回弹法与钻芯法检测高强度混凝土强度的对比分析

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:吕东平
[导读] 摘要:混凝土是建筑施工中的常用材料,其自身的强度会对建筑整体结构的稳定性和结构强度产生直接影响,对于部分承载压力较大的建筑物来说,应选用高强度混凝土材料进行施工。
        鹤山市建设工程质量检测中心  广东省鹤山市  529700
        摘要:混凝土是建筑施工中的常用材料,其自身的强度会对建筑整体结构的稳定性和结构强度产生直接影响,对于部分承载压力较大的建筑物来说,应选用高强度混凝土材料进行施工。如何判断混凝土的强度是否满足实际施工需求,是目前需要关注的重点问题,一般可以借助特定的检测手段来明确混凝土材料的强度参数。回弹法与钻芯法是混凝土强度检测中的两种常用手段,二者的差异在于一种是通过分析混凝土内部结构的均质性来判断结构强度,另一种是直接对混凝土内部结构进行采样来测定其强度。为了保障混凝土材料的强度符合施工要求,本文针对回弹法和钻芯法的检测技术进行对比,以期能够选择最佳的检测手段。
        关键词:回弹法;钻芯法;检测;高强度;混凝土
        引言
        混凝土强度检测是建筑施工过程中必不可少的环节,主要目的是检验混凝土是否满足实际施工要求,如发现强度不足的问题,需要重新配比及施工,以免为后期的使用带来安全隐患。现阶段的常用检测手段包括回弹法、钻芯法和回弹钻芯综合检测法,几种检测方法各有所长,但相对来说综合检测法的准确度更高。为了确保进行强度检验时能够选对检测方法,有必要对二者的检测技术进行对比分析。
        一、回弹法与钻芯法的检测原理
        (一)回弹法
        回弹法指的是借助回弹仪直接通过测定混凝土表面硬度来分析其抗压强度进而得出最终强度结果的一种强度测定方法,其主要优势表现为检测仪器的体积较小,重量较轻易于携带,且操作方法较为便捷,检测过程中不会对混凝土结构造成任何损害,属于无损检测的一种。为此,经常被作为施工现场中的快速检测手段。此外,该种检测方法也存在一定的弊端,即由于无法与混凝土内部进行直接接触,所得到的结果均是根据表面硬度推导出来的,因此检测结果的准确度不高,存在一定的误差,只适用于快速检测,无法应用于精准检测[1]。
        (二)钻芯法
        钻芯法的检测原理为,在现场直接钻取采样,即借助相应的设备对混凝土结构强度进行检测,此种方法的特点为读数较为直观,可直接得出最终的检测结果,无需再次进行验算,相对于回弹法来说,其检测结果的准确度较高。但同时也存在很多弊端,具体表现为,检测难度较大,为了验证大面积混凝土结构的强度,往往需要进行多次钻芯取样,且检测过程中不可避免的会对结构造成损害。相对于其他检测方法来说,检测成本也较高,检测效率难以保障[2]。
        二、试验数据对比回弹法和钻芯法
        (一)实验室对比回弹值和抗压强度
        分别制作强度为C30、C50、C70、C80的试块,采用自然养护手段分别养护7d、14d和28d之后,进行回弹检测和抗压试验。每个试块的大小规格相同,均为150mm×150mm×150mm,所使用的混凝土原料为中砂、粉煤灰、普通的硅酸盐水泥以及外加剂。测试结果如表1:
        表1 试块回弹值和抗压强度值
       
        通过分析上述数据得出,在混凝土强度增大的基础上,二者的差异值逐步减小,且在同一强度等级下的养护期越长,差异值的变化也越小,但强度较高的混凝土差异值变化幅度较小。以养护时间为28d的这列数据为例,强度为C30的混凝土试块,其差异值基本接近1,这可说明此时的回弹值与抗压强度系数基本吻合。而在强度为C50、C70、C80的数据中的数据则显示,其最大差异值为0.76,最小值为0.48,此数据说明强度越大,回弹测试值与抗压测试值的差异越明显,这证明在一些高强度的混凝土强度测试中回弹法并不适用[3]。
        (二)现场实体检测对比回弹法和钻芯法
        施工现场进行混凝土结构检测时,通常会采取回弹法和钻芯法结合应用的综合检测法,主要原因是,回弹法具有快速检测的优势,而钻芯法则具有较好的精准度,二者联合应用可充分发挥二者的检测优势,在较短的时间内完成检测,并保障最终检测结果的准确性。在实际工程中的应用可以发现,钻芯法所得到的抗压值系数要高出回弹法检测值的28%左右,因此可以认为,单独使用回弹法检测混凝土结构的强度很可能影响其检测结果的准确性,为建筑工程的安全使用带来诸多隐患。
        (三)回弹检测值与钻芯检测值出现差异的成因分析
        一方面,回弹法仅能通过对混凝土表面硬度来推导出混凝土的结构强度,但从概念的层面来分析,硬度指的是材料对抗外力时的机械应力,主要包括压入应力、研磨应力等,而进行回弹检测时,则是利用肖式硬度来检测其表面硬度。强度则是指在外力荷载的情况下,结构的抗破坏能力,因此硬度和强度存在本质上的差异。研究显示材料的硬度与强度之间缺少直接的联系,混凝土结构强度的检测是针对其结构的整体来进行的测定,而硬度检测则是有针对性的对某一个点和面的硬度进行检测,当混凝土中的材料不够均匀时,就会影响最后的判定结果。为此,在采用回弹法和钻芯法进行检测时,其检测值存在差异是常见现象。
        另一方面,由于混凝土属于复合型材料,其中的骨料、水泥等的分布会对其结构强度产生直接影响,且并没有资料表明混凝土的硬度决定其强度。因此,采用回弹法检测时所得到的回弹值并不能与抗压强度产生较大的关系,尤其是混凝土很少能够形成统一的微结构组织,即便是采取相同的配料方法和施工养护方法也不能保障混凝土内部材料结构的同一性,如果采用回弹法进行检测,无疑会给出不够明确的结果,且很难反馈其自身的强度。
        三、结语
        从上文的实验分析中可以看出,回弹法很难实际应用到高强度混凝土的检测工作中,回弹值与抗压强度值存在较大的差异,尤其是在强度大于C50的强度检测中,二者的差异明显拉大,这意味着在高强度混凝土检测中,回弹值无法代表抗压强度值,无法通过回弹值推导出混凝土的强度。基于上述问题,建议在今后的混凝土强度检测中,尽量采取综合检测法,在保障检测效率的同时,提升检测结果的准确性,及时发现混凝土结构的安全隐患,保障建筑结构的安全使用。
        参考文献:
        [1]陈永福.浅析回弹法检测高强混凝土抗压强度[J].福建建材,2019(10):12-13.
        [2]张琦.高性能混凝土抗压强度现场检测方法对比研究[D].湖南大学,2019.
        [3]吴林.回弹法与钻芯法检测高强度混凝土强度的对比研究[J].广东建材,2018,34(05):32-34.
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