浅谈混凝土强度应用回弹法检测技术

摘要: 回弹法是通过检测结构与构件混凝土的回弹值和碳化深度值来推定该结构或构件混凝土抗压强度的方法。当前已成为检测、控制混凝土质量最普及的方法，但其在实际应用中还存在着许多容易出现偏差的环节。 本文主要就回弹法检测技术中各个环节进行阐述。

关键词:混凝土强度；回弹法；测区布置；抽样

中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：

回弹法检测混凝土强度的原理是按照混凝土的抗压强度和表面硬度之间存在某种相关关系,根据表面硬度推定混凝土的抗压强度。对混凝土结构构件不破坏、操作简单、费用低、不受结构物的形状及尺寸限制,可以进行多次重复试验,是直接在结构物上检测混凝土强度的现场无损检测技术,并已成为混凝土质量管理的重要手段,但回弹法在使用过程中还是出现了较多的操作不规范、随意性大、计算方法不当等问题,造成了较大的测试误差。进入新世纪以来，大量新技术、新材料在新建建筑工程中广泛应用。采用预拌、泵送混凝土成为建筑工程的主流。泵送混凝土与原普通混凝土相比，其物理特性发生显著变化。

一、注意回弹法检测的适用条件

采用回弹法检测混凝土抗压强度，首先要满足技术规程中所规定的条件， 同时，必须注意回弹法使用前提是要求被检测混凝土的内外质量基本一致。 当测试部位表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷，遭受冻害、化学腐蚀、火灾、高温损伤的，不能直接采用回弹法检测混凝土的抗压强度。

二、检测准备

凡需要回弹法检测的混凝土结构或构件,往往是由于缺乏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、规程的规定,并对该结果持有怀疑。所以,检测前应全面、正确地了解被测混凝土结构或混凝土构件的各种情况,其中以了解水泥的安定性是否合格最为重要,若水泥的安定性不合格,则不能采用回弹法检测。

三、回弹仪的性能

在建筑结构检测中采用的中型回弹仪,其冲击动能为2. 207 J。回弹仪作为一种计量仪器,其性能指标必须符合相应的要求,每一台仪器的零部件质量与装配尺寸必须保持在标准状态。回弹仪的规程尽管已有更新，但仍有不少地方不按计量规程检定回弹仪,还在错误地沿用仅以钢砧的率定值来确定回弹仪的标准状态,甚至有些仪器检定单位也是如此,这直接影响到混凝土强度检测的准确性和可靠性。

四、抽样

根据JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》的规定,在相同的生产工艺条件下,混凝土强度等级相同、原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一致且龄期相近的同类构件,可以作为1个批量进行检测。因此,对于一般的工程,同一层柱可作为1个批量进行检测；同一层梁作为另1个批量进行检测。抽样的原则应根据检测目的的不同而有所不同,作为常规质量监督和验收,应采用随机抽样的方法;作为安全鉴定,以主要承重受力构件为主,如主梁、悬挑构件等;而作为质量事故处理的依据,应由设计等单位提出。另外,如果是作为批量推定,当混凝土强度离散性较大时,应增加抽样数量,使检测结果更具有代表性。

检测混凝土结构或构件一般有两类方法。视测试的要求而定。一类是逐个检测被测结构或构件,主要用于对混凝土强度有怀疑的独立结构(如现浇整体的壳体、烟囱、水塔、隧道、连续墙等)、单独构件(如结构物中的柱、梁、屋架、板、基础等)和有明显质量问题的某些结构或构件;另一类是抽样检测,主要用于在相同的生产工艺条件下,强度等级相同、原材料和配合比基本一致且龄期相近的混凝土结构或构件。被检测的构件应随机抽取不少于同类结构或构件总数的30%,且构件数量须≮10件。具体的抽样方法一般由建设单位、施工单位及检测单位共同确定。

五、测区布置

当了解被检测的混凝土结构或构件情况后,需要在构件上选择及布置测区。测区是指检测结构或构件混凝土抗压强度时的1个检测单元。JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》规定,取1个结构或构件作为推定混凝土强度的最小单元,至少取10个测区。但对长度

