回彈法以其簡(jiǎn)易快捷、方便測(cè)量的特點(diǎn),被眾多質(zhì)檢單位用來(lái)推定現(xiàn)齡期混凝土抗壓強(qiáng)度?；貜椃ńy(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線由回彈平均值和碳化深度值共同作用,碳化深度的測(cè)量準(zhǔn)確與否,直接影響混凝土的推定強(qiáng)度。碳化邊界的選擇因此也顯得尤為重要。碳化邊界選擇不正確,極易產(chǎn)生人為誤差,造成碳化深度值測(cè)量不準(zhǔn)確,從而影響混凝土的推定強(qiáng)度,最終帶來(lái)生產(chǎn)方(施工單位)工程項(xiàng)目質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)。本文將通過(guò)工程實(shí)例對(duì)碳化邊界的正確選擇進(jìn)行探討。
《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T23-2001(以下簡(jiǎn)稱《回彈規(guī)程》)第4.3.2條規(guī)定碳化深度值測(cè)量采用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處,當(dāng)已碳化與未碳化界限清楚時(shí),再用深度測(cè)量工具測(cè)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。
《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50344-2004(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中第4.6.8條,測(cè)量混凝土中性化(碳化或酸性物質(zhì)的影響)的深度可用濃度為1%的酚酞酒精溶液(含20%的蒸餾水)測(cè)定,將酚酞酒精溶液滴在新暴露的混凝土面上,以混凝土變色與未變色的交接處作為混凝土中性化的界面。
某工程首層一、二層墻柱混凝土強(qiáng)度均為C40,三層—五層為C35,商品混凝土泵送澆筑,未進(jìn)行裝修抹灰,構(gòu)件表面平整、密實(shí)。至我單位對(duì)其四層進(jìn)行檢測(cè)時(shí)為止,混凝土齡期4個(gè)月左右。
筆者從該工程四層抽取30%且不少于10個(gè)的構(gòu)件進(jìn)行回彈,每個(gè)構(gòu)件10個(gè)測(cè)區(qū),采用如下方法測(cè)量碳化深度:用釬子在構(gòu)件表面均勻的打3個(gè)坑兒,每個(gè)坑兒尺寸為Φ1.5cm×1.0cm(如右圖所示);再吹凈浮塵,滴酚酞試液,對(duì)其立即變紅處與未變色的邊界進(jìn)行不少于3次的深度測(cè)量,每次的讀數(shù)精確至0.5mm,極差不大于2.0mm,取其深度平均值6.0mm為該構(gòu)件每測(cè)區(qū)的碳化深度值。回彈法推定混凝土強(qiáng)度過(guò)程如下:
檢測(cè)10個(gè)構(gòu)件,計(jì)100個(gè)測(cè)區(qū)。檢測(cè)批回彈統(tǒng)計(jì)結(jié)果為:mf■■=20.8MPa, Sf■■=1.50MPa;
置信度為0.9時(shí)具有95%保證率的推定區(qū)間:取k■=1.01730,k■=2.91096;
Z=(k■-k■)Sf■■=2.8MPa; X■=mf■■-k■Sf■■=19.3MPa; X■=mf■■-k■Sf■■=16.4MPa;
X■<C35,低于設(shè)計(jì)要求。
本工程采用鉆芯修正回彈,計(jì)算如下:
抽取6個(gè)芯樣,其統(tǒng)計(jì)結(jié)果為:mf■■=47.6MPa,Sfccu=3.10MPa;
置信度取0.85時(shí)的芯樣推定區(qū)間:取k1=0.82264,k2=0.60253;
Z=(k2+k1)Sfccu=4.4MPa;10個(gè)構(gòu)件的回彈換算抗壓強(qiáng)度均值mfccu,e=19.2MPa。
總體修正量Δ=47.6-19.2=28.4MPa。
使用總體修正量Δ修正100個(gè)測(cè)區(qū)后檢測(cè)批的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為:mfccu=49.2MPa, Sfccu=1.50MPa;
