混凝土結(jié)構(gòu)是常見的工程結(jié)構(gòu),它是由混凝土和鋼筋組成?;炷翉?qiáng)度的檢測是混凝土結(jié)構(gòu)可靠性鑒定的一個重要內(nèi)容。根據(jù)混凝土的物理和力學(xué)性能,如混凝土的表面硬度、密實度等,不同的混凝土強(qiáng)度無損檢測技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工程實踐。
1、回彈法無損檢測
回彈法的原理:根據(jù)混凝土表面的硬度與抗壓強(qiáng)度之間有一定的關(guān)系,利用混凝土表面硬度來推定混凝土的強(qiáng)度。所用的儀器是回彈儀,在建筑結(jié)構(gòu)檢測中常采用的為中型回彈儀?;貜梼x最大的優(yōu)點就是簡單、方便、快速。在國內(nèi)外實際工程中已使用50余年。
近年來,新型回彈儀將微電腦芯片安裝在回彈儀上,稱為數(shù)顯回彈儀,加快了回彈儀的數(shù)據(jù)處理過程,使用更加方便?,F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23--2001)有相應(yīng)的規(guī)定,應(yīng)嚴(yán)格遵守。
每根構(gòu)件測區(qū)數(shù)量應(yīng)按規(guī)范規(guī)定布置,測區(qū)布置應(yīng)均勻,混凝土表面應(yīng)平整,干燥,表面浮灰應(yīng)去掉。測試時應(yīng)避開鋼筋位置,否則測試數(shù)據(jù)會偏大,如測試大梁,因梁較高,下部粗石料相對集中,上部相對較少,故宜在梁中部位置測試。
按批評定時,應(yīng)確保該批混凝土是同批混凝土或齡期相差不大,施工工藝相同,成型工藝相同,養(yǎng)護(hù)條件相近。如測試結(jié)果同批評定相差過大,則應(yīng)分析原因,進(jìn)行補(bǔ)測或分批評定。如混凝土齡期較長,超過規(guī)范允許齡期,應(yīng)取芯樣進(jìn)行修正。
2、超聲脈沖法無損檢測
聲波是一種機(jī)械波,起源于物體的振動。將脈沖信息轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動,即超聲波。超聲波穿過混凝土構(gòu)件,接收探頭再將超聲波轉(zhuǎn)換為電信號。在一個工程大量采用同一種混凝土?xí)r,還可以用超聲脈沖法檢測混凝土的強(qiáng)度。
就聲脈沖在混凝土中傳播速度的本質(zhì)而言,則是混凝土應(yīng)力應(yīng)變質(zhì)的反映。雖然在應(yīng)變性質(zhì)與強(qiáng)度關(guān)系的理論推導(dǎo)中可以推論,混凝土強(qiáng)度與聲速之間應(yīng)有一定的關(guān),但由于實際材料的種種復(fù)雜的影響因素,這種關(guān)系并不是完全穩(wěn)定的。
所以還需事先建立聲速與混凝土抗壓強(qiáng)度之間關(guān)系的曲線,來實現(xiàn)超聲脈沖法檢測混凝土的強(qiáng)度。在已知混凝土的超聲波聲速的條件下,利用超聲檢測儀測量聲時,還可以得到混凝土構(gòu)件的厚度。
3、超聲回彈綜合法無損檢測
超聲回彈綜合法是指采用超聲檢測儀和回彈儀,在結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)混凝土的同一測區(qū)分別測量超聲聲時和回彈值,再利用已建立的測強(qiáng)公式,推算該測區(qū)混凝土強(qiáng)度的方法。
與單一的回彈法或超聲法相比,超聲回彈綜合法可以減少混凝土齡期和含水率的影響,對較高強(qiáng)度的混凝土不敏感,較全面的反映了混凝土的實際質(zhì)量,綜上優(yōu)點,使其測量范圍加大,測試精度也有明顯的提高。
4、鉆芯法無損檢測
鉆芯法就是利用鉆芯機(jī)及配套機(jī)具,在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上鉆取芯樣,通過芯樣抗壓強(qiáng)度直接推定結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度的方法。鉆芯法無須混凝土立方體試塊或測強(qiáng)曲線,具有直觀、準(zhǔn)確,代表性強(qiáng),可同時檢測混凝土內(nèi)部缺陷等優(yōu)點,在工程檢測中得到廣泛應(yīng)用。
鉆芯法除檢測混凝土的強(qiáng)度外,還可以通過芯樣檢測混凝土結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的裂縫深度、受火或受凍混凝土的損傷深度等內(nèi)部缺陷。
5、拔出法無損檢測
拔出法是將安裝在混凝土中的錨固件拔出,測出最大拔出力,根據(jù)預(yù)先建立的拔出力與混凝土強(qiáng)度之間的關(guān)系推進(jìn)混凝土強(qiáng)度的方法。這是一種局部微破損檢測方法。
拔出法分為兩類,一類是預(yù)埋拔出法,即在混凝土構(gòu)件或構(gòu)件的施工過程中預(yù)先安裝錨固件,待混凝土硬化再將錨件拔出,檢驗新澆混凝土的強(qiáng)度。另一類是后裝拔出法,在已硬化的混凝土構(gòu)件表面鉆孔,安裝一特制的膨脹螺栓,然后將膨脹螺栓拔出,測定混凝土的強(qiáng)度。實際工程中,后裝拔出法應(yīng)用較多。
6、檢測混凝土強(qiáng)度的各種方法比較
在實際工程中,現(xiàn)場檢測混凝土強(qiáng)度常用方法是回彈法、超聲法、超聲回彈綜合法、鉆芯法和拔出法。出這些方法外,還有貫入阻力法、表面拉剝法、脈沖回波法等,這些方法都各自有其各自的特色。每一種無損檢測方法都有優(yōu)點,但適用范圍也都受到不同程度的限制。
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