关于实体结构混凝土强度检测的分析与探讨

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

王福广

中交一公局西南工程有限公司 广西壮族自治区 贵港市 537000

摘要

混凝土是建筑结构中常见的一种材料,其强度是衡量建筑结构安全稳定性的重要指标之一。近年来发展出了一系列基于非破坏检测技术的混凝土强度检测方法,其中包括了常见的回弹法、超声波法、钻芯等方法。实体结构混凝土强度检测技术利用实体结构自身的振动响应特征,通过对结构振动信号的分析和处理,推算出混凝土结构的应力应变状态,从而得出结构的强度信息。本文将从实体结构混凝土强度检测技术进行分析和探讨,以期为实际工程中混凝土强度检测提供参考。


关键词

实体结构;混凝土;强度检测;养护强度

正文


引言:实体结构混凝土强度检测作为建筑工程质量控制的重要环节,对于确保建筑物的结构安全和耐久性具有至关重要的意义。在实际工程中,对混凝土的强度进行准确、可靠的检测,不仅是保证建筑质量的需要,也是对工程设计和施工工艺的有效验证。因此,对实体结构混凝土强度检测的分析与探讨具有重要的理论和实践意义,旨在为工程领域的相关研究人员和工程技术人员提供参考,促进混凝土强度检测技术的创新与进步,推动建筑工程质量控制水平的提升。

一、标准养护强度局限性

标准养护要求混凝土在规定的养护期间内保持高湿度、低温度等特定环境条件,以利于混凝土的早期强度发展。但是,实际的施工现场环境条件很难达到标准养护条件,包括气温、湿度、风速、光照等等因素都可能对混凝土强度的发展产生影响,导致标准养护强度与实际强度存在差异。标准养护要求的时间通常为28天,这对于早期强度发展较快的混凝土来说可能不足以反映混凝土强度的真实情况,尤其是在大型结构中,由于工程量大、养护期长,标准养护时间的限制有时会影响混凝土强度的检测和评估。

标准养护侧重于混凝土早期强度的发展,但是在实际的工程施工过程中,混凝土的后期强度也是至关重要的。标准养护强度无法反映混凝土在使用过程中的后期强度发展情况,尤其对于长期使用的大型结构,标准养护强度缺乏对后期强度发展的可靠预测和评估。

二、推定强度检测方法及其局限性

1.常用无损检测方法

常用无损检测方法包括回弹法、超声波法、超声回弹综合法等。回弹法是一种常用的混凝土强度无损检测方法,如图1所示回弹法检测,通过测量混凝土表面受力后的回弹距离来评估混凝土的强度。该方法简便、快速,并且不需要破坏混凝土表面,因此在实际应用中得到广泛使用。然而,由于回弹仪的使用受操作人员技术水平和测量条件的限制,回弹法在精确性和可重复性方面存在一定的局限性。超声波法利用超声波在混凝土中传播的速度来推断混凝土的强度。该方法可以提供比回弹法更准确的强度评估结果,并且适用于各种混凝土结构。超声波法需要专用的仪器设备,并对混凝土的声波传播特性有一定的了解,因此在操作上相对复杂,需要经过专门的培训和操作。

超声回弹综合法是结合了回弹法和超声波法的优点,通过回弹仪和超声波测量仪器的联合使用,综合评估混凝土的强度。这种方法可以克服回弹法和超声波法各自的局限性,提高强度检测结果的精确性和可靠性。超声回弹综合法在实际应用中较为常见,但同样需要专业的仪器设备和操作技巧。

2.推定强度的局限性

推定强度检测方法是一种基于非破坏检测原理的混凝土强度评估方法,通过对混凝土结构进行振动、声波或电磁波等的检测,推算出混凝土的强度信息。然而,推定强度检测方法也存在一定的局限性,推定强度检测方法的准确性受到混凝土质量的影响,如混凝土配合比、水胶比、骨料质量等因素。同时,混凝土结构的尺寸、几何形状、钢筋配筋等结构因素也会对推定强度检测结果产生影响。因此,在实际应用中需充分考虑这些因素,以提高推定强度检测的准确性。推定强度检测方法通常采用仪器设备进行测量,但这些设备的精度有限,可能存在测量误差。另外,不同的检测方法对混凝土的强度信息推测精度也有差异。因此,在使用推定强度检测方法时需要注意合理选择检测方法,并进行准确的数据处理和分析。推定强度检测方法的应用需要借助专业的知 识和经验,对检测结果进行解读和评估。具体的解读过程可能需要根据具体的工程特点和实际情况进行调整和修正。因此,在推定强度检测过程中,需要有专业技术人员的参与和指导,以确保结果的准确性和可靠性。推定强度检测方法一般是对整个混凝土结构进行评估,无法准确检测到混凝土中的局部强度差异。例如,混凝土中存在的表面开裂、骨料分布不均匀等问题,可能导致局部强度差异,但推定强度检测方法无法对其进行准确的定位和评估。

