浅谈用拉拔法测定混凝土强度
   来源:中国科技博览     2021年07月23日 02:01

周铸+周天珺

[摘 要]通过对现场结构混凝土检测技术各种方法与拉拔试验数据的比较分析,得出了抚顺地区拉拔经验公式,并将之用于多项工程结构检测或鉴定,取得了较好效果。

[关键词]拉拔法 经验公式 推广应用

中图分类号:TU916 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0191-01

一、概述

拔出法是检测混凝土强度的一种微破损试验方法,分为两种:预埋拔出法(局限性很大,本文不做研究)和后装拔出法(下面简称拔出法)。拔出法作为现场混凝土强度检测的主要方法之一,已获得了广泛的承认和使用。拔出法检测混凝土强度的前提,是要求被测结构或构件的混凝土表层与内部质量基本一致。当混凝土表层与内部质量有明显差异时,根据情况采取措施后才可进行检测。因拔出法检测部位面积不大,测点不多,故将薄弱的表层混凝土清除干净后即可进行检测。

二、抚顺地区混凝土测强拉拔公式的建立

1994年,我单位引进冶金部建筑研究总院YJ-PI型拔出仪。无胀拔出法(简称拔出法)这项新技术,方法先进、机具新颖、技术依据充分、检测精度高(属国内首创,达到国际水平)。该项技术是用其专用机具检测硬化混凝土的抗拔力直接确定其抗压强度的一种方法。其相关系数r=0.980—0.986,实测精度可达90%以上。检测一次只需10多分钟即可得出强度值。该方法还具有机具轻便、操作简单、省人力、费用少、成本低等优点。该方法比回弹法、超声波法检测精度高,速度快;比钻芯法破损小(拔出破损深度在25mm以内,表面直径小于100mm),不超过混凝土保护层厚度,不影响结构强度,使用不受限制。

当混凝土表面冻伤、烧伤、腐蚀、高温烤酥、深度碳化等与内部质量有明显差异时,回弹法不适用,此时用拔出法检测只需做简单必要的处理后即可实施。此外,当用回弹法检测混凝土强度偏低时,可用拔出法做进一步鉴定。

本人通过对测试混凝土试块抗拔力与抗压强度及其之间相关关系的研究,按最小二乘法原理和數理统计方法建立了抚顺地区混凝土测强拉拔经验公式。

(一)试件制作过程如下:1、制作混凝土试件所用的原材料,皆与本地区单位工程所用混凝土的原材料相同。原材料的质量以及试件的制作与试验均符合有关标准的规定;2、根据最佳配合比原则,设计C10、C20、C30、C40、C50、C60六个强度等级的配合比;3、混凝土抗拔力与抗压强度(简称抗拔—抗压)之间的相关对应试验采用抗拔—抗压不同试件,即每个强度等级制作边长为200mm的立方体抗拔试件6个,六个强度等级共制作36个;对应每个抗拔试件同时制作边长为150mm的立方体标准抗压试件一组(3个),共36组(108个)。同一强度等级的6个抗拔试件,和对应的六组标准抗压试件,必须是原材料、配合比、成型工艺及养护条件相同。每个抗拔试件及与其对应的一组标准抗压试件的混凝土应同一盘(罐)拌和,且养护龄期相同。4、按上述要求制作的试件,养护28天,经自然干燥后,即可进行抗拔—抗压试验。

(二)试件测试过程如下:1、用钻孔锚具进行抗拔试验的试件,则应将每个试件的4个测面划对角线,对角线的交点(侧面中心)作拔出测试点,按有关规程要求进行钻孔和扩孔;2、试验从混凝土强度等级C10开始至C60级。每个试件按有关规程的规定进行拉拔试验,先测试第一、第二两个相对面,后测试第三、第四两个相对面;3、计算每个试件4个读数的平均值Fi(精确至0.05MPa)。如有拔出异常的面,应舍去该面的读数后计算平均值,再由拔出仪标定公式或曲线求得每个试件的抗拔力值Pfi,精确至0.05KN;4、抗拔—抗压不同试件的每一个抗拔试件(边长为200mm),在作拔出测试的同时,作与其对应的一组标准抗压试件(边长为150mm)的抗压试验,并计算抗压强度平均值Ri,精确至0.05MPa。

(三)计算公式的建立:1、将测试的六个强度等级的36个抗拔试件的抗拔力值Pfi,及与其对应的36组抗拔试件的抗压试件的抗压强度值Ri的成对数据,按最小二乘法原理求得的回归方程,即为该混凝土的强度计算公式;2、为简化推算过程,设混凝土抗压强度与其抗拔力之间具有密切的线性相关关系,故拔出法混凝土强度计算公式可优先采用直线式回归方程,结果如下:Rpfi=APfi+B式中A=7.17,B=-13.56;3、上述该回归方程的强度相对标准差Sr按下列公式计算,精确至一位小数:

式中:Rpfi—由第i个试件的混凝土抗拔力值Pfi用回归方程计算出的混凝土强度值(MPa),精确至0.1MPa;

Ri—由第i组标准立方体试件的混凝土抗压强度值(MPa),精确至0.1MPa;

n—建立回归方程所用试件的个数(n=36)

经计算得:Sr=8.6%﹤10%,故满足要求,可以使用。

三、应用实例

本市某综合大楼,为一框架结构的多层建筑,设计标号C30,因在结构检测时用回弹法检测普遍不合格,故需要对其混凝土强度做进一步鉴定。

检测详情:该建筑用回弹法测强结果偏低,远未达到设计要求,结构须进行加固处理。每层选取回弹值最低的三个构件进行抗拉拔试验,又选取所有混凝土强度回弹推定值最低的构件(五层柱18.4MPa)进行了钻芯取样,钻芯试压结果(24.0MPa)与拉拔试验计算结果(23.8MPa)十分接近,经设计单位核算,最终结论为混凝土强度值基本满足设计要求,这避免了不必要的浪费,保证了正常的施工进度。

四、结语

拔出法是介于非破损方法与取芯法之间的一种混凝土强度测试方法。在检测精度上拔出法比取芯法低,但比非破损方法高,拔出法具有对试件损伤小,费用低的优点。因此,拉拔法以其操作简便、迅速、检测精度高、适用范围广等优点,在国内外得到迅速发展。多项实际工程应用证明,该方法是一种行之有效的检测手段。该方法扩大了回弹法的应用范围(如潮湿构件亦可用该法准确测出混凝土强度),不仅可以用于在建工程,而且还可用于旧建筑物的检测鉴定(无龄期要求)。建议有关部门组织编制相关规程,建立统一的测强曲线和计算公式,以广泛推广使用。

文章 混凝土 强度