混凝土回彈測(cè)強(qiáng)方法與規(guī)范..

1、回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程相關(guān)問題的思考北京建筑工程學(xué)院宋少民混凝土結(jié)構(gòu)回彈檢測(cè)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(cè)抗壓強(qiáng)度存在的問題，具體說有 以下兩個(gè)方面：1v摻加粉煤灰的泵送混凝土用回彈法測(cè)定的強(qiáng)度經(jīng)常 出現(xiàn)不合格，但實(shí)際結(jié)構(gòu)中混凝土的強(qiáng)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(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，明明試塊 強(qiáng)度合格，抽檢組數(shù)也夠，動(dòng)不動(dòng)就回彈測(cè)強(qiáng)，一 測(cè)就不夠，然后就鉆芯、就走關(guān)系。清華大學(xué)廉慧珍教授2007年在混凝土發(fā)表學(xué)術(shù)論文質(zhì)疑“回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度”。主要觀點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:材料的硬

2、度和強(qiáng)度不是同一個(gè)概念。同一種勻質(zhì)材料的硬度和強(qiáng)度之間有一定的相關(guān) 性,而不同材料的硬度和強(qiáng)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(qiáng)度有一定的聯(lián)系，而相同水 膠比的砂漿強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)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(qiáng)度沒有關(guān)系，再基于碳化層的硬度引進(jìn)“折減系數(shù)”來推算混凝土的強(qiáng) 度,在概念上是錯(cuò)誤的。這個(gè)“碳化層”的硬度及厚度和混凝土的強(qiáng)度并沒有關(guān)系,對(duì)于混凝土的強(qiáng)度來說是沒有意義碳化對(duì)混凝土的影響主要并不是強(qiáng)度,因?yàn)橹灰?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(qiáng)度無疑是會(huì)滿足設(shè)計(jì)要求的，而且由于現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土溫度的影響,摻粉煤灰的混凝土實(shí)際強(qiáng)度總是會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的相同摻粉煤灰的混凝土試件 強(qiáng)度高，并與碳化無關(guān)。碳化本身不會(huì)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(huì)因堿度降低而受到破壞，引起銹蝕。、混凝土是復(fù)雜的多相非均質(zhì)材料,回彈值和抗壓強(qiáng)度之間沒有唯一的關(guān)系;不只是不 同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土沒有相同的硬度-抗壓 強(qiáng)度關(guān)系，而且相同強(qiáng)度等級(jí)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(huì)

4、因骨料和基體之間的硬度不同以及骨 料在礦物學(xué)上的變化而有不同的回彈值。合理的方法是對(duì)每一種混凝土都標(biāo)定其強(qiáng)度-硬度關(guān)系“,當(dāng)用回彈值估計(jì)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的強(qiáng)度時(shí)，必須和標(biāo)定時(shí)的試驗(yàn)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(qiáng)度關(guān)系表格或公式作為通用標(biāo)準(zhǔn)是欠妥當(dāng)?shù)摹棞y(cè)強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)編制組成員的回應(yīng)混凝土的抗壓強(qiáng)度與其測(cè)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(yàn)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(qiáng) 度之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式?；貜椃ㄓ糜跈z測(cè)混凝 土的抗壓強(qiáng)度已在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用, 實(shí)踐證明.采用回彈法推定的混凝土抗壓強(qiáng)對(duì)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(huì)提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，但碳化對(duì) 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(qiáng)度之間的關(guān)系的，它研究的對(duì)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(gè)測(cè)區(qū)選擇有效的16個(gè)測(cè)點(diǎn)，計(jì)算時(shí) 去掉3個(gè)最大的和3個(gè)最小值剩余W計(jì)算平均值, II當(dāng)檢測(cè)條件與測(cè)強(qiáng)曲線的適用條件有較大差 異時(shí).還可采用同條件試件或鉆取混凝土芯 樣進(jìn)行修正。廉慧珍教授的答復(fù)引用毛澤東的話：時(shí)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(guó)新教育風(fēng)暴的話：對(duì)一個(gè)理論的反駁即對(duì)問題的任何認(rèn)真的嘗試性解決的反駁始終是我們接近真理的前進(jìn)

6、一步。 “把混凝土當(dāng)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(qiáng)度等級(jí)比較低、 生產(chǎn)和施工控制也沒有現(xiàn)在這樣復(fù)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(duì)均勻體，畢竟混 凝土和金屬材料的力學(xué)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(cè)準(zhǔn)，何況 混凝土 ？表面硬度的檢測(cè)在金屬工業(yè)中主要 也是用來評(píng)價(jià)材料勻質(zhì)性、加工性.并不用于檢測(cè)其強(qiáng)度。有的工程在剔除表面“碳化層”后再檢測(cè)回彈值，反而比未剔除時(shí)的還要高。更

7、重要的是，“碳化”層確實(shí)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(qiáng)度之間不可能有相關(guān)關(guān)系。因此用對(duì)“碳化層”的回彈值根據(jù)'碳化層”厚度修正的強(qiáng)度值的方法是不能用的。這是科學(xué)概念問題：不同材料的硬度與強(qiáng)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(chǎng)量測(cè)方法 實(shí)在不能為準(zhǔn)。混凝土比砂漿碳化前沿更加曲折，如圖3、圖4所示。當(dāng)碳化深度較大時(shí)，打 磨除去碳化層也不現(xiàn)實(shí)用4勰迪模型運(yùn)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(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002) 和殮強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(GBJ107)的規(guī)定:削 定磴質(zhì)量是否合格的基礎(chǔ)是標(biāo)養(yǎng)的

