提高混凝土外加劑與水泥適應(yīng)性的工程措施

回彈法檢測混凝土強(qiáng)度（回彈法間接換算的強(qiáng)度）是通過彈擊混凝土表面，根據(jù)回彈值（表面硬度）結(jié)合經(jīng)驗公式換算強(qiáng)度，是間接檢測，反映表面淺層（3～5mm）的強(qiáng)度特性?；貜棌?qiáng)度需通過修正公式（考慮碳化深度、表面狀態(tài)等）換算，結(jié)果受表面因素干擾大?；貜椃o需破壞混凝土結(jié)構(gòu)，僅通過彈擊表面獲取數(shù)據(jù)，對結(jié)構(gòu)完整性無影響，適用于現(xiàn)役建筑或不宜破損的工程?；貜椃ú僮骱唵?，檢測速度快，可在短時間內(nèi)完成大量測區(qū)的檢測，效率高。但回彈法也有一些缺點：如，回彈值受混凝土表面碳化深度、濕度、平整度、骨料分布等因素影響，需修正（如碳化深度測量），否則誤差較大（誤差約±15%）。僅檢測表面淺層強(qiáng)度（約3～5mm），無法判斷混凝土內(nèi)部缺陷（如蜂窩、裂縫）或深層強(qiáng)度。

取芯法檢測混凝土強(qiáng)度是直接鉆取芯樣并進(jìn)行抗壓試驗，直接檢測，反映芯樣所取部位的真實強(qiáng)度（包括內(nèi)部密實性）。取芯強(qiáng)度是實測值，僅受芯樣加工質(zhì)量（尺寸、平整度）和鉆取位置影響，可靠性更高。取芯法通過芯樣抗壓試驗直接測定混凝土強(qiáng)度，結(jié)果可靠性高，是混凝土強(qiáng)度檢測的“金標(biāo)準(zhǔn)”，誤差通常小于±10%?？煞从承緲铀〔课坏恼鎸崗?qiáng)度，尤其適用于回彈法等間接檢測結(jié)果存疑時的驗證。能獲取混凝土內(nèi)部一定深度（取決于芯樣長度）的強(qiáng)度，且可觀察內(nèi)部密實性（如骨料分布、裂縫）。但取芯法也有缺點，如需鉆取芯樣（直徑通常75～100mm），對結(jié)構(gòu)造成局部損傷，需修補(bǔ)處理，不適用于重要構(gòu)件或薄壁結(jié)構(gòu)。芯樣尺寸、垂直度、表面平整度等需符合規(guī)范，否則影響試驗結(jié)果（如高徑比不足導(dǎo)致強(qiáng)度偏高）。

“回彈取芯法”是混凝土強(qiáng)度檢測中常用的回彈法（非破損檢測）與取芯法（破損檢測）相結(jié)合的綜合檢測方法，主要用于提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，尤其適用于對回彈法檢測結(jié)果有懷疑或需要精確判定的場景。以回彈法進(jìn)行初步篩查，對可疑部位（如強(qiáng)度異常、表面缺陷）用取芯法驗證。用取芯結(jié)果修正回彈法的系統(tǒng)誤差（如碳化深度影響、測區(qū)修正），提高整體檢測精度。根據(jù)GB/T50784-2013《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》或JGJ/T23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》，當(dāng)回彈法檢測結(jié)果出現(xiàn)以下情況時，需用取芯法修正或驗證：

（1）對回彈結(jié)果有懷疑（如強(qiáng)度離散性大、與施工記錄不符）；

（2）結(jié)構(gòu)處于潮濕、高溫、凍融等復(fù)雜環(huán)境，回彈法適用性降低；

（3）需對單個構(gòu)件或局部區(qū)域的強(qiáng)度進(jìn)行精確判定。

一、操作流程與要點

（1）回彈法檢測

按規(guī)范選取測區(qū)（每個構(gòu)件≥10個，測區(qū)面積0.04㎡），避開鋼筋密集區(qū)、缺陷部位。測量回彈值（每個測區(qū)16點，剔除3個最大值和最小值，取剩余10點平均值），檢測碳化深度（酚酞酒精溶液滴定）。