三、钻芯强度检测及其局限性

通常是在混凝土结构中钻取芯样品,但芯样品的位置选择对测试结果有很大的影响如果取芯位置不恰当,如在存在裂缝、松散区域或骨料分布不均匀的地方取芯,将导致钻芯强度结果偏低或不准确,无法反映混凝土整体的强度状况。钻芯强度测试只能对混凝土的局部抗压强度进行评估,无法全面反映整体结构的强度水平。在实际工程中,混凝土结构的强度分布可能是不均匀的,取样只能对局部区域进行评估,无法判断整个结构的强度状况。

而且钻芯强度测试需要在结构中进行取芯操作,这不可避免地会对结构产生一定的损伤。尤其是在对已经投入使用的建筑进行检测时,钻芯取样无法完全避开钢筋,会对结构物造成不可逆的伤害,对建筑的美观和耐久性也会产生不利影响。钻芯强度测试只能对混凝土的短期强度进行评估,无法准确预测其长期强度。混凝土的强度会随着时间的推移而发生变化,取芯测试所得的结果无法反映混凝土在使用过程中的长期强度变化趋势。钻芯强度测试的结果需要进行数据解读和分析,这涉及到个人经验和主观判断不同的试验人员可能会有不同的解读结果,存在一定的主观性和不确定性。

四、混凝土同条件养护强度的作用

混凝土同条件养护强度是指在相同的养护条件下,混凝土经过一定的时间养护后所具有的强度。同条件养护强度可以作为一个重要的指标,用来评估混凝土的质量。通常情况下,同一配合比的混凝土,养护时间越长,同条件养护强度越高,说明混凝土质量越好,抗压能力也越强。通过同条件养护强度的评估,可以判断混凝土的配合比设计是否合理,施工工艺是否正确,进而对混凝土质量进行控制和改进。同条件养护强度可以作为评估混凝土结构安全性的重要依据。建筑结构的强度是保证结构安全稳定的基础,如果同条件养护强度达不到规定的要求,可能会导致结构的承载能力不足,从而影响结构的安全性。因此,在设计和施工中,通过合理的配合比设计、养护措施和周期,保证混凝土达到规定的同条件养护强度要求,是确保混凝土结构安全性的重要举措。

1.取样地点

在工程实践中确定实体结构的同条件强度时,取样地点应代表整个实体结构的性质和性能。在确定取样地点时,需要考虑混凝土的均匀性、骨料分布、养护条件的一致性等因素,以确保取得的样品能够准确反映整体混凝土的强度水平。不同类型的实体结构具有不同的特点,如桥梁、地下结构、水工建筑等。在选择取样地点时,需要考虑到这些结构的特殊性,如结构的应力状态、可能存在的损伤或裂缝等因素,并选择能够反映这些特点的取样点。在选择取样地点时,需要考虑到结构的安全性。避免选择可能导致结构强度变化或损伤的地点,如存在裂缝、混凝土膨胀或病害等问题的地方。为了确保取得可靠的同条件强度数据,需要选择充分的取样地点进行统计分析。取样点应该具有一定的代表性,反映混凝土结构整体的强度分布情况。通常情况下,应根据结构的尺寸和形状以及强度变化的特点,合理确定取样地点的数量和位置。在确定取样地点时,需要确保养护条件的一致性。养护条件的差异可能导致实体结构不同部位的混凝土强度存在差异。因此,在选择取样地点时,应尽量选择受相似养护条件影响的区域,以获取养护条件一致的同条件强度数据。

