回弹-取芯法在钢筋混凝土结构实体抗压强度检测中的应用探究

文摘 2024-12-16 07:04 河南

回弹-取芯法在实际应用中具有较多显著的优势，能够更加科学、全面地进行钢筋混凝土结构实体抗压强度的检测，确保检测抽样的合理性，减少对钢筋混凝土结构的损伤，并获得更加精准的检测结果。因此，回弹-取芯法值得被人们推广和应用。

1回弹-取芯法的理论基础与技术原理

1.1理论基础

回弹-取芯法实现回弹法和钻芯法的有机结合，全面整合了两种检测方法的应用优势，具有较高的适用性与可行性。结合技术种类分析，回弹法属于一种表面硬度法，通过研究分析，混凝土抗压强度和其表面硬度具有线性相关关系，从而可以利用弹簧驱动重锤形成测量参照单元。而在该方法中，钻芯法是指利用专业钻机取芯机械对建筑工程混凝土结构模块进行钻孔，取内部芯样，取芯完毕之后，对芯样进行质量检测，从而判断分析整个混凝土施工质量的方法。

1.2技术原理

在实际应用过程中，该方法弹击杆产生一定的势能，驱动重锤在导轨的作用下对混凝土表面带来一定冲击，并在回弹作用下返回导轨方向。因此，检测人员精准测量具体回弹距离，将获得的测量值和弹簧初始长度进行对比分析，明确二者的比例关系，该比例值就是混凝土抗压强度的相关指标值，之后，根据其他相关数值进行计算，得出混凝土抗压强度。

钻芯法主要采用钻孔的方式在混凝土构件上取样，保持芯样为圆柱形，直径100mm，对其进行一定的表面加工处理，选择抗压强度试验法，获得其抗压强度性能。该方法主要适用情景：当标准养护试块在抗压强度试验分析的过程中获得结果不符合要求；混凝土构件自身存在一定的质量缺陷，如腐蚀、火灾等，在此条件下，对其抗压强度进行检测；材料和各项工艺技术不符合相应标准规范，存在一些问题，对混凝土构件抗压强度具有不同程度的影响；混凝土构件龄期长，不符合回弹法使用的相关标准。

另外，钻芯法属于直观测量方法，在应用中同样存在一些缺陷，主要表现为检测流程复杂、成本高，对混凝土构件会产生不同程度的损伤。

2回弹-取芯法应用技术要点

2.1回弹构件数量足够

在实际应用过程中，回弹-取芯法借助回弹进行全面检测，发现混凝土构件相对低强度区后，借助钻芯法进行综合验证。在实际检测的过程中，当回弹构件数量不符合要求时，则在很大程度上缩小了普查面，使选择检测的位置获得的结果缺乏代表性，从而难以保证相对低强度区的准确性。因此，即使芯样检测的抗压强度值合格，依然无法确保回弹-取芯法检测结果的精准性。相关责任主体应结合相关标准要求详细分析自身质量水平，科学确定回弹构件数量，保证其满足要求。

2.2随机选取回弹构件和检测位置

在回弹-取芯法应用中，相关检测人员应当明确技术要点，随机选择回弹构件，确定测区的具体位置，并保持其检测位置分布较为均匀，进一步保证相对低强度区具有典型的代表性，提高混凝土结构实体抗压强度检测结果的针对性和有效性。在检测工作中，工作人员如果不能随机选取回弹构件和检测位置，而是进行快速回弹普查，明确其高、低区域分布的大致情况，从而会特意规避该区域，从而造成检测结果失真，缺乏代表性，使回弹-取芯法检测工作流于形式，无法发挥其作用。因此，在该技术的实践应用中，相关管理人员应当高度重视该问题，做好针对性的管理，保证回弹-取芯法检测有效。

2.3科学钻芯

在钢筋混凝土结构实体抗压强度检测的过程中，当构件上出现多处回弹测区时，检测人员在实际操作中应当按照相关要求选择最小平均回弹值测区，之后，对其进行钻芯。但是，在工程实践中，经常发生同一个钢筋混凝土构件上至少存在两个平均回弹值测区，能够排进最小的多个测区，对多个相对低回弹区未进行钻芯验证，因此，钢筋混凝土构件检测的最终抗压强度的可靠度不高，这就需要检测人员对多个较低测区进行钻芯验证，确保检测结果的精准度和可靠度。

3回弹-取芯法的具体应用

3.1案例介绍

某高层建筑占地投影面积在2811.56m²左右。地上33层，层高为3.1m，耐火等级为Ⅱ级；地下3层，以核心筒结构为主，地震设防烈度为7度。使用年限50年。本工程主体结构正处于施工建设中，在相关部门的要求下，利用回弹-取芯法对混凝土构件的抗压强度进行全面检测。