（2）取芯法驗證

取芯法優(yōu)先選擇回彈測區(qū)內(nèi)或強(qiáng)度可疑區(qū)域，避開主筋和預(yù)埋件，芯樣直徑一般為100mm（不小于骨料最大粒徑2倍），高度與直徑比1:1。芯樣加工時要端面平整（平整度≤0.1mm/100mm），垂直度≤2°，避免芯樣裂縫、疏松。按標(biāo)準(zhǔn)方法加載，計算芯樣抗壓強(qiáng)度（需考慮尺寸修正系數(shù)，如直徑75mm芯樣修正系數(shù)0.9）。

二、合格判定

取芯法檢測混凝土強(qiáng)度的合格判定需根據(jù)工程類型、檢測目的及相關(guān)規(guī)范綜合確定，核心依據(jù)為GB/T50784-2013《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、CECS03:2007《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》和GB50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》。

（一）日常質(zhì)量檢測（規(guī)范依據(jù)：CECS03:2007第3.2.5條）

芯樣數(shù)量：

（1）單個構(gòu)件：不少于3個芯樣；

（2）較小構(gòu)件（如截面尺寸＜300mm）可減少至2個芯樣。

合格標(biāo)準(zhǔn)：

（1）取芯樣強(qiáng)度的最小值作為推定值，該值需≥設(shè)計強(qiáng)度等級。例如，設(shè)計強(qiáng)度為C30時，芯樣強(qiáng)度最小值需≥30MPa。若芯樣尺寸為非標(biāo)準(zhǔn)（如直徑75mm），需乘以尺寸修正系數(shù)（通常為0.95）后再與設(shè)計值對比。

（二）結(jié)構(gòu)實體檢驗驗收（GB50204-2015附錄D.0.7條）

芯樣數(shù)量：

按GB50204-2015附錄D要求，采用回彈-取芯法時，每個強(qiáng)度等級抽取3個芯樣（對應(yīng)3個最小回彈測區(qū)）。

合格標(biāo)準(zhǔn)：

平均值≥設(shè)計值的88%，且最小值≥設(shè)計值的80%。例如：設(shè)計強(qiáng)度為C30時，芯樣強(qiáng)度平均值需≥26.4MPa，最小值需≥24MPa。

特殊要求：

芯樣需避開主筋、預(yù)埋件，且高度與直徑之比（高徑比）需在0.95～1.05范圍內(nèi)，端面平整度誤差≤0.1mm/100mm，垂直度偏差≤1°。

（三）規(guī)范沖突時的優(yōu)先順序

結(jié)構(gòu)驗收：優(yōu)先執(zhí)行GB50204-2015的回彈-取芯法標(biāo)準(zhǔn)。

日常檢測：按CECS03:2007執(zhí)行，當(dāng)結(jié)果爭議時以取芯法為最終依據(jù)。

地方或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：如公路工程（JTGE60-2008）要求芯樣直徑150mm、高徑比2:1，需按對應(yīng)規(guī)范執(zhí)行。

三、芯樣強(qiáng)度低的原因

（一）施工與養(yǎng)護(hù)缺陷

混凝土澆筑過程中，出現(xiàn)漏振、過振或振搗時間不足，導(dǎo)致芯樣內(nèi)部存在蜂窩、孔洞、氣泡（芯樣表觀可見疏松層或貫通裂縫，規(guī)范要求剔除此類芯樣）。

養(yǎng)護(hù)條件不達(dá)標(biāo)：

（1）早期缺水。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)要求濕度≥95%，若自然養(yǎng)護(hù)覆蓋不足，混凝土脫水導(dǎo)致水化不充分（強(qiáng)度損失可達(dá)20%～30%）。