单个构件测区布置:构件测区布置是提高单个构件推定强度可靠性的重要因素。本人认为,在一个构件上不能简单地按均匀分布来布置测区。首先应在构件内力较大、外观质量较差的部位布置测区,然后再考虑其他部位均匀布区。这样可尽量避免构件内力较大、强度较低的部位被漏检。

批量检测中混凝土构件的抽样方法

在批量检测中,如何抽检构件是保证混凝土强度推定结果的真实性和可靠性的重要因素。本人认为,对一批构件的抽检不能机械地采用随机的方法。在抽样率足够的情况下,应首先考虑结构受力较大、外观质量较差的构件;然后对外观质量正常构件随机抽样,所抽构件应尽可能在平面上均匀分布。这样可尽量避免结构受力较大、强度较低的构件被漏检。抽检构件的测区强度是否符合正态分布,是混凝土强度按批推定及推定结果的保证率能否达到95%以上的前提。

七、检测方法

按上述方法选取试样和布置测区后,先测量回弹值。测试时,回弹仪应始终与侧面垂直,并不得弹在气孔和外露的石子上。每一测区需弹击16点,同一测点只允许弹击1次。测点宜在测面范围内均匀分布,每一测点的回弹值读数精确至1,相邻两个测点的净距一般≮20 mm,测点距构件边缘或外露钢筋、铁件的间距≮30 mm。

八、碳化深度的测量

混凝土的碳化是指水泥水化产物Ca(OH)2与潮湿空气中的CO2反应,逐渐生成CaCO3。碳化过程是从混凝土表面开始逐渐向内部深入,故称为碳化深度。碳化后的混凝土表面硬度有所增加。JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》规定,回弹值测量完毕,用适当的工具在测区表面形成直径约15 mm的孔洞,将1% -2% (m /V)的酚酞乙醇溶液滴在孔洞内壁的边缘处,用深度测量工具测量混凝土表面至未变色部分的垂直距离,测量次数应为3次,读数精确至0. 25mm,取其平均值为碳化深度，并应精确至0.5mm。应该说这种测试碳化深度的方法是比较粗糙的,对于同样的构件,不同人员会测出不同的碳化深度值,其重复性和再现性均较差。首先是不容易在混凝土表面形成内壁垂直的孔洞,实际操作中往往是形成一个“窝儿”,这样测量的就不是垂直距离; JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中规定测量读数精确至0. 5 mm,但却关系到将近1MPa的强度换算值的折减。由于测试方法落后,测量精度不高,而对强度结果的影响却很大,这就要求测量工具有较高的精度,检测人员具有一定的综合素质和认真负责的工作态度。

九、测强曲线的应用

我国混凝土工程施工的机械化程度总体上不高,且施工队伍水平参差不齐,致使混凝土离散性大、表面质量差。另外,随着高性能混凝土技术的应用,由于它在各方面性能上与普通混凝土存在较大差异,使得相当一部分工程的混凝土强度检测条件与测强曲线的适用条件存在较大差异。基于以上原因,如果使用统一测强曲线对工程现场的混凝土强度进行测试,有时会产生较大误差。检测人员应结合原材料、配合比、施工工艺、养护等施工情况,对测试结果的准确性进行分析,以免造成误判。必要时,可钻取数量≮6个混凝土芯样,对回弹法测试结果进行修正,以提高测试精度。

十、结束语

回弹的精度也取决于操作人员用力是否合适和均匀，是否垂直于结构或构件的表面，是否规范操作。但实际检测中却很少有人严格按照标准规定的技术要求进行检测操作，这样的检测将带来较大的测试误差，无法保证回弹质量，为此，应加强检测人员的职业道德素养提高责任心，也只有如此，才能真正提高回弹法的检测精度。

参考文献:

[1]吴新旋.混凝土无损检测技术手册[M].北京:人民交通出版社, 2004: 15-42.

[2]JGJ/T 23—2011,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

[3][日]岩崎训明.混凝土的特性[M].尹家星,译.北京:中国建筑工业出版社, 1998