梁柱(墙)节点区高低标号混凝土强度检测方法的探讨
2019-11-18徐磊磊
徐 磊 磊
(安徽省水利科学研究院合肥分院,安徽省建筑工程质量监督检测站,安徽 合肥 230088)
1 概述
回弹仪按回弹冲击能量大小分为重型、中型和轻型。选择回弹仪时,应分别使用中型回弹仪、重型回弹仪进行构件的试测,并根据规程估算混凝土的强度范围。当强度推定值不大于60.0 MPa时,采用中型回弹仪,当强度推定值大于60.0 MPa时,采用重型回弹仪。按批检测的构件,抽检数量不得少于同批构件总数的30%且构件数量不得少于10件。抽检构件时,应随机抽取并使所选构件具有代表性。由于回弹法是通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算出混凝土强度的方法,因此不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件的检测。
检测混凝土强度的几种常用检测方法,如回弹法、钻芯法、超声—回弹法等方法。本文考虑,梁柱(墙)节点位置采用取芯法检测,对结构造成局部损伤并存在切断钢筋的可能性,不适用钻芯法检测,加之超声—回弹法的实施难度较大,回弹法使用设备简单、操作方便、测试迅速,以及检测费用低廉,且不破坏混凝土的正常使用,本文论述的是采用回弹法检测梁柱(墙)节点强度。
2 工程实例
某超高层写字楼,于2017年8月开始施工,该栋建筑为地下2层~地上28层钢筋混凝土框架—核心筒结构,面积约50 000 m2,其中地下-2层~地上14层墙柱混凝土设计强度等级为高强C60,梁板混凝土设计强度等级为C30,墙柱构件与梁板构件混凝土强度相差6个强度等级,浇筑日期一层梁柱(墙)为2018年2月16日,二层梁柱(墙)为2018年3月14日,三层梁柱(墙)为2018年4月10日,工程建设单位在巡查时,发现该工程梁柱节点区与柱混凝土颜色有明显差异现象,由此对节点区混凝土质量存疑,受建设单位委托对该工程1层~3层梁柱节点区混凝土强度进行检测。
本次检测拟对梁柱(墙)节点区域采用回弹法检测,并钻取部分芯样进行验证。
抽样方式及测区布置原则:
1)对于节点位置不存在外观明显色差的梁柱(墙)节点,自板下方位置布置1个~2个测区,抽样方式为每层10个构件。
2)对于存在明显色差分界线的节点区域,对色差上下不同区域分别进行检测,并分别提供色差分界线以上和以下测区检测强度。分界线以上全部检测,分界线按照100%比例抽检。
3)利用回弹法检测梁柱(墙)节点核心区的混凝土强度,现场检测时,拟采用2种布置方式,第1种方式在梁柱(墙)节点区采用回弹法布置2个测区,第2种是在混凝土颜色存在明显差异的分界线上下各布置一个测区;对于无明显色差的分别在靠近板底、梁底位置分别布置一个测区。
4)对于存在色差测区检测强度低于设计强度等级2个及以上时,采用钻芯法在与紧靠柱的混凝土外观颜色相同的梁端钻取芯样进行验证。
3 回弹法
根据DB34/T 5012—2015,现场检测梁柱(墙)节点区为梁底面至板底700 mm~850 mm范围内,由于梁柱(墙)节点区截面尺寸限制,无法在表面布置5个或者10个测区,随机选取2个构件,在梁柱(墙)节点区采用回弹法布置2个测区,设计图纸要求,柱混凝土设计强度等级为C60。
梁板混凝土设计强度等级为C30,梁柱(墙)节点混凝土浇筑设计及施工示意图如图1所示,测区布置示意图如图2所示。
结合混凝土测区表面的碳化深度;该测区平均回弹值按上述规程所列公式计算,推定值如表1所示。
表1 测区回弹推定值 MPa
现场肉眼可见梁板混凝土与墙柱混凝土有明显分界线,且分界线以上(碳化深度在2.0 mm~3.5 mm,普通回弹仪回弹数值在34 MPa~40 MPa,高强回弹仪回弹数值在26 MPa~30 MPa)在分界线以下(碳化深度在0.0 mm~0.5 mm普通回弹仪回弹数值在45 MPa~52 MPa,高强回弹仪回弹数值在35 MPa~42 MPa),由表1的测区回弹值结果显示,分界线上下已经不能认为是同一等级标号的混凝土,表1测区混凝土强度推定值不能准确反映混凝土实际回弹值情况。于是在该栋建筑1层~3层,选取30个构件,梁柱(墙)节点区均有明显分界线,且分界线以上高度为250 mm~350 mm,分界线以下高度为450 mm~500 mm。在分界线以上及以下各布置1个测区,分界线以上采用普通回弹仪,分界线以下采用高强回弹仪,如表2所示。
表2 测区回弹推定值
表2中1层梁柱(墙)节点区分界线以上测区回弹值为30.9 MPa~36.4 MPa,2层梁柱(墙)节点区分界线以上测区回弹值为31.5 MPa~34.4 MPa,3层梁柱(墙)节点区分界线以上测区回弹值为30.9 MPa~34.2 MPa,均达到梁板设计强度等级C30。1层梁柱(墙)节点区分界线以下测区回弹值为61.3 MPa~65.6 MPa,2层梁柱(墙)节点区分界线以下测区回弹值为61.3 MPa~65.9 MPa,3层梁柱(墙)节点区分界线以下测区回弹值为61.4 MPa~66.1 MPa,均达到墙柱设计强度等级C60。
4 钻芯法
根据JGJ/T 384—2016规程,现场采用钻芯法,由于梁柱(墙)节点区钢筋配置密集,现场在梁柱(墙)节点区分界线以上及分界线以下位置各钻取1个芯样直径为75 mm带回实验室后加工成高径比为1∶1的混凝土圆柱体试件,处理加工试件,然后按上述规程在压力试验机上进行抗压强度试验,并依据规程所列公式计算结果如表3所示。
表3 芯样抗压强度值
表3中1层梁柱(墙)节点区分界线以上芯样抗压强度值为31.1 MPa~36.2 MPa,2层梁柱(墙)节点区分界线以上芯样抗压强度值为31.7 MPa~36.9 MPa,3层梁柱(墙)节点区分界线以上芯样抗压强度值为31.2 MPa~33.7 MPa,均达到梁板设计强度等级C30,1层梁柱(墙)节点区分界线以下芯样抗压强度值为62.0 MPa~66.3 MPa,2层梁柱(墙)节点区分界线以下芯样抗压强度值为61.4 MPa~66.1 MPa,3层梁柱(墙)节点区分界线以下芯样抗压强度值为61.7 MPa~65.3 MPa,达到墙柱设计强度等级C60。
5 结语
1)由上文可看出,梁柱(墙)节点区有明显分界线的构件,回弹法检测与钻芯法检测,均能得出分界线以上能满足梁板设计强度等级,分界线以下能满足墙柱设计强度等级的结论。
2)在梁柱(墙)节点区,钢筋配置密集,不建议采用钻芯法,宜采用回弹法(非破损方法)检测混凝土强度,在梁柱(墙)节点区分界线以上及以下分别布置测区,分开计算,较能准确反映其强度推定值。
3)本文中只是考虑布置2个测区,是由于梁柱(墙)节点区的条件限制,由之可能带来一些误差。
4)建议请原设计单位或者其他有资质的设计单位根据检测结果复核计算后提出处理意见。