3.2抽样数量

检测人员利用回弹法检测现浇结构混凝土构件竖向结构强度和水平相交点强度，选择测区数量应当大于5个，并且结合回弹位置混凝土设计强度，选择适宜的检测仪器设备。因此，混凝土构件测区面积具有一定偏差，需要控制其在0.02～0.08m²。在修正芯样的过程中，应当保证选择位置具有代表性，检测人员需要优先确定检测区，并在该范围内明确芯样钻取的具体位置，并将各个芯样进行有针对性的处理，形成相对应的待检测试件。在芯样处理的过程中，需要按照技术检测要求和标准控制被检测试件直径为100mm、高径比为1:1。同时，在生产过程中，相同批次混凝土构件的抗压强度等级一致，这就需要检测人员在实际工作中至少选取6个标准芯样，确保检测结果的实效性。

3.3检测流程

3.3.1回弹法仪器操作

检测人员按照相关标准合理使用回弹仪，并且在正式进行回弹值测量操作之前，应当全面检测仪器外观质量，确定其精度符合要求。在回弹仪出现以下几种情况时，需要通过相关部门进行科学检定，并进行相应的校准，确保仪器合格之后，才能正式应用到混凝土构件抗压强度检测工作中：回弹仪直读示值和仪器显示回弹值之间的偏差不小于1；不在检定的有效期范围内；经过保养后率定值仍达不到相应标准；仪器受到外部因素的影响存在一定程度的损伤。然后，检测人员应当做好仪器保养工作，打开弹击锤的尾盖，拿出压簧，取出机芯部件，之后，分开弹击杆、中心导杆和三联件，并对拆卸的零部件进行全面清洗，保证不存在任何杂质。同时，在对弹击锤、杆的孔结构和冲击面清理结束后，适量涂抹钟表油。此外，检测人员拆卸仪器的刻度，详细检查指针刻度盘并进行保养，对指针摩擦力进行校验，保持为0.5～0.8N，最终复原安装拆卸零件。在回弹仪检查后，检测人员进行判定，符合要求之后，再用于检测混凝土构件抗压强度。

在实际检测过程中，检测人员选择相应的混凝土构件，将回弹仪的弹击杆顶住其表面，略微施加压力，松开回弹按钮，伸出弹击杆，将弹击锤悬挂在挂钩上，持续施加压力，仪器指针在回弹动作的作用下发生一定程度的偏移，直接读取此时的刻度值，就是利用回弹仪测量混凝土构件的回弹数值。检测人员在操作中选择普通回弹仪的过程中，需要在测量回弹完成后按住按钮，保持回弹机芯闭锁固定，再一起移动到方便直接读取显示数值的位置，之后，对测量的回弹值进行准确读取，并做好相关数值的记录工作，从而有效防止回弹仪受到相关因素的影响而不利于测量回弹值的读取。

3.3.2钻芯法试验操作

首先，检测人员应结合混凝土的实际情况选择检测曲线，并结合相关信息数据准确计算混凝土构件检测区域强度换算值等。其次，根据回弹值，合理推定大致的检测区，并合理布置钻孔点，保证芯样钻取的准确性，确保其能够准确反映混凝土的抗压强度，提高检测结果的准确性。最后，在钻取抗压芯样之后，检测人员科学加工处理芯样，在操作中合理控制芯样表面切除的厚度，通常应当小于钢筋保护层设计厚度。但是，在芯样表面处理的过程中，需要控制补平处理层厚度不大于2mm，并且为了最大程度地降低由于芯样补平加工处理之后产生的误差，在芯样抗压强度不大于30MPa的情况下，不适合利用磨平机进行端面处理；当芯样抗压强度不小于60MPa时，不适合选择胶泥材料找平。

加工处理之后的芯样应符合相关标准要求，主要包含以下几点：芯样试件高径比应当在标准试件要求的0.95～1.05之间；抗压芯样端面不平整度与劈裂抗拉和抗折试样分别不大于0.1mm和0.25mm；保持芯样试件端面和轴线的不垂直度不大于1°；在芯样试件高度方向上，随意选择一点直径和平均直径之间的偏差应当控制在1.5mm之内。

3.4回弹-钻芯法检测数据计算分析

混凝土试样抗压强度值的计算公式如下。

式（1）中：f_cu.cor表示芯样试件的抗压强度值，单位为MPa，精确到0.1MPa；F_c表示芯样试件受损时对应的最大荷载力，单位为N；A_c表示芯样试件的截面面积，单位为mm²；βc表示芯样试件强度换算系数，取1。

在混凝土结构实体抗压强度检测的过程中，在部分芯样数据可能存在一定偏差的情况下，检测人员可以按照相关标准进行离群值检验。通过实践进行分析，发现回弹法操作相对简便，并且进行有针对性的计算，能够获取芯样试件混凝土强度平均值和钻芯位置回弹测区混凝土强度换算值的平均值，并且得到相应的修正量。检测人员将获得的修正量加上各个测区混凝土强度换算值进行准确计算，获取最终修正之后的混凝土构件抗压强度值，从而更加准确地判断混凝土结构实体的抗压强度值是否合格。

4结语

在钢筋混凝土结构实体抗压强度检测过程中，检测人员科学应用回弹-钻芯法，能够在相对较短的检测周期下高效完成混凝土构件抗压强度的检测工作。在回弹-钻芯法的实际应用中，检测人员应准确分析待测工作面的表面状态，做好数据加工工作，推定回弹强度值。该检测方法操作简单、结果准确效率高，在混凝土强度检测中将会被广泛应用。

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