商品混凝土的使用对回弹法检测混凝土抗压强度的影响【第二期】
1、前言
近年来,随着国家对建筑工程的的环境保护意识的加强和节能降耗的要求,加之商品混凝土的集中生产和其质量的相对稳定性的优势,目前在建筑工程中的应用日渐普及。但商品混凝土又有其特殊性如:大流动性、泵送、长距离运输、以及为满足实际工程中的应用而对混凝土的各种性能都进行相应的调整等,其生产厂家达到上述要求必将在混凝土中掺入各种相应的掺合料和外加剂如:粉煤灰、高效减水剂、泵送剂、缓凝剂等。正是外加剂和掺合料的使用改变了混凝土自身原有的性能。
回弹法检测混凝土抗压强度其特点是:操作简捷、对混凝土结构构件无破坏、可快速推定混凝土结构构件抗压强度。在实际工程中作为施工控制和混凝土结构构件检测的一种手段应用日益广泛,但随着商品混凝土的应用,混凝土自身性能的改变对回弹法检测混凝土抗压强度的推定值影响尤为显著。
2、工程实例
在太原市某单位工程中的同一结构构件相同部分别采用回弹法检测混凝土强度、钻心法检测混凝土强度与其标养试块和同条件试块进行对比。该工程混凝土结构构件混混凝土抗压强度设计标号为C40,采用回弹法检测最大抗压强度推定值为 37.3 MPa,钻心法检测抗压强度为 45.1 MPa,标养试块 7组平均抗压强度为 45.3 MPa,同条件试块 7组平均抗压强度为 44.1 MPa.回弹法检测与钻心法检测抗压强度的结果差异为 7.8Mpa;回弹法检测与标养试块 7组平均抗压强度的结果差异为 8.0 Mpa;回弹法检测与同条件试块 7组平均抗压强度的结果差异为 6.8 Mpa。其他数据见下表:
部位 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
回弹法 | 34.3MPa | 37.0MPa | 35.5MPa | 36.4MPa | 35.7MPa | 36.2MPa | 37.3MPa |
钻心法 | 42.0MPa | 43.5MPa | 42.9MPa | 43.1MPa | 43.0MPa | 43.1MPa | 45.1MPa |
标养试块7组平均值 | 45.3MPa | 45.3MPa | 45.3MPa | 45.3MPa | 45.3MPa | 45.3MPa | 45.3MPa |
同条件试块7组 | 44.1MPa | 44.1MPa | 44.1MPa | 44.1MPa | 44.1MPa | 44.1MPa | 44.1MPa |
上述数据中回弹法与钻心法检测抗压强度结果的平均差异为 7.08 Mpa;回弹法检测与标养试块 7组平均抗压强度结果的平均差异为 9.27 Mpa;回弹法检测与同条件试块 7组平均抗压强度结果的平均差异为7.8 Mpa。
在其他工程项目中也遇到相同情况,总体而言其差异与混凝土结构构件自身抗压强度有关,混凝土结构构件自身抗压强度越高则差异越大,反之越小。
3、在实际工程中造成争议
大部分建筑工程在施工过程控制和混凝土结构实体检测时都要求快捷、避免结构实体混凝土的破坏,基本都采用回弹法检测混凝土的抗压强度。但回弹法检测的推定抗压强度往往低于混凝土试块抗压强度,有时达不到混凝土的设计抗压强度,容易产生试块抗压强度满足混凝土的设计抗压强度,而回弹法检测的推定抗压强度不能满足,对两种结果都产生怀疑,判定结构实体混凝抗压强度时产生争议。此种情况的出现,其解决时又需要采用钻心法检测混凝土结构构件的抗压强度,还是造成结构实体混凝土的破坏。
4、影响因素分析
4.1商品混凝土自身属于非均质性材料:
我国地域辽阔,气候悬殊,混凝土所用原材料品种繁多,工程分散,施工条件和水平的差异。而《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23中给出的测强曲线并不是针对各地方混凝土原材料的差异,制定各地区相应的地区测强曲线和专用测强曲线。只是统一测强曲线;加之目前太原市没有相应的地区测强曲线和专用测强曲线。因此在太原市回弹法检测混凝土结构构件抗压强度时,只是采用统一测强曲线进行推定,影响了回弹法检测混凝土抗压强度的准确性。
4.2商品混凝土的大流动性、泵送性能:
商品混凝土的坍度一般为190mm+30mm,其砂率也较现场搅拌、非泵送混凝土大,在混凝土施工时易造成混凝土构件表面粗骨料很少,只有水泥和细骨料形成的构件表面,且施工振捣不足时极易在构件表面产生大量气泡,因此对混凝土构件的表面抗压强度影响较大。而回弹法检测混凝土抗压强度正是通过对混凝土构件表面的检测来推定混凝土构件的抗压强度,所以回弹法检测混凝土抗压强度时只是对混凝土构件表面抗压强度的推定,而对混凝土结构构件的整体抗压强度描述不够准确,这方面的原因是回弹法检测与钻心法检测、标养试块、同条件试块抗压强度差异的主要因素。
4.3商品混凝土中大量的掺合料和外加剂:
商品混凝土中生产厂家为控制混凝土的单方用水量、保证坍落度要求、增强和易性、适应远距离运输,在混凝土中掺入大量的粉煤灰、高效减水剂、泵送剂、缓凝剂等掺合料和化学外加剂。这些材料的使用,使混凝土在成型的过程中其内部也在发生除水泥自身产生反应外的其它化学反应,其最直接的原因就是造成混凝土构件表面的早龄期碳化严重。
在实际工程检测中发现,混凝土早龄期的碳化现象使得结构混凝土构件的表面抗压强度与内部抗压强度差异很大,且一般情况下表面抗压强度低于内部抗压强度。这种早龄期的碳化与混凝土强度等级之间不再具有负相关关系,由此回弹法检测结构混凝土构件时的推定抗压强度比构件的实际抗压强偏低。
5、结语
回弹法作为检测混凝土抗压强度方法之一,与其它方法相比具有快捷、灵活、对混凝土结构构件无破坏的特点,在工程中应用有着很强的适用性。为了使回弹法更好的应用与工程混凝土结构构件的检测中,在太原市应根据目前情况建立与当地混凝土相匹配的地区测强曲线和专用测强曲线,以便减少采用回弹法检测混凝土结构构件抗压强度时造成的争议。
(山西中鼎建筑工程质量检测有限公司杨俊强)
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