（2）低溫施工。溫度＜5℃時未采取保溫措施，水泥水化減緩，取芯齡期（如28天）強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計值（GB50666-2011冬期施工規(guī)范）。

（3）齡期不足。提前取芯（如14天齡期），混凝土強(qiáng)度未完全發(fā)展（普通混凝土28天強(qiáng)度約為設(shè)計值的85%～100%，具體需結(jié)合強(qiáng)度增長曲線）。

（二）檢測操作不當(dāng)導(dǎo)致芯樣代表性不足

（1）取樣位置不合理

在裂縫、疏松層、施工縫或蜂窩麻面處取芯，直接導(dǎo)致芯樣強(qiáng)度偏低（規(guī)范要求避開明顯缺陷區(qū)）。芯樣靠近主筋（保護(hù)層厚度不足，邊緣距鋼筋＜10mm），鉆孔過程損傷鋼筋或?qū)е禄炷辆植勘懒?，芯樣含薄弱界面。在梁柱?jié)點、懸挑構(gòu)件等應(yīng)力集中區(qū)域取芯，混凝土可能因受力損傷導(dǎo)致強(qiáng)度下降。

（2）鉆芯過程損傷芯樣

取芯樣過程中，未使用冷卻水（流量＜3L/min）或鉆進(jìn)速度＞500mm/min，摩擦生熱導(dǎo)致混凝土表層軟化、內(nèi)部微裂紋擴(kuò)展（JGJ/T384要求勻速鉆進(jìn)并持續(xù)冷卻）。鉆機(jī)固定不牢，振動過大導(dǎo)致芯樣與鉆頭接觸時發(fā)生偏移，造成邊緣破損或內(nèi)部微裂縫（規(guī)范要求用膨脹螺栓固定鉆機(jī)，垂直度偏差≤0.5°）。芯樣取出方式不當(dāng)，強(qiáng)行敲擊或拉扯芯樣，導(dǎo)致端面破損或內(nèi)部產(chǎn)生新裂縫（應(yīng)使用專用夾具平穩(wěn)取出）。

（三）芯樣加工不符合規(guī)范

高徑比（H/d）＜0.95或＞1.05，導(dǎo)致抗壓時端部約束效應(yīng)變化（標(biāo)準(zhǔn)芯樣H/d=1，偏差過大需修正或剔除）。端面平整度＞0.1mm/100mm，或垂直度＞1°，加載時產(chǎn)生偏心受力，強(qiáng)度測試值偏低（規(guī)范要求磨平或補(bǔ)平處理）。

使用低強(qiáng)度硫磺膠泥（強(qiáng)度＜芯樣強(qiáng)度）補(bǔ)平，或補(bǔ)平厚度＞2mm，導(dǎo)致受壓時補(bǔ)平層先破壞，影響整體強(qiáng)度（推薦使用高強(qiáng)環(huán)氧膠泥）。

芯樣含直徑＞10mm鋼筋或鋼筋距端面＜10mm，未剔除或修正，鋼筋削弱有效受力面積（規(guī)范允許單根≤10mm且距端面≥10mm的鋼筋，需在計算時扣除鋼筋面積）。

（四）試驗條件與操作誤差

試驗設(shè)備精度不足，荷載傳感器未校準(zhǔn)（精度＞±1%），或量程選擇不當(dāng)（破壞荷載＜量程20%或＞80%），導(dǎo)致讀數(shù)偏差（GB/T50081要求量程匹配）。試驗過程中速率過快（如＞1.0MPa/s對C60混凝土），混凝土來不及應(yīng)力重分布，提前破壞，強(qiáng)度值偏低；速率過慢（如＜0.3MPa/s對C30混凝土），可能因徐變導(dǎo)致長期荷載下提前破壞（規(guī)范明確不同強(qiáng)度等級的加載速率范圍）。

