混凝土的检测与应用-混凝土的检测与评定

一、混凝土拌合物的取样和试件制作取样规定：同一组混凝土拌合物的取样要从同一盘混凝土或同一车混凝土中进行。取样数量应多于试验数量的1.5倍，且宜不小于20L。取样应具代表性，宜采用多次取样的方法。从第一次到最后一次取样不宜超过15min，然后人工搅拌均匀。试样制备在混凝土拌合物制备时，试验室的温度应保持在（20±5）℃。配置混凝土拌合物时，称量精度为：骨料±1%；水、水泥、外加剂、掺合料均为±0.5%。从试样制备好到开始做各项性能试验不宜超过5min。做好混凝土试块的重要性

试块制作的好坏，在某种意义上讲，决定着一个工程能否顺利移交给业主单位。尤其现在工地上都是采用预拌混凝土，相对自拌混凝土来说，质量的可靠性大大提高。如果制作的混凝土试块不合格（偏低或过高都不符合要求），将要进行回弹或钻芯取样。试块的留置普通商品混凝土每100立方米相同配合比的混凝土取样不少于一次（标养、同条件、拆模），不足100立方米时，取样也不得少于一次；当在一个分项工程中连续供应相同配合比的混凝土量大于1000立方米时，试样为每200立方米混凝土取样不得少于一次。制作过程中注意事项1、成型前，应检查试模（100mm边长）尺寸及角度，试模不变形，组装后的各相邻面的不垂直度不应超过±0.5°。2、试模内表面应涂一薄层矿物油或其它不与混凝土发生反应的脱模剂（特别注意要薄层）。3、取样拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成型，一般不宜超过15分钟。4、取样的混凝土拌合物应至少用铁锨再来回拌合三次；5、混凝土取样前要对混凝土的塌落度进行测试，大、小均不合适。6、试模制作好后移动要小心，防止大幅振动，特别是初凝后，也就是“硬化”后。7、拆模后要注意养护，最好是浸泡水中。8、要及时标注试块制作时间及编号。二、评定普通混凝土拌合物和易性ConcreteinConstruction和易性又称工作性，是指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于各种施工工序的操作，以保证获得均匀密实的混凝土的性能。新拌混凝土的和易性决定了混凝土是否能正常施工，以满足硬化后的性能要求不同的混凝土工程对和易性有不同的要求重要性新拌混凝土的和易性MobilityViscidityWorkabilityWaterretention和易性是一项综合技术指标，包括流动性(稠度)、粘聚性和保水性三个主要方面。(1)流动性是指拌合物在自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并均匀密实地填充整个模型的性能。流动性好的混凝土拌合物操作方便、易于捣实和成型。(2)粘聚性是指拌合物在施工过程中，各组成材料互相之间有一定的粘聚力，不出现分层离析，保持整体均匀的性能。离析:由于密度和粒径不同,在外力作用下组成材料的分离析出的现象分层:层状离析，离析和分层使混凝土不均匀，影响硬化后的性能。(3)保水性是指拌合物保持水分，不致产生严重泌水的性质。混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性三者既互相联系，又互相矛盾。施工时应兼顾三者，使拌合物既满足要求的流动性，又保证良好的粘聚性和保水性。《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB/T50080—2002)规定采用坍落度和维勃稠度来测定混凝土拌合物的流动性，并辅以直观经验来评定粘聚性和保水性，以评定和易性。

流动性的测定和选择（1）

坍落度法将混凝土拌合物分3次按规定方法装入坍落度筒内，刮平表面后，垂直向上提起坍落度筒。拌合物因自重而坍落，测量坍落的值(mm)，即为该拌合物的坍落度。坍落度=筒高－塌落后拌合物的最高点(mm)SlumpCone和易性分析和判断流动性

