回彈法在檢測混凝土強度的應用探討

摘要：本文主要針對回彈法在檢測混凝土強度的應用展開了探討，對測試方法作了簡要的介紹，并在闡述了檢測后回彈值的基礎上，對這些數值展開了系統分析，以期能為回彈法在混凝土強度檢測的應用中提供有益的參考借鑒。

關鍵詞：回彈法;現場檢測;混凝土強度

混凝土強度不僅是混凝土結構性能指標中重中之重的一項指標，也是對鋼筋混凝土工程進行竣工驗收、安全評估時的一項重要的檢測內容。而在如今檢測混凝土強度的應用上，回彈法有著廣泛的應用。基于此，本文就回彈法在檢測混凝土強度的應用進行了探討，相信對有關方面的需要能有一定的幫助。

1 測試方法

1.1 回彈值的測量

回彈法的測量是按照當彈擊混凝土表面時，用重錘被反彈回來的距離與彈簧初始長度之比作為和強度相關的指標來確定混凝土強度的一種方法。回彈值測量是表面硬度法的一種，在混凝土表面進行，因此只能顯示結構表層2-3cm深度混凝土的質量清況，對混凝土內部的非勻質性、孔隙量和孔結構等則無法反映。

測試前，首先對回彈儀進行率定，由法定部門并按照國家現行標準《混凝土回彈儀》JJG817對其進行檢定，合格后方可使用。

由于在相同的生產工藝條件下、原材料、配合比、成型工藝和養護條件基本一致且齡期相同，采取批量檢測方法，每一個構件檢測區為16個，相鄰測區的間距為2m，測區的面積小于0.04m²。檢測面保持清潔、平整，不應存在蜂窩、麻面等不良區域，使回彈儀處于水平方向檢測混凝土澆筑側面。所測得回彈值按式（1）計算：

（1）

R—某測區平均回彈值，精確至0.1;

Ri—第i個測點的回彈值。

如果檢測側面位于非水平方向檢測混凝土澆筑側面時，應按下式（2）修正：

R=Ra+Raa""""""" （2）

Ra—非水平狀態檢測時測區的平均回彈值，精確至0.1;

Raa—回彈值修正值，按JGJ/T23-2001規程附錄C采用。

1.2 碳化深度的檢測

混凝土的碳化是指在服役環境下，混凝土與空氣中的二氧化碳接觸會發生碳化作用，生成硬度較大的碳酸鈣，使混凝土的表面硬度增大，回彈值也隨之增大，將影響回彈值的準確性。因此，碳化深度對回彈值有顯著影響，當碳化深度增加至5-6mm后，回彈值不再隨碳化深度的繼續增加而有明顯的提高，所以考慮碳化的影響是必要。

用適當工具在試塊表面鑿成一個直徑約為15mm的孔洞，其深度應大于碳化深度。然后除去孔洞中的粉末和碎屑，并立即用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內壁的邊緣處，用鋼尺測量自混凝土表面至深部不變色（未碳化部分呈紅色）、具有代表性交界處的垂直距離，測量均不應少于3次，取其平均值，該距離即為混凝土的碳化深度值，測度精確至0.5mm。如果其值小于0.5mm，則按無碳化處理;如果其值大于6mm，則取6mm。

1.3 抗壓強度測試

當對橋梁各個測區進行檢測時，即對與橋梁實際工程均相同的條件下的試塊進行抗壓強度測試，按照現行國家標準《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T50081的相關條款規定進行。抗壓強度值精確到0.1MPa。

2 回彈值結果及分析

既為了達到實驗研究和對實際結構強度推定的檢測，對結構進行了10個區域的檢測。對于回彈值，數據較多，列出1#區數據如表1所示，其他區域進行類似的數據分析處理。

表1" 1#區現場檢測結果

由表1可以看出，混凝土碳化深度不大且差別不大，原因在于自然環境中成型時間較短。回彈值分布較為均勻，部分測點相差稍大，在數理統計范圍之內，可以作為數據分析。按照相關規程規定，每個測區剔除三個較大值和三個較小值，然后按照《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》推定其抗壓強度。

平均計算平均碳化深度：

dm=（1.5+0.5+0.5+0.5+1.0+0.5）÷6=0.8mm

（2）計算平均回彈值Rm：因為1#為水平方向檢測混凝土澆筑側面，所以無需對Rm進行修正。

（3）采用內插法查JGJ/T23—2001附錄A，取得測區混凝土強度換算值fccu，i（MPa）如表2所示：

表2" 各個測點強度換算值

（4）因為構件為泵送混凝土制作，且碳化深度值不大于2.0mm。則采用內插法查JGJ/T23—2001附錄B對混凝土強度換算值進行修正值如表3所示：

表3 換算后強度值

（5）計算混凝土強度換算值的平均值和標準差：

平均值：

則 mfc

標準差：

則

其他區域的檢測結果如表4所示。

表4 各個測點的檢測結果

根據表4由回彈值推算出的混凝土強度與測試立方體抗壓強度對比，誤差在10%以內，所以可以根據回彈值推斷混凝土強度，則對回彈值與立方體抗壓強度進行不同數學模型進行擬合，如圖1所示。

圖1 不同函數擬合情況

擬合結果如表5所示。

表5 擬合結果分析

由表5可以看出，采用線性、多項式和冪函數函數關系擬合結果的相關系數分別為0.94、0.96和0.97，三種函數關系的回歸精度均較高且都滿足相關規范達到的要求，其中冪函數最高，即采取冪函數形式作為回彈值的測強曲線。為了驗證所得方程的精度，采用別人的實驗結果進行驗證，結果如表6所示。

表6 采取別人實驗數據驗證結果

注：誤差=（實測值-擬合方程計算值）/實測值

由表6可以看出，由根據現場數據考慮碳化深度得到的測強曲線是可靠地，采用其他實驗結果進行驗證其誤差仍然較小，可以作為地方測強曲線的參考。擬合方程隨著強度等級提高出現誤差越來越大的趨勢，表明該方程不適合高強混凝土的強度推斷。主要原因在于普通回彈儀使用于60MPa以下的混凝土試件，對于較高強度的混凝土需要采取標準能量更大的回彈儀，表明對于較高混凝土強度等級的推測曲線需要制定新的檢測方法及專用測強曲線進行檢測;另一方面在于擬合方程在于短齡期的推測，碳化深度影響小造成的。

3 結論

綜上所述，回彈法是目前建筑工程中對混凝土強度進行檢測的最簡單、最實用的檢測方法，但在實際應用中應注意消除影響其準確度的各種因素，以確保其能較真實反映被測結構混凝土的實際強度。

參考文獻：

[1]李乃平、張治泰.影響回彈法現場檢測混凝土強度的3個因素[J].工程質量.2007（01）.

[2]范瑞迪.淺析回彈法在混凝土強度檢測的應用[J].科技致富向導.2011（18）.