試驗過程中芯樣未居中：軸線與壓力機(jī)軸線偏差＞2°，產(chǎn)生偏心受壓，邊緣先破壞，實測強(qiáng)度低于軸心抗壓強(qiáng)度（規(guī)范要求嚴(yán)格對中）。此外，芯樣潮濕狀態(tài)芯樣未干燥（如直接浸泡后試驗），水分降低水泥石強(qiáng)度；或干燥過度（60℃烘干＞48h）導(dǎo)致混凝土收縮開裂（試驗前需統(tǒng)一濕度狀態(tài)，自然干燥或飽和面干）。

四、不合格處理與爭議解決

（1）初步復(fù)核。檢查芯樣加工記錄、試驗設(shè)備校準(zhǔn)情況，排除操作誤差；

（2）擴(kuò)大檢測。增加芯樣數(shù)量至15個以上，或采用聲波透射法檢測內(nèi)部密實度；

（3）第三方鑒定。委托具有資質(zhì)的檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面評估，必要時進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性驗算；

（4）工程處理。當(dāng)強(qiáng)度偏差≤10%：采用表面加固（如碳纖維布）；當(dāng)強(qiáng)度偏差＞10%：拆除重建或設(shè)計復(fù)核后采取加固措施（如增大截面法）。

（5）爭議處理。當(dāng)回彈推定值與取芯結(jié)果差異＞15%時，需擴(kuò)大取芯范圍或采用其他方法（如超聲—回彈綜合法）驗證。若樣本芯樣標(biāo)準(zhǔn)差＞5MPa或變異系數(shù)＞15%，需重新劃分檢測批或增加芯樣數(shù)量。

五、取芯強(qiáng)度低的處理

混凝土取芯強(qiáng)度低于設(shè)計要求時，需遵循“先檢測驗證、再分析原因、后分級處理”的原則，結(jié)合規(guī)范要求和工程實際制定方案。若涉及結(jié)構(gòu)加固，需由專業(yè)單位設(shè)計并審核，避免盲目處理引發(fā)二次隱患。

（一）局部強(qiáng)度不足（單個構(gòu)件或局部區(qū)域）

（1）表面修補(bǔ)與增強(qiáng)。對強(qiáng)度偏差較?。ㄔO(shè)計值85%以上）且不影響結(jié)構(gòu)安全的部位，可采用高強(qiáng)度聚合物砂漿（如M30級）修補(bǔ)表面缺陷。

（2）灌漿加固。若芯樣顯示內(nèi)部疏松，采用壓力灌注環(huán)氧樹脂或水泥基灌漿料，填充孔隙并提高整體性（適用于蜂窩、空洞等缺陷）。

（3）粘貼加固。對受彎構(gòu)件（梁、板），可粘貼碳纖維布（≥300g/㎡）或鋼板（厚度≥3mm），通過界面劑增強(qiáng)粘結(jié)力，提高承載力（需按《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB 50367設(shè)計）。

（二）大面積強(qiáng)度不足或結(jié)構(gòu)安全隱患

（1）結(jié)構(gòu)安全評估。委托第三方檢測機(jī)構(gòu)，通過鉆芯取樣、荷載試驗等確定實際強(qiáng)度，由設(shè)計院復(fù)核承載力，判斷是否需加固或降級使用。

（2）整體加固方案。增大截面法，對柱、梁等構(gòu)件外包混凝土，提高截面尺寸和配筋率（適用于強(qiáng)度嚴(yán)重不足的承重構(gòu)件）。

（3）預(yù)應(yīng)力加固。對梁、板施加體外預(yù)應(yīng)力，分擔(dān)荷載并抵消部分變形（適用于跨度較大的構(gòu)件）。

（4）置換混凝土。鑿除強(qiáng)度不合格的混凝土，重新澆筑C30及以上高強(qiáng)混凝土（需支模并養(yǎng)護(hù)，適用于局部深層缺陷）。

（5）極端情況。若強(qiáng)度低于設(shè)計值70%且無法加固，需拆除重建（需專家論證并履行審批程序）。

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