趙金鳳
(遼寧省盤錦市大洼區(qū)水利技術(shù)推廣中心,遼寧 盤錦 124200)
水利工程是國內(nèi)大力發(fā)展的基建項目之一,確保工程的質(zhì)量是水利工程可長期發(fā)揮效益的關(guān)鍵,直接關(guān)系到區(qū)域的經(jīng)濟和環(huán)境發(fā)展[1-3]?;炷潦且环N重要的建筑材料,廣泛的應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、水利、交通、港口等工程中。尤其在水利工程中,對混凝土的質(zhì)量要求更高,應(yīng)用更廣泛,水利工程的質(zhì)量保障最重要的環(huán)節(jié)就是混凝土的問題,加強對混凝土的質(zhì)量控制,能夠有效提高工程質(zhì)量[4-5]。因此在水利工程的混凝土施工過程中,運用混凝土檢測試驗對混凝土的質(zhì)量進行檢測和控制是十分必要的。
目前針對混凝土的檢測方法主要包括同條件養(yǎng)護試塊法、無損檢測法和有損檢測法,其中無損檢測法主要包括回彈法、超聲波法和超聲波回彈綜合法,有損檢測法主要包括拔出法和鉆芯法[6]。陳龍珠等[7]通過超聲波法和低應(yīng)變反射波法測得的平均縱波速度隨齡期的變化關(guān)系得出,隨著齡期的增長,各強度等級的混凝土試塊超聲波速隨之增長,大約在10 d 齡期之后其增長速率將逐漸減緩;李恒堂等[8]發(fā)現(xiàn)以鉆芯法測試結(jié)果為基準,測試數(shù)據(jù)表明回彈法測定的結(jié)果能更準確地反映混凝土真實強度。目前國內(nèi)外針對混凝土檢測方法形成了較為成熟的標準[9]。
本文基于不同方法的混凝土試塊試驗測定,通過實際數(shù)據(jù)與現(xiàn)場經(jīng)驗,通過比較不同芯樣下,鉆芯法的檢測精度,同時比較了超聲回彈綜合法、鉆芯法、超聲波法和回彈法4 種方法的檢測精度,選出適用于水利工程建設(shè)的混凝土檢測方法,得出的結(jié)論可為混凝土質(zhì)量的保證提供依據(jù)。
試驗包括模型及試塊制作、回彈試驗、超聲試驗、鉆芯法試驗以及標準試塊抗壓試驗,各項試驗均在到達規(guī)定齡期時按標準或規(guī)程要求進行。通過試驗室制作C30 普通硅酸鹽水泥混凝土進行試驗,制作標準立方體試件,尺寸長×寬×高為150 cm×150 cm×150 cm,每個試塊均在相同條件下進行養(yǎng)護,測定不同齡期內(nèi)試塊的強度。不同檢測方法的具體操作步驟可見文獻[10]中的描述。
對成型立方體試件進行室內(nèi)標準養(yǎng)護,達到相應(yīng)試驗齡期后,先進行超聲回彈綜合法檢測試驗,再進行立方體抗壓強度標準法檢測試驗?,F(xiàn)場混凝土構(gòu)件達到相應(yīng)齡期后,沿澆筑塊水平向大致均勻布測10 個點,將其表面清除干凈,對其進行不同方法檢測試驗。項目組在進行每一批次實驗時,各種混凝土抗壓強度實驗方法同時進行,或?qū)嶒灂r間上前后相差不大于1天,很大程度上保證了結(jié)構(gòu)混凝土強度實驗結(jié)果不受構(gòu)件齡期的影響。
根據(jù)現(xiàn)場實際經(jīng)驗和相關(guān)文獻的查閱,可總結(jié)出不同檢測方法的優(yōu)缺點,結(jié)果見表1。由表1 可知,所有的混凝土檢測方法均存在一定的優(yōu)缺點,其中,回彈法的操作簡單,所耗費的費用較低,同時檢測效率較高,可同時檢測多個混凝土樣本,但由于同時檢測的樣本數(shù)目偏多,導(dǎo)致檢測精度較低,使得測出的混凝土強度與實際標準試塊強度差距較大,同時回彈法易受到周圍環(huán)境的影響;超聲波法同樣操作簡單,但超聲波的傳播過程易受到混凝土中的水泥顆粒及骨料顆粒的影響,造成其檢測結(jié)果誤差浮動較大;超聲—回彈綜合法綜合上述兩種方法的優(yōu)點,對檢測方法進行改良,可使精度大幅度提高;鉆芯法屬有損檢測法,其檢測精度較高,但對混凝土試塊會造成一定的破壞,操作步驟較復(fù)雜,檢測效率較低,同時采用鉆芯法時,選擇芯樣直徑不同,對最終檢測結(jié)果與檢測精度均會造成較大的影響,因此在實際工程中應(yīng)根據(jù)實際需要,找出最適宜的方法,同時若采用鉆芯法進行檢測,需找出最合理的芯樣直徑,在保證效率的前提下,最大程度提高檢測精度。
表1 不同檢測方法優(yōu)缺點對比
圖1 為不同直徑鉆芯法芯樣的抗壓強度與標準試塊的對比分析。由圖1 可以看出,隨著養(yǎng)護齡期的增加,混凝土試塊的強度呈現(xiàn)逐漸提高的趨勢,而強度的增長率隨著齡期提高逐漸降低。隨著芯樣直徑的降低,檢測出的混凝土強度呈現(xiàn)提高的趨勢。較標準試塊強度,55 mm 芯樣高估了混凝土強度,而75 mm和100 mm 芯樣低估了混凝土強度。由圖1 可以看出,75 mm芯樣的強度與標準試塊強度最接近,可作為水利工程混凝土檢測鉆芯法的標準來使用。
圖1 不同芯樣強度與標準試塊對比
圖2 為不同方法檢測的混凝土抗壓強度與標準試塊的對比分析。由圖2 可以看出,隨著養(yǎng)護齡期的增加,混凝土試塊的強度呈現(xiàn)逐漸提高的趨勢,而強度的增長率隨著齡期提高逐漸降低。不同方法檢測出的混凝土強度存在差異,與標準試塊強度相比,4 種方法均在一定程度上低估了混凝土強度,4 種方法精度由高到低排序依次為超聲回彈綜合法、鉆芯法、超聲波法和回彈法。
圖2 不同方法強度與標準試塊對比
本文通過研究不同混凝土檢測方法下,混凝土試塊強度與標準強度對比,指出超聲回彈綜合法得出的結(jié)果與試塊標準強度符合度較高,可作為標準方法,使用本文的結(jié)論可為混凝土工程的施工提供理論依據(jù),研究指出了不同檢測方法的優(yōu)缺點,同時通過試驗指出,采用鉆芯法進行檢測時,選擇75 mm芯樣的強度與標準試塊強度最接近,可作為水利工程混凝土檢測鉆芯法的標準來使用,同時對不同檢測方法檢測結(jié)果對比可以看出,4 種方法精度由高到低排序依次為超聲回彈綜合法、鉆芯法、超聲波法和回彈法。