坍落度大→流动性大粘聚性－用捣棒在的拌合物的侧面轻轻敲打，出现图示的三种情况真实坍落→粘聚性好沿斜面下滑或骨料外露→粘聚性差崩裂保水性－观察稀浆析出

较多的稀浆析出→保水性差无稀浆析出→保水性好混凝土拌合物的流动性，根据坍落度值（mm）可以分为4级：（1）大流动性混凝土，拌合物坍落度等于或大于160mm；（2）流动性混凝土，坍落度为100-150mm；（3）塑性混凝土，坍落度为50-90mm；（4）低塑性混凝土，坍落度为10-40mm。在不影响施工操作和保证密实成型的前提下,应尽量选择较小的流动性。总原则选择根据构件截面的大小、捣实方法和钢筋疏密等条件确定选择与分类项次结构种类坍落度(mm)1基础或地面等的垫层、无筋的厚大结构(挡土墙、基础或厚大的块体等)或配筋稀疏的结构10~302板、梁和大型及中型截面的柱子等30~503配筋密列的结构(薄壁、斗仓、筒仓、细柱等)50~704配筋特密的结构70~90混凝土浇筑时的坍落度坍落度小于10mm的干硬性混凝土拌合物的流动性，需用维勃稠度仪测定，以维勃稠度值—时间（s）表示。2维勃稠度法适用范围:Dmax≯40mm维勃稠度5-30s之间干硬性或低塑性混凝土VebeConsistometerInstrument维勃稠度试验三、测试普通混凝土抗压强度混凝土结构示意图1.粗骨料；2.细骨料；3.水泥浆根据国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081—2002)，将混凝土拌和物做成边长为150mm的立方体试件，在标准条件(温度20±2℃，相对湿度90％以上)下养护28天，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度，称为立方体抗压强度。根据粗骨料的最大粒径，选用的立方体试件为非标准试件时，测得的抗压强度应乘以换算系数以换算成相当于标准试件的试验结果。砼立方体抗压强度试验学会制作混凝土立方体试件，测定其抗压强度，为确定和校核混凝土配合比、控制施工质量提供依据。一、实验目的：二、仪器设备：压力试验机、钢尺、试模、振动台、钢制捣棒材料万能试验机砼抗压强度试模

三、试验步骤试件破型试件养护试件成型第三步第四步第一步第二步数据处理砼立方体抗压强度试验砼抗压强度试验（1）混凝土立方体试件抗压强度按下式计算，精确至0.1MPa：fcu=F/A（2）以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小值舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值。如有两个测值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。数据处理试件种类试件尺寸，mm换算系数标准试件150×150×1501.00非标准试件100×100×1000.95200×200×2001.05（3）非标准试件强度换算案例有一组边长100mm混凝土立方体试件3块，在标准条件下养护28天后，测得破坏荷载分别为310kN、300kN、280kN。试计算混凝土28天的标准立方体抗压强度。

