400-700-9998
欧美大地 建筑无损
建筑无损
混凝土强度现场测试的6种方法
发布时间:2021-08-20 浏览次数:8198 来源:欧美大地

如何准确评价混凝土抗压强度始终是土木工程领域的一大课题。如果能及时、准确评估混凝土抗压强度,我们就有可能对施工流程进行把控,避免很多事故的发生,同时优化流程,在合理范围内降低成本。比如,模板拆卸时间,恢复交通时间,预应力钢筋张拉时间,以及优化混凝土配合比。混凝土配合比的优化,可能会很大程度影响到原材料的用量,比如最重要的水泥。

作为全球最大的水泥生产也是需求最大的国家,2019年中国水泥产量达23.3亿吨,占全球产量的57%之多。优化混凝土配合比可能减少水泥用量,在节能减排的大背景下,这种优化有着重大的社会和经济价值。

图片来源:前瞻产业研究院

目前较常用的混凝土抗压强度确定方法依然是制备混凝土立方体试块,养护28天后,实验室进行抗压试验,也就是剧中提到的送检,这种方法的好处是,测试结果准确、直观,然而,用于抗压试验的仅仅是少数几个试块,并不能完全代表整个结构的混凝土强度;而且,这种试验方法获取混凝土强度所需的时间极长,显然,现场无法依赖这种方法来评价混凝土强度,指导下一步工作。

尽管现在已经有了很多现场评估混凝土强度的试验方法,但不可否认,实验室抗压试验仍然是使用最多,认可度最高的方法。究其原因,主要是现场测试方法还相对缺乏足够的专业性、方便性与精确度,不过随着人们大量的研究投入,与实践经验的积累,这些现场测试方法的实用性将进一步提高。

下面简单介绍几种现场测试混凝土强度的检测方法。

No.1回弹法

回弹法采用的设备是回弹仪,回弹仪是用一弹簧驱动的重锤,通过弹击杆(传力杆),弹击混凝土表面,并测出重锤被反弹回来的距离,根据测得的回弹值(反弹距离与弹簧初始长度之比),来推定混凝土强度的一种方法。

由于测量在混凝土表面进行,所以应属于一种表面硬度法,是基于混凝土表面硬度和强度之间存在相关性而建立的一种检测方法。回弹法简单、方便,成本低,是现场经常采用的强度测试方法。不过回弹法容易受到很多因素的影响,造成其测试精度不高,如混凝土表面的干湿程度,测点下正好有粗骨料的存在,混凝土碳化程度,混凝土受冻程度,以及钢筋的存在等,都会影响到回弹法的测试精度。

No.2贯入法

贯入法是指用贯入仪将探针贯入到已硬化的混凝土中,测量探针的贯入深度,根据预先确定的贯入深度与混凝土强度相关关系,来推算混凝土的抗压强度。该方法容易受到混凝土表面状况以及混凝土骨料类型的影响。

No.3超声波波速法

超声波法是通过仪器设备,测试超声波穿透混凝土的波速(如下图所示),超声波在混凝土内部的传播速度是与混凝土的弹性模量和密度相关的,而弹性模量与混凝土强度也是相关的,因而可以根据超声波波速来推算混凝土抗压强度。不过弹性模量跟强度并不是线性相关的,所以超声波波速与混凝土强度也不是简单的线性关系。超声波法会受到混凝土内部钢筋,骨料,以及湿度等因素的影响。这种方法还可以用来评价混凝土内部质量,检测混凝土内部可能存在的缺陷或裂缝。

No.4拉拔试验

拉拔试验可用于新老结构混凝土强度的测试。该方法需要在混凝土中预置或者后装一个金属杆,结合受拉锥体形状以及拉拔力,可推算混凝土的抗压强度。拉拔试验是破坏性试验,并且需要在不同位置多次测试,才可能建立比较可靠的相关性,尽管如此,其检测结果的不确定性还是很大。

No.5取芯试验

当我们对混凝土结构强度存在疑问,或者对实验室试块抗压试验取得的抗压强度值有所怀疑,我们可以采用取芯法,取样测试混凝土抗压强度。这样的结果必然比制备混凝土立方体试块测得的抗压强度更准,因为芯样代表的才是结构实际的混凝土状况。不过,取芯试验也是一种破坏性测试,而且需要耗费较多的人力物力。

No.6成熟度法

成熟度概念是以混凝土的温度史为基础的,成熟度既可以用于混凝土质量控制,也可以用于混凝土抗压强度计算。下图展示的成熟度概念表明,某一配合比的混凝土,如果成熟度指数相同,则其抗压强度也相同,该强度值不取决于具体的温度或者时间。作为一种非破坏性的测试方法,成熟度法相比其他现场强度测试方法更有优势。一旦建立了正确合理的成熟度曲线,其结果就是准确可靠的。更重要的是,这种方法是在混凝土凝固过程就进行并能得出结论的,其时效优势不言而喻。

成熟度法需要在混凝土中内置传感器,持续测试混凝土凝固过程中的温度。具体的测试方法,我们将在后续的更新中介绍,敬请关注。

 

写在最后:质量检测数据的真实与准确,就是工程质量的保障。

为您推荐