 632.24 &39. 61 40. 139438. 637, g3 7. 2535< 555, I34.4甜&

15、amp; ;33I3Z. 53t. g"”040.53* 739. 03& 23753& 83&】3&. 434.734. 133-432.632. 2g 240.840. 139. 33& 63譏837- 136.435735-0班433- 733. 132, 440.441.240. 439.638. &38,23人436.736. 035.334. 734.033. 432. 740.6464G &4Q, 039 2-3&537. 837,036. 335. 735.«34. 323. 733.0g ft

16、41.941. 11 10. 339. 638. &朋.137. 436. ?36. 035-334- S34. 0也3-th. 042.341- 540. 739.39. 23& 437. 737.-036.335.634.93433工641. 242641. 841.040. 339. 538. 3& 037. 33氐635.935234.533g4U443-042. 241. 440. 639- «39. 138. 337, 6363.235- 534.834. 2行業(yè)標準:45.055.654.553.452.451.350.349.348.347.4

17、46.545.544.643.845.256.155.053.952.851.850.749.748.847.846.945.945.044.145.456.555.454353.352.251.250.249.248.247346.345.444.545.657.055.954.853.752.751.650.649.64&647.746.745.844.945.857.556.455354.253.152.151.050.049.04&147.146.245.346.05&056.955.754.653.652.551.550.549.548.547.546.645

18、.746.25&557.356.255.154.052.951.950.949.948.947.947.046.146.459.057.856.755.654.553.452.351.35034934&347.446.446.659.55&357.256.054.953.852.851.750.749.74&747.846.846.860.05&857.656.555.454.353.252.251.150.149.148.247.247.060.059.35&157.055.854.753.752.651.650.549.548.647.6嚴0

19、 1侃948. &4&047. 146. 24乳訂44.443. S12.842. 04L240. 439,645+金'50. 349. 34& 44?44& 545- 744.8佃943. 142-34). 540.73乩945. 456 649. 74& 747.846.946.045.144. 34X S42.641. &41.40. 245 651. 050.49. 14B. 247. 3<6*444.643. S4 a. 042- 141.346 645.851.450. 549. 54& 647.646* 745

20、.945.044.143.342. 541740* 946, 051.650、949.94&948.047. 146,245.344.543.642. 842.04L 246.252.25L 250-3! 49 348, 447.546-645-744.844.043. 142.34L546"52,65L65Q. ?49. 74& 847, a46* 946*045.2Z 343542. 641.846-653052. 051, C50. 149148.247.346.44S.544. £43. £43.042,24S.853452,4 .51.

21、4 150. 549-548. 647.646*745-9GO44,143. 3 |42 547.053. 852.851.850. 84軌948.9 ：4&047. 146.215. 344. 543. 6炸850.060.060.060.060.060.060.060.059.35&157.055.954.853.750.260.060.060.060.060.060.060.059.85&657.456.355.254.150.460.060.060.060.060.060.060.060.059.057.956.755.654.550.660.060.060.0

22、60.060.060.060.060.059.558.357.256.054.950.860.060.060.060.060.060.060.060.060.05&857.656.555.451.060.060.060.060.060.060.060.060.060.059.25&156.955.851.260.060.060.060.060.060.060.060.060.059.75&557.356.251.460.060.060.060.060.060.060.060.060.060.058.957.856.651.660.060.060.060.060.060.

23、060.060.060.060.059.458.257.151.860.060.060.060.060.060.060.060.060.060.059.858.757.552.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.060.059.157.950.861.860. 559. 5S8.35?. 2S6.255.154.053,052,051,050,149.151459柑58.857,«56.555,554,53M5235L450.449a 551<259258.056.955.954.853.853-75L750.851.459. S58

24、.57.3$6.255.254153.152.151.1血）51.660.05S.fi57.756.fi55.654,55久552.55L550* 551.359.358】5T.0阪954953"52.8$1.850*8A5?-0亠59.75S.S軌4SL355.354.253.252.251.252.258-957.8礙7阪6$4$陰552.551.51 i52.4-59.3昭257.1569：52.6H59.75& 657. &56.455,354.353.252.2 i% iRm%, iRm% iR.n%, i35.560.039.5