解：f1=310*1000/100*100=31MPaf2=300*1000/100*100=30MPaf3=280*1000/100*100=28MPa3个测值中的最大值（31）或最小值（28）均为超过中间值（30）的15%，所以取3个值的算术平均值作为改组试件的抗压强度。f’cu=(31+30+28)/3=29.7MPa因为改组试件是边长为100mm的正立方体，所以需要乘以换算系数：fcu=29.7*0.95=28.2MPa四、混凝土的非破损测试混凝土无损检测技术是以电子学、物理学、计算机技术为基础的测试仪器，直接在材料试体或结构物上，非破损地测量与材料物理、力学、结构质量有关的物理量，藉材料学、应用力学、数理统计和信息分析处理等方法，确定和评价材料和结构的弹性、强度、均匀性与密实度等的一种新兴的测试方法。非破损检测混凝土强度的方法，是以检测的物理量与混凝土标准强度之间的相关性为基本依据，按相关的数学关系式推定结构混凝土的实际强度或现场强度。目前，我国已制订的技术规程有回弹法、超声回弹综合法、钻芯法和拔出法，上述技术已得到了推广使用。回弹法的基本原理回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。由于测量在混凝土表面进行，所以应属于一种表面硬度法，是基于混凝土表面硬度和强度之间存在相关性而建立的一种检测方法。各种回弹仪自动记录回弹仪检测技术及数据处理检测准备凡需要回弹法检测的混凝土结构或构件，往往是缺乏同条件试块或标准试块数量不足；试块的质量缺乏代表性；试块的试压结果不符合现行标准、规范、规程所规定的要求，并对该结果持有怀疑。所以检测前应全面的、正确的了解被测结构或构件的情况。检测前，一般需要了解工程名称、设计、施工和建设单位名称；结构或构件名称、外形尺寸、数量及混凝土设计强度等级；水泥品种、安定性、标号、厂名；砂、石种类、粒径；外加剂或掺合料品种、掺量；施工时材料计量情况等，模板、浇筑及养护情况等，成型日期；配筋及预应力情况；结构或构件所处环境条件及存在的问题。其中以了解水泥的安定性合格与否最为重要，若水泥的安定性不合格，则不能采用回弹法检测。回弹法检测中为什么要了解水泥安定性？水泥浆硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定性，即在水泥加水以后，逐渐水化硬化，水泥硬化浆体能保持一定形状、不开裂、不变形、不溃散的性质。如果水泥的安定性不合格，会造成混凝土硬化以后，内部的游离氧化钙、氧化镁、三氧化硫等二次水化、体积膨胀，造成混凝土开裂，强度下降，危害结构安全。但水泥安定性对混凝土的早期强度影响不显著，并且无法通过回弹法检测出来。为了结构安全，在进行回弹法检测时，宜了解水泥的安定性。回弹仪的操作将弹击杆顶住混凝土的表面，轻压仪器，松开按钮，弹击杆徐徐伸出。使仪器垂直对混凝土表面缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩冲击弹击杆后即回弹，带动指针向后移动并停留在某一位置上，即为回弹值。继续顶住混凝土表面并在读取和记录回弹值后，逐渐对仪器减压，使弹击杆自仪器内伸出，重复进行上述操作，即可测得被测构件或结构的回弹值。操作中注意仪器的轴线应始终垂直于构件混凝土的表面。每一结构或构件的测区应符合下列规定1对于一般构件，测区数不宜少于10个，对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸不大于0.3m的构件,或当受检构件数量大于30个且不需提供单个构件推定强度时，其测区数量可适当减少,但不应少于5个；2相邻两测区的间距不应大于2m,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m；3测区宜选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时,也可选在使回弹仪处于非水平方向的混凝土浇筑表面或底面；4测区宜选在构件的两个对称可测面上，也可选在一个可测面上，且应均匀分布。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件；5测区的面积不宜大于0.04m²；6检测面应为混凝土原浆面,并应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层和蜂窝、麻面；7对弹击时产生颤动的薄壁、小型构件应进行固定。测区应标有清晰的编号，并宜在记录纸上绘制测区布置示意图、描述外观质量情况。按上述方法选取试样和布置测区后，先测量回弹值。测试时回弹仪应始终与测面相垂直，并不得打在气孔和外露石子上。每一测区应读取16个回弹值，每一测点的回弹值读数精确至1。测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距不宜小于20mm，测点距构件边缘与外露钢筋、铁件的间距不宜小于30mm；同一测点只允许弹击一次。检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面，缓慢施压，准确读数，快速复位。钻芯法是利用专用钻机，从结构混凝土中钻取芯样以检测混凝土强度或观察混凝土内部质量的方法。由于它对结构混凝土造成局部损伤，是一种半破损的现场检测手段。用钻芯法检测混凝土的强度、裂缝、接缝、分层、孔洞或离析等缺陷，具有直观、精度高等特点，因而广泛应用于工业与民用建筑、水工大坝、桥梁、公路、机场跑道等混凝土结构或构筑物的质量检测。只有在下列情况下才可以进行钻取芯样检测其强度，并作为处理混凝土质量事故的主要技术依据：⑴对立方体试块的抗压强度产生怀疑。其一是试块强度很高，而结构混凝土的外观质量很差，其二是试块强度较低而结构外观质量较好或者是因为试块的形状、尺寸、养护等不符合要求，而影响了试验结果的准确性；⑵混凝土结构因水泥、砂石质量较差或因施工、养护不良发生了质量事故；⑶采用超声、回弹等非破损法检测混凝土强度时，其测试前提是混凝土的内外质量基本一致，否则会产生较大误差，因此在检测部位的表层与内部的质量有明显的差异，或者在使用期间遭受化学腐蚀、火灾，硬化期间遭受冻害的混凝土均可采用钻芯法检测其强度；⑷使用多年的的