摘 要: 文章介绍在工程混凝土强度检测过程中遇到了用现有检测方法及手段均不适用的3 个工程实例, 运用《剪压法检测混凝土抗压强度技术规程》解决以上问题, 取得了良好的效果, 并就剪压法适用范围进行了探讨。
关键词: 混凝土强度检测; 抗压强度; 剪压法
1 剪压法应用于工程检测实例
1.1 案例1
某工程部分3 层框架柱高为3.0m, 截面尺寸400mm×300mm, 主筋配置为12Ф20, 采用C25 泵送混凝土浇筑。按回弹法规程要求在其相对侧面由上而下各布置5 个回弹测区进行检测, 检测时发现柱头两测区部位有混凝土沉缩缝, 碳化深度达4.0mm, 柱头部位避开沉缩缝的回弹值比柱身和柱根部位的回弹值低得多。柱头部位为梁、柱连接的要害, 必须布置回弹测区, 而柱头沉缩缝部位混凝土表层有缺陷、混凝土中石子含量相对于柱身和柱根少, 导致其之间差异决定了柱头沉缩缝部位混凝土强度不适用回弹法和超声回弹综合法中的统一测强曲线计算, 再者泵送混凝土回弹测区碳化深度达4.0mm (大于2.0mm) 也决定了不能依据现行规程中的统一测强曲线计算测区混凝土强度; 柱头部位的沉缩缝以及柱头部位钢筋密集决定了不能采用后装拔出法检测柱头部位混凝土强度。因此目前常用的检测混凝土强度的方法检测柱头沉缩缝部位混凝土强度就有一定的局限。
1.2 案例2
某医院住院部大楼附楼, 建于20 世纪80 年代中期, 系内框架结构, 其一层26/B、27/C 框架柱高4.0m, 截面尺寸为300×300, 柱主筋为8Ф20。在20 世纪90 年代时, 又增加2 层, 使用至今, 因现又要增加1 层, 故需要对一层柱的混凝土强度进行检测。凿开粉刷层后发现柱表面麻面较多, 且混凝土龄期近20年, 不宜用回弹法及超声回弹综合法中的统一测强曲线计算,推定其混凝土强度, 由于柱截面尺寸较小, 柱主筋混凝土保护层厚度实测平均值近50mm, 且该柱受力较大, 也不宜采用钻芯法进行检测。
1.3 案例3
某五层框架办公楼于2004 年开工建设, 在施工中发现部分已施工框架梁支座部位出现正“八” 字型斜裂缝和麻面缺陷, 缝宽约0.20mm~0.40mm, 梁的截面尺寸为(b×h)250×600mm, 跨度9m, 混凝土设计强度等级为C25。委托方要求对梁的剪压区(有裂缝的支座处)部位的混凝土强度进行检测, 对这一部位的混凝土强度进行检测, 需选用一种对被测部位混凝土不破坏或破坏较小的检测方法。
2 剪压法检测混凝土抗压强度
2.1 剪压法检测原理
剪压法检测混凝土强度是利用一种特制的便携式千斤顶, 对矩形混凝土构件角部施加压力, 使构件角部产生局部剪切破坏,根据其局部承压力与混凝土抗压强度呈线形相关关系来推定构件的混凝土强度, 这种检测方法不考虑碳化的影响, 检测精度有保证对被测构件微破坏, 检测后不影响构件本身的承载能力。
2.2 剪压法检测仪器及条件
现使用的仪器为JY- 1 型便携式剪压仪, 主要技术参数为:油缸直径50mm, 工作油压25MPa, 工作行程15 mm, 挤压力50kN、13kg、弹簧回程。适用于矩形截面的混凝土构件, 短边长度80mm~450 mm, 测区布置在构件角部钢筋保护层部位。
2.3 安徽省剪压法规程介绍
由安徽省建筑科学研究设计院和省内外11 个单位共同编制的《剪压法检测混凝土抗压强度技术规程》正报审, 由送审稿可知, 安徽地方剪压法测强曲线为: f ccu,i=1.259N+06644, 测强范围7.5MPa~57.2MPa。
3 安徽省剪压法测强曲线的验证
选用钻芯法进行验证, 在构件剪压测区对应部位选择能钻芯的部位钻取芯样对剪压检测进行验证, 在案例1 中选取被测柱中部部位, 案例2 中选取1 根相邻的、受力较小、配筋较少的柱, 案例3 中选取梁跨中部位, 分别进行验证检测。验证检测结果见表1。
从以上3 个实例验证结果看, 剪压法所得的抗压强度与芯样的抗压强度的相对误差在2.1%~6.3%, 检测误差低于《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》( JGJ/T23- 2001) 规定的地区测强度曲线平均相对误差≤14%, 表明剪压法在以上3 个实例中, 测定混凝土的抗压强度可行的。依据安徽省地方标准《剪压法检测混凝土抗压强度技术规程》( 送审稿) , 测得案例1 柱头部位的混凝土强度换算值为29.2MPa, 案例2 26/B、27/C 柱混凝土强度推定值分别为25.1MPa、23.9MPa, 案例3 中距裂缝200mm 处梁剪压区部位,混凝土强度换算值为20.7MPa~26.5MPa。
4 剪压法适用范围之讨论
原位检测混凝土强度时常碰到构件存在麻面、凹凸不平以及有疏松层等表面缺陷, 对于构件表面有要求的检测方法如回弹法便不能检测, 而剪压法可以进行检测。
工程现场控制和影响混凝土强度的因素较多, 导致被测混凝土与检测规程所对应的混凝土差异较大, 检测时常发现回弹法强度换算值与钻芯法强度换算值存在较大差异就是例证。回弹规程已明确碳化深度> 2mm 的泵送混凝土、长龄期混凝土需钻芯取样。剪压法可用于回弹法测试误差较大的混凝土强度检测。
钢筋密集的构件或测区, 受力较大、较集中的柱、梁的剪压区, 以及设计富余小或不足的受压构件, 由于钻芯对导致损伤,检测后对构件本身承载力影响较大, 因此不适用钻芯检测, 而剪压法是对混凝土构件角部钢筋保护层部位的混凝土剪压破坏, 因此检测后不影响构件本身的承载能力, 剪压法可以对以上构件进行检测。
当不能用回弹法检测混凝土强度的构件也存在不适宜钻芯情况时, 如上述3 个工程实例, 剪压法优越性就能显现出来。
5 结束语
剪压法检测混凝土强度具有良好的精度, 对被测构件破坏面较小, 检测后不影响构件本身的承载力, 为在被测构件或测区的混凝土强度用现有检测方法检测存在超出检测所需条件时, 提供了可靠的检测方法, 进一步完善了现有混凝土强度的检测方法。
参考文献
[ 1] JGJ/T23- 2001, 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2001.
[ 2] CECS03:88, 钻芯法检测混凝土强度技术规程[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1995.
[ 3] CECS02:88, 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程[S]. 中国建筑科学研究院, 1989.
[ 4] CECS69:94, 后装拔出法检测混凝土强度技术规程[S]. 中国建筑科学研究院, 1994.