8、律立方體抗壓 強(qiáng)度或同條件養(yǎng)護(hù)試塊的立方體抗壓強(qiáng)度，而更能 反映實(shí)體工程碗強(qiáng)度的是同條件養(yǎng)護(hù)試塊的立方 體抗壓強(qiáng)度。所以嚴(yán)格按規(guī)范要求作好同條件磴 試塊的制做、養(yǎng)護(hù)、試壓等工作，是確保殮實(shí)體質(zhì) 量的最佳保證。依據(jù)GB50204-2002用回彈法測(cè)強(qiáng)可以在碇試件強(qiáng)度評(píng)定不合格時(shí)采用,其結(jié)果是對(duì)碇實(shí) 體質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度復(fù) 核的處理的依據(jù)；而在重要結(jié)構(gòu)部位,不管標(biāo) 養(yǎng)試塊和同條件養(yǎng)護(hù)試塊的強(qiáng)度評(píng)定合格與 否,均應(yīng)對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)體殮強(qiáng)度檢驗(yàn) JGJ/T23-2001中用回彈法測(cè)得的碇強(qiáng)度換 算值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及強(qiáng)度推定值，均不 參加碇抗壓強(qiáng)度的評(píng)定，只作為處理碇質(zhì)量 問題的依據(jù)。既

9、然回彈法測(cè)強(qiáng)度不作評(píng)定 依據(jù)，回彈法測(cè)強(qiáng)報(bào)告也不做評(píng)定,那么我 們?nèi)绾卧u(píng)價(jià)回彈法測(cè)強(qiáng)結(jié)果呢？當(dāng)回彈法測(cè)強(qiáng)報(bào)告中有關(guān)數(shù)據(jù)不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，不要輕易進(jìn)行處理，應(yīng)當(dāng)先請(qǐng)?jiān)O(shè) 計(jì)人員核算或采用其他方法（比如鉆芯取樣 測(cè)碇強(qiáng)度）進(jìn)行檢測(cè)，的確達(dá)不到設(shè)計(jì)要求, 也不能滿足使用功能要求時(shí)，再請(qǐng)專業(yè)人員 做出處理。現(xiàn)今因水泥強(qiáng)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(huì)是恒定的20°C,不論是高還是低，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的指標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件中混凝土的性能差別都會(huì)較大。例如，當(dāng)混凝土內(nèi) 部溫度較高時(shí)，對(duì)不用或少用礦物摻和料的混凝土抗壓強(qiáng)度，構(gòu)件中的要低于實(shí)驗(yàn)室

10、標(biāo)準(zhǔn)試 件的，用實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)驗(yàn)收就會(huì)不安全；使用礦 物摻和料的，則相反。粉煤灰摻量對(duì)回彈測(cè)強(qiáng)誤差影響IIIIII浙江省建筑科學(xué)設(shè)計(jì)研究院徐國(guó)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(dá)35%- 50%時(shí)，制作混凝土立方體試塊（粗骨料為碎石） 24組，用回彈儀測(cè)試、試壓、碳化深度測(cè)試后， 按泵送混凝土測(cè)強(qiáng)曲線計(jì)算，發(fā)現(xiàn)其平均相對(duì)誤差 和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差都很大。而粉煤灰摻量在10%- 15%（共計(jì)155組數(shù)據(jù)）以及單摻25%（共計(jì)27組 數(shù)據(jù)）時(shí)，其平均相對(duì)誤差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差在地區(qū)測(cè) 強(qiáng)曲線誤差要求范圍內(nèi)。因此粉煤灰單摻超過30% 時(shí)，泵送混凝土測(cè)強(qiáng)曲線已不適用。解決問題的途徑各地針對(duì)目前預(yù)拌混

11、凝土中礦物細(xì)粉摻和料摻加量較大的趨勢(shì)，制定符合本地區(qū)混凝土 結(jié)構(gòu)物回彈測(cè)強(qiáng)實(shí)際情況的測(cè)強(qiáng)曲線.克服 目前的問題。下面對(duì)北京地標(biāo)與新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 泵送混凝土測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算表進(jìn)行比較O行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):平均回彈值f.測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn):罕均回樽區(qū)混灘土強(qiáng)度換算值（mpg平均碳化探度冊(cè)（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(biāo)準(zhǔn):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(yán)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(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn):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(qiáng)度的檢測(cè)。2. 1.3測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值由測(cè)區(qū)的平均回彈值和碳化深度值通過測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算表得到的測(cè)區(qū)現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度值。2. 1. 4混凝土強(qiáng)度推定值相應(yīng)于強(qiáng)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(qiáng)度值。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn):4. 1.5當(dāng)檢測(cè)條件與附錄A、B、C的適用條件有較大 差異時(shí)，可釆用同條件試塊或鉆取混凝土芯樣進(jìn)行修 正，試塊或鉆取芯樣數(shù)量不應(yīng)少于6個(gè)。試塊邊長(zhǎng)為150 mm；芯樣公稱直徑宜為100mm,高徑比為1,芯樣應(yīng)在測(cè)區(qū)內(nèi)鉆取，每個(gè)芯樣只能加

28、工一個(gè)試件，計(jì)算 時(shí)，測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)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(jì)算確到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn):5. 0.1計(jì)算測(cè)區(qū)平均回彈值，應(yīng)從該測(cè)區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，用余下的10個(gè) 回彈值按下式計(jì)算:1O£冬1=11 O非水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)按下式修正:Rm Rmoc + Raoc回彈值測(cè)量4. 2. 1檢測(cè)時(shí)應(yīng)注意回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于混凝土檢測(cè)面，并且緩慢施壓不能沖擊，否則回彈值讀數(shù)不準(zhǔn)確。4. 2.2本條規(guī)定每一測(cè)區(qū)記取16點(diǎn)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(cè)區(qū)的正常回彈值偏差很大，很好判斷。同

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