一、回彈法的基本原理
回彈法:是用一彈簧驅動的重錘,通過彈擊杆(傳力杆),彈擊混凝土表面,并測出重錘被反彈回來的距離,以回彈值(反彈距離與彈簧初始長度之比)作為與強度相關的指标,來推定混凝土強度的一種方法。由于測量在混凝土表面進行,所以應屬于一種表面硬度法,是基于混凝土表面硬度和強度之間存在相關性而建立的一種檢測方法 。
回彈儀内部結構
二、回彈儀的類型、檢定及技術等要求
1、回彈儀的種類
2、回彈儀的用途
1)輕型回彈儀:可用于水泥砂漿和普通燒結黏土磚的抗壓強度檢測;
2)中型回彈儀:适于檢測一般建築構件(闆、梁、柱)的混凝土抗壓強度;
3)重型回彈儀:用于高強混凝土的抗壓強度檢測,如機場跑道;
3、檢定
當回彈儀具有下列情況之一時,應送法定計量檢定機構依據現行國家計量檢定規程《回彈儀》JJG 817進行檢定:
(1)達到檢定周期(半年);
(2)新回彈儀啟用前;
(3)數字式回彈儀數字顯示的回彈值與指針直讀示值相差大于1;
(4)經保養後在鋼砧上的率定值不合格;
(5)遭受嚴重撞擊或其他損害。
4、回彈儀技術要求
5、回彈儀的率定試驗
率定試驗應符合下列規定:
1)室溫要求為5~35℃;
2)鋼砧表面應幹燥、清潔,并應穩固地平放在剛度大的物體上;
3)回彈值應取連續向下彈擊三次的穩定回彈結果的平均值;
4)率定試驗應分為四個方向進行,且每個方向彈擊前,彈擊杆應旋轉90度,每個方向的回彈平均值均應為80±2。
回彈儀率定用鋼砧
6、保養
回彈儀具有下列情況之一時,應進行保養:
1)回彈儀彈擊超過2000次;
2)在鋼砧上的率定值不合格;
3)對檢測值有懷疑時。
三、回彈儀的檢測技術
1、回彈儀檢測混凝土強度的影響因素
原材料、外加劑、成型方法、養護方法及濕度、碳化及齡期、模闆、泵送混凝土等因素,經實驗證明,最終影響回彈法檢測混凝土強度的主要因素有:
碳化深度、混凝土澆築面,是否泵送,混凝土表面質量
泵送:
由于泵送混凝土的特殊性,不考慮碳化深度、澆築面、檢測角度的影響,相同回彈值的泵送混凝土比普通混凝土強度略高。泵送混凝土的流動性較大,表面、底面性能相差較大,由于缺乏足夠的具有說服力的實驗數據,因此,标準規定測區應選在混凝土澆築側面。
混凝土表面質量:
回彈法是通過混凝土表面硬度推定混凝土抗壓強度,因此,混凝土表面質量對混凝土強度影響很大。我們在檢測過程中要注意表面為混凝土原漿面,并應清潔、平整,不應有疏松層、浮漿、油垢、塗層以及蜂窩、麻面,測點要避開孔洞、石子以及漏筋部位。
2、一般規定
1)采用回彈法檢測混凝土強度時,宜具有下列資料:
工程名稱、設計單位、施工單位;
構件名稱、數量及混凝土類型、強度等級;
水泥安定性,外加劑、摻合料品種,混凝土配合比等;
回彈檢測前後,均應在鋼砧上做率定試驗,率定試驗應分為四個方向進行,且每個方向彈擊前,彈擊杆應旋轉90度,每個方向的回彈平均值均應為80±2.
