对回弹法在水利工程混凝土检测中的应用分析

摘要：随着经济的快速发展，我国不断加大对水利工程建设的投资力度。水利工程是保证国民经济发展和社会和谐稳定的重要因素，施工和养护人员需要采用先进的检测方法进行水利工程混凝土的检测以保证其质量。本文将对回弹法在水利工程混凝土检测的引用进行探讨和分析。

关键词：回弹法；水利工程；混凝土检测；应用

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1 回弹法概述

回弹法在我国使用已达五十余年。而且越用越广泛，这不仅仅是因为回弹法简便、灵活、符合国情，更是由于我国已解决了回弹法使用精度不高和不能普遍推广的关键问题.由于混凝土的抗压强度与其表面硬度之间存在某种相关关系，而回弹仪的弹击锤被一定的弹力打击在混凝土表面上，其回弹高度(通过回弹仪读得回弹值)与混凝土表面硬度成一定的比例关系。因此以回弹值反映混凝土表面硬度，根据表面硬度则可推求混凝土的抗压强度。回弹法是用弹簧驱动重锤，通过弹击杆弹击混凝土表面，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。由于测量在混凝土的表面上进行，所以应属于表面硬度法的一种。回弹值的大小，取决于与冲击能量有关的回弹能量，而回弹能量主要取决于被测混凝土的弹塑性性能。混凝土的强度愈低，则塑性变形愈大，消耗于产生塑性变形的功也愈大，弹击锤所获得的回弹功能就愈小，回弹距离相应也愈小，从而回弹值就愈小，反之亦然。据此，可由实验方法建立“混凝土抗压强度一回弹值”的相关曲线，通过回弹仪对混凝土表面弹击后的回弹值来推算混凝土的强度值。用回弹法检测混凝土抗压强度，虽然检测精度不高，但是设备简单、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，故在现场直接测定中使用较多。该方法影响因素较多，如操作方法、仪器性能、气候条件等都会影响测定结果，产生较大误差，必须掌握正确的操作方法，注意回弹仪的保养和校正，这样可以减小测量误差。

2 回弹法在水利工程混凝土检测中应用探析

2.1 回弹法检测混凝土应用探析

我国自20世纪50年代中期相继投入生产指针直读式、自记式、带电脑自动记录及处理数字功能等回弹仪。其中以指针直读的直射锤击式仪器应用最回弹仪的类型比较多，有重型、中型、轻型等不同类型。仪器工作时，随着对回弹仪施压，弹击杆徐徐向机壳内推进，弹击拉簧被拉伸，使连接弹击拉簧的弹击锤获得恒定的冲击能量e，当仪器水平状态工作时，其冲击能量e可计算，其能量大小为2.207J(标准规定弹击拉簧的刚度k，k= 785.0N／m，弹击拉簧工作时其拉伸长度L=0.075m)。当挂钩与调零螺钉互相挤压时，使弹击锤脱钩，于是弹击锤的冲击面与弹击杆的后端平面相碰撞，此时弹击锤释放出来的能量借助弹击杆传递给混凝土构件，混凝土弹性反应的能量又通过弹击杆传递给弹击锤，使弹击锤获得回弹的能量向后弹回，计算弹击锤回弹的距离x和弹击锤脱钩前距弹击杆后端平面的距离L之比，即得回弹值R，它由仪器外壳上的刻度尺示出。水平弹击时，弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标准能量e应为2.207J；弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧应处于自由状态，此时弹击锤起跳点应相应于指针指示刻度尺上“0”处；在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上，回弹仪的率定值应为80±2；回弹仪使用时的环境温度应为-4℃～40℃。回弹仪在工程检测前后，应在钢砧上做率定试验，并应符合要求。