25、66.043.571.947.577.735.660.239.666.143.672.047.677.935.760339.766.343.772.247.77&035.860.539.866.443.872.347.87&235.960.639.966.643.972.547.97&336.060.840.066.744.072.648.07&536.160.940.166.944.172.848.17&636.261.140.267.044.272.948.27&836.361.240.367.244.373.148.37&936.4

26、61.440.467.344.473.248.479.136.561.540.567.544.573.44&579.236.661.740.667.644.673.548.679.336.761.840.767.844.773.748.779.536.862.040.867.944.873.848.879.655.0 一 59.958.757&56,555.2faL5乩15&Q56.9554一1 . 5幻558.457,355.5一=»59-958.757”55.81 59.158. C58-059.5；58.456.2IMO附9158.71 56. 4亠59

27、 J56.6aaV一59.556. B-i-59.9行業(yè)標準要點:本規(guī)程不適用于表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異 或內(nèi)部存在缺陷的混凝土強度的檢測。2. 1.3測區(qū)混凝土強度換算值由測區(qū)的平均回彈值和碳化深度值通過測區(qū)強度換算表得到的測區(qū)現(xiàn)齡期混凝土強度值。2. 1. 4混凝土強度推定值相應(yīng)于強度換算值總體分布中保證率不低于95%的構(gòu)件中的混凝土強度值。行業(yè)標準要點:4. 1.5當檢測條件與附錄A、B、C的適用條件有較大 差異時，可釆用同條件試塊或鉆取混凝土芯樣進行修 正，試塊或鉆取芯樣數(shù)量不應(yīng)少于6個。試塊邊長為150 mm；芯樣公稱直徑宜為100mm,高徑比為1,芯樣應(yīng)在測區(qū)內(nèi)鉆取，每個芯樣只能加

28、工一個試件，計算 時，測區(qū)混凝土強度換算值應(yīng)乘以修正系數(shù)。修正系數(shù)應(yīng)按下列公式計算確到行業(yè)標準要點:5. 0.1計算測區(qū)平均回彈值，應(yīng)從該測區(qū)的16個回彈值中剔除3個最大值和3個最小值，用余下的10個 回彈值按下式計算:1O£冬1=11 O非水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面時，應(yīng)按下式修正:Rm Rmoc + Raoc回彈值測量4. 2. 1檢測時應(yīng)注意回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于混凝土檢測面，并且緩慢施壓不能沖擊，否則回彈值讀數(shù)不準確。4. 2.2本條規(guī)定每一測區(qū)記取16點回彈值，它不包含 彈擊隱藏在薄薄一層水泥漿下的氣孔或石子上的數(shù)值, 這兩種數(shù)值與該測區(qū)的正?；貜椫灯詈艽螅芎门袛?。同

29、一測點只允許彈擊一次，若重復彈擊則后者回彈值高于前者，這是因為經(jīng)彈擊后該局部位置較密實,再彈擊時吸收的能量較小從而使回彈值偏高。碳化深度值測量4. 3.1本規(guī)程附錄A中測區(qū)混凝土強度換算值由 回彈值及碳化深度值兩個因素確定，因此需要 具體確定每一個測區(qū)的碳化深度值。當出現(xiàn)測 區(qū)間碳化深度值極差大于20mm情況時，可能 預示該構(gòu)件混凝土強度不均勻，因此要求每一 測區(qū)應(yīng)分別測量碳化深度值。4. 3. 3高強混凝土強度高，表面硬度大，加之表面比較致密，經(jīng)過大量實驗，碳化對其影響很 小，因此不用考慮表面的碳化。行業(yè)標準要點:6. 1.2有條件的地區(qū)和部門，應(yīng)制定本地區(qū)的 測強曲線或?qū)Ｓ脺y強曲線，經(jīng)主管部門組織審 定和批準后實施。檢測單位應(yīng)按專用測強曲線、 地區(qū)測強曲