2)混凝土強度可按單個構件或按批量進行檢測,并應符合下列規定:
單個構件檢測應符合下列規定:
a. 對于一般構件,測區數不宜少于10個。當受檢構件數量大于30個且不需要提供單個構件推定強度或受檢構件某一方向尺寸不大于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m時,每個構件的測區數量可适當減少,但不應少于5個。
b.相鄰兩測區的間距不應大于2m,測區離構件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m。
c.測區宜選在能夠使回彈儀處于水平方向的混凝土澆築側面。當不能滿足這一要求時,也可選在使回彈儀處于非水平方向的混凝土澆築表面或底面。
d.測區宜布置在構件的兩個對稱的可側面上,當不能布置在對稱的可測面上時,也可布置在同一可測面上,且應均勻分布。在構件的重要部位及薄弱部位應布置測區,并應避開預埋件。
e.測區的面積不宜大于0.04㎡(20cmX20cm)。
f.測區表面應為混凝土原漿面,并應清潔、平整,不應有疏松層、浮漿、油垢、塗層及蜂窩、麻面。
g.對于彈擊時産生顫動的薄壁、小型構件,應進行固定。
3)批量檢測:
對于混凝土生産工藝、強度等級相同,原材料、配合比、養護條件基本一緻且齡期相近的一批同類構件的檢測應采用批量檢測。按批量進行檢測時,應随機抽取構件,抽檢數量不宜少于同批構件總數的30%且不宜少于10件。當檢驗批構件數量大于30個時,抽樣構件數量可适當調整,并不得少于國家現行有關标準規定的最少抽樣數量。
4)當需要對現澆結構的豎向構件與水平構件相交節點區域進行檢測時,應符合下列規定:
a、節點區域應單獨進行檢測,每個節點可作為一個構件;
b、測區數不應少于5個,測區的面積不宜大于0.04㎡;
c、當水平構件寬度比豎向構件邊長小時,測區宜優先布置在豎向構件邊緣;
d、當水平構件寬度與豎向構件邊長基本相當且豎向構件邊緣無法布置測區時,可将測區布置在水平構件端部被檢節點部位内,測區距水平構件端部的距離不得大于500mm;
回彈法檢測混凝土的測區布置
3、回彈儀的操作與測量:
1)回彈儀的操作:将彈擊杆頂住混凝土的表面,輕壓儀器,松開按鈕,彈擊杆徐徐伸出。使儀器垂直對混凝土表面緩慢均勻施壓,待彈擊錘脫鈎沖擊彈擊杆後即回彈,帶動指針向後移動并停留在某一位置上,即為回彈值。繼續頂住混凝土表面并在讀取和記錄回彈值後,逐漸對儀器減壓,使彈擊杆自儀器内伸出,重複進行上述操作,即可測得被測構件或結構的回彈值。
2)回彈儀的測量:測量回彈值時,操作中注意回彈儀的軸線應始終垂直于構件混凝土的檢測面,并應緩慢施壓、準确讀數、快速複位。
3)檢測泵送混凝土強度時,測區應選在混凝土澆築側面。
4)每一測區應讀取16個回彈值,每一測點的回彈值讀數應精确到1。測點宜在測區範圍内均勻分布,相鄰兩測點的淨距離不宜小于20mm;測點距外露鋼筋、預埋件的距離不宜小于30mm;測點不應在氣孔或外露石子上,同一測點應隻彈擊一次。
4.碳化深度值測量(加)
1)回彈值測量完畢後,應在有代表性的測區上測量碳化深度值,測點數不應少于構件測區數的30%,應取平均值作為該構件每個測區的碳化深度值。當碳化深度值極差大于2.0mm時,應在每一測區分别測量碳化深度值。
2)碳化深度值的測量應符合下列規定:
a.可采用工具在測區表面形成直徑15mm的孔洞,其深度應大于混凝土的碳化深度;
b.應清除孔洞中的粉末和碎屑,且不得用水擦洗。
c. 應采用濃度為1%~2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的邊緣處,當已碳化與未碳化界限清晰時,應采用碳化深度測量儀測量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離,并應測量 3 次,每次讀數應精确至0.25mm,
d.應取 3 次測量的平均值作為檢測結果,并應精确至0.5mm。
四、數據處理
1、回彈平均值計算
計算測區平均回彈值時,應從該測區的16個回彈值中剔除3個最大值和3個最小值,其餘的10個回彈值取平均值:
式中:Rm——測區平均回彈值,精确至0.1;
Ri——第i個測點的回彈值。
2、角度修正
非水平方向檢測混凝土澆築側面時,測區的平均回彈值應按下式修正
式中:Rmα—非水平方向檢測時測區的平均回彈值,精确至0.1;
Raα—非水平方向檢測時回彈修正值,查表
非水平、非澆注側面檢測的修正
3、澆築面修正
水平方向檢測混凝土澆築表面或澆築底面時,測區的平均回彈值應按下式修正:
式中:
—— 非水平方向檢測時測區的平均回彈值,精确至0.1;
—— 非水平方向檢測時回彈修正值,查表
4、混凝土強度值推定
1)構件第i個測區混凝土強度換算值,由平均回彈值Rm和平均碳化深度值dm按規程附錄A或B查表得出。
2)構件的測區混凝土強度平均值應根據各測區的混凝土強度換算值計算。當測區數為10個及以上時,還應計算強度标準差。
3)構件的現齡期混凝土強度推定值fcu,e應符合下列規定:
當構件測區數少于10個時,應按下式計算:
當構件測區強度值中出現小于10.0MPa時,應按下式确定:
當構件測區數不少于10個時,應按下式計算:
當批量檢測時,應按下式計算:
式中: k—推定系數,宜取1.645
批量檢測的構件按單個構件計算的情況
對按批量檢測的構件,當該批構件混凝土強度标準差出現下列情況之一時,該批構件應全部按單個構件檢測:
數據計算流程
五、結構或構件檢測及計算舉例
某工程一層某剪力牆,高3.6m,寬1.8m,厚200mm,采用商品混凝土泵送澆築,混凝土齡期2個月,設計強度等級C30。
1、調查工程概況
2、布置測區
3.打磨、檢測、記錄
應記清回彈構件的位置(包括軸線、樓層、朝向等位置信息)、砼标号等信息
4、現場記錄
5、規範查表
6、強度推定
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