剪壓法檢測混凝土抗壓強度的工程實踐

摘要:文章介紹在工程混凝土強度檢測過程中遇到了用現(xiàn)有檢測方法及手段均不適用的3個工程實例,運用《剪壓法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》解決以上問題,取得了良好的效果,并就剪壓法適用范圍進行了探討。
關(guān)鍵詞:混凝土強度檢測;抗壓強度;剪壓法

1剪壓法應(yīng)用于工程檢測實例
1.1案例1
某工程部分3層框架柱高為3.0m,截面尺寸400mm×300mm,主筋配置為12Ф20,采用C25泵送混凝土澆筑。按回彈法規(guī)程要求在其相對側(cè)面由上而下各布置5個回彈測區(qū)進行檢測,檢測時發(fā)現(xiàn)柱頭兩測區(qū)部位有混凝土沉縮縫,碳化深度達4.0mm,柱頭部位避開沉縮縫的回彈值比柱身和柱根部位的回彈值低得多。柱頭部位為梁、柱連接的要害,必須布置回彈測區(qū),而柱頭沉縮縫部位混凝土表層有缺陷、混凝土中石子含量相對于柱身和柱根少,導(dǎo)致其之間差異決定了柱頭沉縮縫部位混凝土強度不適用回彈法和超聲回彈綜合法中的統(tǒng)一測強曲線計算,再者泵送混凝土回彈測區(qū)碳化深度達4.0mm(大于2.0mm)也決定了不能依據(jù)現(xiàn)行規(guī)程中的統(tǒng)一測強曲線計算測區(qū)混凝土強度;柱頭部位的沉縮縫以及柱頭部位鋼筋密集決定了不能采用后裝拔出法檢測柱頭部位混凝土強度。因此目前常用的檢測混凝土強度的方法檢測柱頭沉縮縫部位混凝土強度就有一定的局限。

1.2案例2
某醫(yī)院住院部大樓附樓,建于20世紀80年代中期,系內(nèi)框架結(jié)構(gòu),其一層26/B、27/C框架柱高4.0m,截面尺寸為300×300,柱主筋為8Ф20。在20世紀90年代時,又增加2層,使用至今,因現(xiàn)又要增加1層,故需要對一層柱的混凝土強度進行檢測。鑿開粉刷層后發(fā)現(xiàn)柱表面麻面較多,且混凝土齡期近20年,不宜用回彈法及超聲回彈綜合法中的統(tǒng)一測強曲線計算,推定其混凝土強度,由于柱截面尺寸較小,柱主筋混凝土保護層厚度實測平均值近50mm,且該柱受力較大,也不宜采用鉆芯法進行檢測。

1.3案例3
某五層框架辦公樓于2004年開工建設(shè),在施工中發(fā)現(xiàn)部分已施工框架梁支座部位出現(xiàn)正“八”字型斜裂縫和麻面缺陷,縫寬約0.20mm~0.40mm,梁的截面尺寸為(b×h)250×600mm,跨度9m,混凝土設(shè)計強度等級為C25。委托方要求對梁的剪壓區(qū)(有裂縫的支座處)部位的混凝土強度進行檢測,對這一部位的混凝土強度進行檢測,需選用一種對被測部位混凝土不破壞或破壞較小的檢測方法。

2剪壓法檢測混凝土抗壓強度
2.1剪壓法檢測原理
剪壓法檢測混凝土強度是利用一種特制的便攜式千斤頂,對矩形混凝土構(gòu)件角部施加壓力,使構(gòu)件角部產(chǎn)生局部剪切破壞,根據(jù)其局部承壓力與混凝土抗壓強度呈線形相關(guān)關(guān)系來推定構(gòu)件的混凝土強度,這種檢測方法不考慮碳化的影響,檢測精度有保證對被測構(gòu)件微破壞,檢測后不影響構(gòu)件本身的承載能力。