回弹仪率定试验宜在干燥、室温为5℃~35℃的条件下进行。率定时，钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上。测定回弹值时，取连续向下弹击三次的稳定回弹值的平均值。弹击杆应分四次旋转，每次旋转宜为90o。弹击杆每旋转一次的率定平均值应为80±2。当回弹仪的弹击次数超过2000次，或者对检测值有怀疑以及在钢砧上的率定值不合格时，应对回弹仪进行保养。使弹击锤脱钩后取出机芯，然后卸下弹击杆，取出里面的缓冲压簧，并取出弹击锤、弹击拉簧和拉簧座；清洗机芯各零部件，重点清洗中心导杆、弹击锤和弹击杆的内孔和冲击面，清洗后应在中心导杆上涂抹钟表油，其他零部件均不得抹油；应清理机壳内壁，卸下刻度尺，并应检查指针，其摩擦力应为0.5~0.8N；回弹仪使用完毕后应使弹击杆伸出机壳，清除弹击杆、杆前端球面、以及刻度尺表面和外壳上的污垢、尘土。回弹仪不用时，应将弹击杆压人仪器内，经弹击后方可按下按钮锁住机芯，将回弹仪装入仪器箱，平放在干燥阴凉处。 在正常情况下，混凝土强度的检验与评定应按现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB 50204-2002) 及《混凝土强度检验评定标准》(GBJ l07-87) 执行。但是，当出现标准养护试件或同条件试件数量不足或未按规定制作试件时；当所制作的标准试件或同条件试件与所成型的构件在材料用量、配合比、水灰比等方面有较大差异，已不能代表构件的混凝土质量时；当标准试件或同条件试件的试压结果，不符合现行标准、规范规定的对结构或构件的强度合格要求，并且对该结果持有怀疑时。总之，当结构中混凝土实际强度有检测要求时，可以考虑采用回弹法来检测，检测结果可作为处理混凝土质量的一个依据。

2.2 回弹法在水利工程混凝土检测中的应用

水利工程混凝土采用回弹法检测时需要提供详细的文件资料，如工程名称、设计单位、施工单位；构件名称、数量及混凝土类型、强度等级；水泥安定性，外加剂、掺合料品种；混凝土配合比等。施工模板、混凝土浇筑、养护情况及浇筑日期等；必要的设计图纸和施工记录。主要分为单个构件检测和批量检测，批量检测是对于混凝土生产工艺、强度等级相同，原材料、配合比、养护条件一般一致且龄期相近的一批同类构件的检测应采用批量检测。按批进行检测的构件，抽检数量不宜少于同批构件总数的30%且构件数量不宜少于10件。当检验批构件数量大于30个时，抽样构件数量可适当调整，但不得少于国家现行有关标准规定的最少抽样数量。对于一般构件，测区数不宜少于10个。可适当减少测区数，但不得少于5个，受检构件数量大于30个且不需提供单个构件推定强度；受剪构件某一方向尺寸小于4.5m 且另一方向尺寸小于0.3m 的构件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。

测区应选在使回弹仪处于水平方向的混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时，也可使回弹仪处于非水平方向的混凝土浇筑表面或底面；测区宜选在构件的两个对称可测面上，当不能布置在对称的可测面上时，也可布置在同一可测面上，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；测区表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、涂层以及蜂窝、麻面；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和描述外观质量情况。与下述适用条件有较大差异时：普通混凝土采用的水泥、砂石、外加剂、掺和料、拌和用水符合现行国家有关标准。在构件上钻取混凝土芯样为6个，100mm，高径比为1。芯样应在测区内钻取，每个芯样应只加工一个芯样。同条件试块需6个，150mm。采用修正量法进行修正时测量回弹值，回弹仪的轴线应始终垂直于混凝土检测面，并缓慢施压，准确读数，快速复位。每一测区应记取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；测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只应弹击一次。回弹值测量完毕后,应在有代表性的位置上测量碳化深度值，测点表不应少于构件测区数的30%，取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时，应在每一测区测量碳化深度值碳化深度值测量。可采用工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞，其深度应大于混凝土的碳化深度。应清除孔洞中的粉末和碎屑，且不得用水擦洗。应采用浓度为1%~2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，当已碳化与未碳化界线清楚时，应采用碳化深度测量仪测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离，并应测量3次，每次读数精确至0.25mm。应将三次测量的平均值作为检测结果，并应精确至0.5mm。当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土的浇筑侧面时，应先按规程对回弹值进行角度修正，然后再按规程对修正后的值进行浇筑面修正。

结语：

随着科学技术的快速发展，水利工程设计和施工工艺技术不断进步和发展。在进行水利工程混凝土的检测时采用回弹法将有效提高其检测质量和效率，有效的保证水利工程混凝土的施工质量。

参考文献：

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