谈回弹法检测混凝土抗压强度的应用

【摘要】：在工程中，回弹法一般用于对混凝土或者是砂浆抗压强度的检测。当需要在工程现场对建筑结构混凝土的强度进行检测，或者在没有混凝土试件或是代表性试件时，工程中也大多用回弹法。本文通过对回弹法工作原理、测强曲线以及回弹法检测技术等内容的分析，得出回弹法是工程建筑中无损检测混凝土抗压强度的实用方法，并且经过对回弹法的简单阐述，也为建筑工程现场混凝土强度的检测或者是工程中处理混凝土质量问题带来了依据和奠定基础。

【关键词】：回弹法；建筑工程；混凝土抗压强度；检测技术

在建筑工程中，其混凝土结构或构件的受力性能主要是由混凝土的强度来决定的，则工程中对混凝土的强度检测则至关重要。目前工程中有局部破损和非破损两类方法对已有建筑结构或构件进行检测，而一般采用具有其独特优越性的回弹法这种非破损方法，并且在建筑工程中无损检测技术逐渐普及到各个建设工程中，混凝土回弹法检测因操作简单、易于掌握，评定快捷而被广泛采用。同时，在结合专用测强曲线下，工程检测的结果精确度更高，且检测也更具代表性。

一、回弹仪的检定及其工作原理

1.1回弹仪的检定

在建筑工程的混凝土强度检测过程中，为保证检测结果的正确性和准确性，这就需要工作人员要在使用仪器前都要对仪器进行校对和调整，同时要定期对仪器进行检定，保证仪器在工作时是处于标准状态下。在规程中有规定，回弹仪的标准状态应是在洛氏硬度HRC为60±2 的标准钢砧上垂直向下弹击三次，其平均率定值应为80±2，否则回弹仪在使用前就必须进行调整或者是校验。但在实际的操作中，回弹仪会受到当时的工作环境以及仪器各个部件的工作情况的影响。在回弹仪的冲击长度、指针摩擦力以及起跳位置等技术条件全部满足检定规程时，才能保证回弹仪处于标准状态下，这样所检测的混凝土强度值才准确并且精确度高。

1.2回弹法的工作原理

在工程中常用到的回弹法就是根据混凝土的抗压强度与其表面硬度以及弹击锤回弹高度与混凝土表面硬度之间存在的换算关系，从而推算出混凝土的抗压强度，达到检测的目的。其具体的原理是：在测试时，将有一定动能的重锤弹击混凝土表面后，这个动能一部分被混凝土吸收，另一部分就转化为重锤的反向动能，而混凝土吸收的那部分动能由其表面的硬度决定，当表面硬度低时，则混凝土就吸收的能量多，而回传给重锤的就少，重锤回弹高度就低，从而就可以间接地反映出混凝土的抗压强度。

二、 测强曲线的建立

在建筑工程混凝土强度检测中，为了使检测的结果数据有可以参考的标准，通常提前建立检测强度的曲线即测强曲线。在混凝土强度检测中的测强曲线有三种，分别为统一曲线、地区曲线和专用曲线。

①统一曲线。统一曲线一般用在没有地区曲线和没有专用曲线的检测。统一曲线是用全国具有代表性的材料，经过成型和养护工艺等配制的混凝土试块，并且再经过大量的破损与非破损试验所得到的数据，最后经过一定的处理后所建立的曲线。②地区曲线。地区曲线是根据本地区的气候条件、混凝土所用的原材料以及成型养护条件，再通过大量的非破损及破损试验并且校核和修正后所建立的测强曲线。则较统一曲线更加接近实验数据，并能更好的反映本地区的混凝土的实际强度和有效提高回弹法的检测准确性。③专用曲线。专用曲线是采用与被测构件相同的材料，并且通过相同的方法进行成型以及养护工艺等配制的混凝土试块，最后通过一定数量的破损与非破损试验所建立，对于在相同条件下的建筑结构及构件的强度检测更加准确。