置信度為0.9時(shí)具有95%保證率的推定區(qū)間:取k1=1.01730,k2=2.91096;
Z=(k■-k■)Sfccu=2.8MPa; Xk,1=mfccu-k1Sfccu=47.7MPa; Xk,2=mfccu-k2Sfccu=44.8MPa;
X■>C35,符合設(shè)計(jì)要求。
可是混凝土的顏色變化引起了筆者的注意從而進(jìn)行了另一項(xiàng)分析研究:本來(lái)滴酚酞試液后打坑兒深處立即變紅,周圍不變色,也即為筆者測(cè)量的變色與未變色處,經(jīng)過(guò)1~2分鐘后,用釬子打坑兒的混凝土自然脫落面顏色無(wú)變化,可釬子壓實(shí)面的混凝土顏色逐漸由無(wú)色轉(zhuǎn)為淺粉色,最淺處達(dá)到構(gòu)件表面。筆者用釘子劃過(guò)構(gòu)件表面,深度約0.2mm,吹凈浮塵,滴酚酞試液后,不久同樣看到淺粉色。筆者在鉆取出的混凝土芯樣內(nèi)部和表面分別刮下部分粉末作PH值試驗(yàn)。結(jié)果表明,混凝土構(gòu)件由表面至內(nèi)部PH值增加,堿性增強(qiáng)。酚酞試液的指示范圍為:無(wú)色7.4~10.0紅色。PH在7.4~10.0之間酚酞試液的顏色不變,當(dāng)PH到達(dá)臨界點(diǎn)時(shí)酚酞試液的顏色突變。即假如PH值為6.0,酚酞試液為無(wú)色,當(dāng)PH值逐漸增大到10.0時(shí),酚酞試液突然由無(wú)色變?yōu)榧t色。筆者將芯樣(構(gòu)件)表面的粉末制成溶液,加入酚酞試液后顏色立即變?yōu)榧t色,不像滴在混凝土上等片刻才變?yōu)闇\粉色,這或許是顏色在溶液中比在固體上更易觀察。所以,只要酚酞遇混凝土"變色",PH值最小為10.0。而當(dāng)PH值為10.0時(shí),根據(jù)碳化機(jī)理,混凝土還"未碳化"。筆者據(jù)此將現(xiàn)有回彈數(shù)據(jù)中的混凝土碳化深度值調(diào)為0mm(精確至0.5mm),計(jì)算如下:
檢測(cè)10個(gè)構(gòu)件,共計(jì)100個(gè)測(cè)區(qū),檢測(cè)批的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為:mf■■決=39.1MPa,Sf■■=2.63MPa;
置信度為0.9時(shí)具有95%保證率的推定區(qū)間:取k■=1.01730,k■=2.91096;
Z=(k■-k■)Sf■■=5.0MPa; X■=mf■■-k■Sf■■=36.4MPa; X■=mf■■-k■Sf■■=31.4MPa;
X■>C35,符合設(shè)計(jì)要求。
該工程采用回彈法、鉆芯修正回彈、碳化深度調(diào)為0mm后的回彈法三種方法推定了現(xiàn)齡期混凝土抗壓強(qiáng)度。實(shí)踐證明:采用將碳化深度值調(diào)為0mm后回彈法的結(jié)果較真實(shí)的反映了工程現(xiàn)齡期混凝土抗壓強(qiáng)度,取得了符合設(shè)計(jì)要求決,接近鉆芯法的結(jié)果。
筆者通過(guò)多個(gè)齡期半年內(nèi)的工程進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)混凝土被工具所壓實(shí)面的碳化深度值淺于混凝土自然脫落面的碳化深度值。經(jīng)過(guò)鉆芯修正回彈,發(fā)現(xiàn)采用淺的碳化深度值提高了回彈法的檢測(cè)精度。
因此可得結(jié)論:《回彈規(guī)程》中所書(shū)碳化與未碳化混凝土交界面與《標(biāo)準(zhǔn)》中所書(shū)混凝土變色與未變色的交接處應(yīng)為同一邊界,即檢測(cè)時(shí)混凝土被工具所壓實(shí)面滴酚酞試液后無(wú)色與淺粉色的交界處。
確定混凝土碳化與未碳化邊界是用回彈法確定混凝土抗壓強(qiáng)度的一項(xiàng)重要工作,碳化邊界選擇的不正確必然帶來(lái)深度測(cè)量的不準(zhǔn)確,回彈值相同而混凝土碳化深度值偏差±0.5mm,回彈推定強(qiáng)度與真實(shí)強(qiáng)度會(huì)偏差3%~6%。因此,建議在今后采用回彈法推定混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí),以混凝土被工具所壓實(shí)面滴酚酞試液后無(wú)色與淺粉色的交界處作為混凝土的碳化邊界,這樣可以提高回彈法檢測(cè)精度,提高檢測(cè)工作的效率。