2.留置数量

通常情况下,结构尺寸较小或形状规则的结构,留置数量可以适当减少;而对于较大尺寸或复杂形状的结构,需要增加留置数量,以确保数据的可靠性和代表性。为了能够对实体结构的同条件强度进行可靠的统计分析,留置数量需要满足一定的统计学要求。一般来说,越大的样本量能够提供更可靠的统计分析结果。一般建议根据结构的规模、重要性和复杂程度,选择合理的样品数量,以确保数据的统计有效性。结构的功能和负荷是选择留置数量的重要考虑因素之一。对于承受较大负荷和重要功能的结构,需要增加留置数量以更好地了解其强度水平。而对于负荷较小或次要的结构,可以适当减少留置数量。确定留置数量之前,需要明确实体结构的设计目标和要求。根据设计标准和规范中的要求,结合结构的特点和养护条件,选择合适的留置数量,以满足设计目标和要求。实体结构的留置数量也受到可行性和经济性的限制,根据实际情况和工程预算,选择合理的留置数量,既能满足数据需求,又能够控制成本和工期。

3.作用

同条件养护强度对于已投入使用的混凝土结构的退役和维修工程具有重要的指导作用。混凝土结构在使用过程中可能会受到各种因素的影响,如环境侵蚀、荷载变化等,导致强度下降或损坏。通过对同条件养护强度的评估,可以及时了解混凝土结构的强度状况,判断是否需要进行维修或拆除,以保证结构的使用安全和寿命。同条件养护强度的评估结果可以为施工工艺的优化提供参考。在实际施工中,通过对同条件养护强度的分析,可以发现施工工艺中的不足和问题,并针对性地进行改进和调整。例如,对于某一组养护条件下,同条件养护强度较低的混凝土,可以通过加强工艺控制和施工管理等方式,提高混凝土的养护质量和强度水平。

五、检测单元的划分

对于大型结构而言,划分合适的检测单元可以实现对结构强度分布的全面评估,需要考虑结构的功能和负荷分布情况。结构的不同部位在负荷作用下的应力状态可能存在差异,因此,可以根据结构的功能和负荷分布情况,划分不同的检测单元,并对其进行同条件强度测试结构的尺寸和形状也是划分检测单元的重要因素。通常情况下,较大的结构可能需要将其划分为多个相对独立的检测单元,以便更好地评估其同条件强度。同时,对于复杂形状的结构,可以根据其几何特征和构造方式,划分合适的检测单元。为了能够对结构的同条件强度进行统计分析,检测单元的划分需要满足一定的统计学要求。一般来说,检测单元的数量越多,可以提供更可靠的统计分析结果。因此,可以根据结构的规模、重要性和复杂程度,灵活地选择合适的检测单元数量。

结束语

由上述分析可知,回弹法的误差源主要来自于试验人员经验和操作水平、试验锤重量、试验点位置等因素的影响,超声波法的误差源主要来自于试验温度和湿度、混凝土中的裂纹和孔洞等因素的影响,钻芯法的误差源主要来自于样品获取困难、对环境和结构破坏大等问题的影响。因此,在选择检测方法时,检测人员应综合考虑并尽可能控制这些误差源,选择合适的方法,以获得更准确的结果。

综述,在实体结构混凝土强度检测的分析与探讨中,不同的方法各有优缺点,应根据具体情况选择合适的方法进行强度评估。因此,在工程实践中应严格按照相关标准和规范进行操作,并借助先进技术手段不断完善检测方法,提高评估结果的精确性和可靠性,以保障实体结构的安全运行和持久性。

参考文献

[1]袁继强,李健硕,朱承嗣等.回弹-取芯法检测结构实体混凝土抗压强度风险分析[J].建筑结构,2023,53(21):112-117.

[2]许铭.建筑结构实体质量检测技术及工程案例分析[J].工程技术研究,2023,8(06):121-123.

[3]金英伟.混凝土结构实体强度现场检测技术探讨[J].江西建材,2022,(12):71-72.

[4]周杨,李玉生,樊文胜.关于公路工程结构实体混凝土强度检测与评定方法的思考与建议[J].工程与建设,2022,36(03):731-733.

[5]林圣杰.某房屋结构实体混凝土强度检测评定分析[J].江西建材,2022,(05):74-75+80.


...


阅读全文