三、 检测技术

3.1基本要求

在使用回弹法检测混凝土强度过程中，也要注意：首先，检测前应全面了解被测构件的各个方面的信息，如设计参数以及混凝土的原材料等；其次，在检测前应该保证回弹仪处于标准状态下工作；再次，在检测时，应该保证被检测的结构或构件表面平整、清洁，不应有疏松层、浮浆、油垢、蜂窝、麻面，我们在检测时经常遇到麻面或有浮浆的构件，回弹前必须有砂轮磨平，否则结果偏低。同时，在检测时应确定被检测的混凝土构件是干燥的，因为混凝土的含水率会影响其表面的硬度，混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低，所以应待构件自然干燥后再检测。最后，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，是否按国家专门制定的规程规范进行操作。

3.2测区的选取

为了使检测的结果能具有代表性，则要正确选取测区，一般在结构或构件选取十个测区，如果构件在长度方向尺寸小于4.5米，在另一方向上小于0.3米时候，可在构件上选取5―10个测区。所选测区表面应平整清洁且干燥，且测区面积最好在20×20cm范围内，同时所选测区离构件端部或边缘的距离应在0.2―0.5米的范围内，并且要避开预埋件和构件的重要部位。当遇到薄壁小构件时，则不宜布置测区，因为薄壁构件在弹击时产生的振动，会造成回弹能量的损失，使检测结果偏低。相邻两测区之间的距离应控制在2m以内，并且要保证测区能均匀分布在结构或构件上。最后，测区最好布置在结构或构件的两个对称面上。

3.3回弹值的测定

检测确定回弹值时，应该保证同弹仪应与测面垂直，切不可打在气孔或者是外露石子上。每个测区最好弹击十六个点，并且每个测面个八个，如果一个测面则只在这个面上弹击十六次，并且每个测区的回弹点应均匀分布。一个回弹点只能弹击一次，并且相邻两测点的净距一般不小于20mm，测点距构件边缘或外露钢筋、铁件的间距不得小于30mm，最后每测点的数据精确到1。

3.4混凝土碳化深度的测定

用工具在混凝土中形成深约十五毫米（如果小于碳化深度，则需要加深）的缺口，将缺口清楚干净后，立即用1%的酚酞酒精溶液滴在缺口内壁的边缘处，同时用钢尺多次测量混凝土面上不变色的深度，数据精确到0.5毫米，结果取平均值。并且选择不少于构件30％的测区数，测量混凝土的碳化深度。在碳化深度的测试中，注意其深度值应为垂直距离，而非孔洞中呈现的非垂直距离。

3.5数据处理

（1）回弹值的计算。首先，从每一个测区所记录的16个回弹值中，除去三个最大值和三个最小值；其次，将余下的10个回弹值按数理统计中的方法计算平均值，最后结果精确至0.1。

（2）回弹值修正。回弹值修正分为回弹仪非水平方向检测混凝土浇筑侧面和水平方向检测时得到的回弹值这两个方面进行校正。

（3）碳化深度计算。对于抽检碳化深度的计算，依然用数理统计的方法进行计算，最后用平均值作为该测区碳化深度。

（4）测强曲线应用。在实际的工程建筑中，如果没有对本地区的地区测强曲线和专用测强曲线，则可以按规范附录中所提供的“测区混凝土强度换算表”进行换算。

四、 结论

回弹法一般用于普通混凝土抗压强度的检测，通过对回弹法在混凝土强度检测中应用的阐述，得出一下结论：①由于混凝土强度值服从正态分布。则可以选择一个判断值和检测数据比较，超出判断值可以剔除。②回弹法适用于在自然养护条件下、强度在10 MPa～50 MPa的普通混凝土，不能用在混凝土质量缺陷或重要工程的检测中。③国家统一曲线误差大，不适用于实际的工程建筑中，除非没有地区曲线及专用曲线，否则不用统一曲线。④如果条件允许可以借用计算机进行数据处理，能简化计算提高效率。