2.2剪壓法檢測儀器及條件
現(xiàn)使用的儀器為JY-1型便攜式剪壓儀,主要技術(shù)參數(shù)為:油缸直徑50mm,工作油壓25MPa,工作行程15mm,擠壓力50kN、13kg、彈簧回程。適用于矩形截面的混凝土構(gòu)件,短邊長度80mm~450mm,測區(qū)布置在構(gòu)件角部鋼筋保護層部位。

2.3安徽省剪壓法規(guī)程介紹
由安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院和省內(nèi)外11個單位共同編制的《剪壓法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》正報審,由送審稿可知,安徽地方剪壓法測強曲線為:fccu,i=1.259N+06644,測強范圍7.5MPa~57.2MPa。

3安徽省剪壓法測強曲線的驗證
選用鉆芯法進行驗證,在構(gòu)件剪壓測區(qū)對應(yīng)部位選擇能鉆芯的部位鉆取芯樣對剪壓檢測進行驗證,在案例1中選取被測柱中部部位,案例2中選取1根相鄰的、受力較小、配筋較少的柱,案例3中選取梁跨中部位,分別進行驗證檢測。驗證檢測結(jié)果見表1。

從以上3個實例驗證結(jié)果看,剪壓法所得的抗壓強度與芯樣的抗壓強度的相對誤差在2.1%~6.3%,檢測誤差低于《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2001)規(guī)定的地區(qū)測強度曲線平均相對誤差≤14%,表明剪壓法在以上3個實例中,測定混凝土的抗壓強度可行的。依據(jù)安徽省地方標準《剪壓法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(送審稿),測得案例1柱頭部位的混凝土強度換算值為29.2MPa,案例226/B、27/C柱混凝土強度推定值分別為25.1MPa、23.9MPa,案例3中距裂縫200mm處梁剪壓區(qū)部位,混凝土強度換算值為20.7MPa~26.5MPa。

4剪壓法適用范圍之討論
原位檢測混凝土強度時常碰到構(gòu)件存在麻面、凹凸不平以及有疏松層等表面缺陷,對于構(gòu)件表面有要求的檢測方法如回彈法便不能檢測,而剪壓法可以進行檢測。

工程現(xiàn)場控制和影響混凝土強度的因素較多,導(dǎo)致被測混凝土與檢測規(guī)程所對應(yīng)的混凝土差異較大,檢測時常發(fā)現(xiàn)回彈法強度換算值與鉆芯法強度換算值存在較大差異就是例證?；貜椧?guī)程已明確碳化深度>2mm的泵送混凝土、長齡期混凝土需鉆芯取樣。剪壓法可用于回彈法測試誤差較大的混凝土強度檢測。

鋼筋密集的構(gòu)件或測區(qū),受力較大、較集中的柱、梁的剪壓區(qū),以及設(shè)計富余小或不足的受壓構(gòu)件,由于鉆芯對導(dǎo)致?lián)p傷,檢測后對構(gòu)件本身承載力影響較大,因此不適用鉆芯檢測,而剪壓法是對混凝土構(gòu)件角部鋼筋保護層部位的混凝土剪壓破壞,因此檢測后不影響構(gòu)件本身的承載能力,剪壓法可以對以上構(gòu)件進行檢測。

當(dāng)不能用回彈法檢測混凝土強度的構(gòu)件也存在不適宜鉆芯情況時,如上述3個工程實例,剪壓法優(yōu)越性就能顯現(xiàn)出來。

5結(jié)束語
剪壓法檢測混凝土強度具有良好的精度,對被測構(gòu)件破壞面較小,檢測后不影響構(gòu)件本身的承載力,為在被測構(gòu)件或測區(qū)的混凝土強度用現(xiàn)有檢測方法檢測存在超出檢測所需條件時,提供了可靠的檢測方法,進一步完善了現(xiàn)有混凝土強度的檢測方法。

參考文獻
[1]JGJ/T23-2001,回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.
[2]CECS03:88,鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1995.
[3]CECS02:88,超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程[S].中國建筑科學(xué)研究院,1989.
[4]CECS69:94,后裝拔出法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程[S].中國建筑科學(xué)研究院,1994.

原作者：張亞明, 鄒道金