淺析回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的應(yīng)用現(xiàn)狀

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淺析回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的應(yīng)用現(xiàn)狀

李劍

江蘇省豐縣建設(shè)工程檢測(cè)中心 江蘇徐州 221700

[摘要]本文對(duì)回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，在簡(jiǎn)要闡述回彈法原理及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)回彈法在混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)方面存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]回彈法;混凝土檢測(cè);混凝土強(qiáng)度

引言

回彈法是目前應(yīng)用較多的一種混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就是在檢測(cè)混凝土物理指標(biāo)時(shí)不對(duì)其造成損傷的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)來(lái)說(shuō)，回彈法以及超聲回彈綜合法是目前應(yīng)用較為理想的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。

回彈法是瑞士工程師施密特發(fā)明的一種混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法，是通過(guò)測(cè)定混凝土表面硬度來(lái)推算混凝土抗壓強(qiáng)度的一種混凝土現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)，在國(guó)外已有五十多年的應(yīng)用歷史，是國(guó)際公認(rèn)的混凝土無(wú)損檢測(cè)基本方法之一?；貜椃ㄔ趪?guó)際上的應(yīng)用主要分為兩種類(lèi)型，一種是根據(jù)回彈值來(lái)推定混凝土的強(qiáng)度，一種是將回彈值做為混凝土質(zhì)量相對(duì)比較的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)從上世紀(jì)50年代開(kāi)始采用回彈法來(lái)測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)混凝土的抗壓強(qiáng)度，并在60年代具備了自行生產(chǎn)回彈儀的能力，但直到上世紀(jì)80年代才頒布《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》。

回彈法在我國(guó)應(yīng)用初期，由于沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試誤差較大，使得回彈法的應(yīng)用推廣在一定程度上受到了限制。鑒于此，1978年國(guó)家建委將混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究列入建筑科學(xué)發(fā)展計(jì)劃，由陜西省建筑科學(xué)研究院設(shè)計(jì)院牽頭成立協(xié)作研究組，對(duì)回彈法的影響因素、測(cè)試技術(shù)、儀器性能、數(shù)據(jù)處理以及強(qiáng)度推算方法等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，提出了我國(guó)的回彈儀標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)及“回彈值一碳化深度一強(qiáng)度”相關(guān)關(guān)系，解決了控制回彈法平均相對(duì)誤差在±15%以?xún)?nèi)的關(guān)鍵技術(shù)，提高了回彈法的測(cè)試精度和適應(yīng)性。之后隨著《技術(shù)規(guī)程》的頒布與三次修訂，回彈法成為我國(guó)目前應(yīng)用最為廣泛的混凝土無(wú)損檢測(cè)技術(shù)之一。

1、回彈法基本原理

混凝土表面的硬度與其抗壓強(qiáng)度之間存在著某種相關(guān)關(guān)系，回彈法就是利用了這種相關(guān)性，其實(shí)際是以回彈值來(lái)反映混凝土表面的硬度，然后再根據(jù)混凝土表面的硬度來(lái)推測(cè)出混凝土的抗壓強(qiáng)度?；貜椫凳峭ㄟ^(guò)回彈儀來(lái)測(cè)得的，回彈儀是一種用彈簧驅(qū)動(dòng)的重錘，通過(guò)彈擊桿來(lái)彈擊混凝土表面，以重錘被反彈回來(lái)的距離確定回彈值。回彈法屬于表面硬度法的一種，回彈值在一定程度上反映了混凝土的彈性性能與塑性性能，而混凝土的彈性性能、塑性性能和混凝土強(qiáng)度有著必然的聯(lián)系?；诖朔N聯(lián)系，可以建立回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系曲線，也就是測(cè)強(qiáng)曲線，這是回彈法無(wú)損檢測(cè)推定混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)，也是技術(shù)核心。

影響回彈法準(zhǔn)確度的因素很多，儀器性能、操作方法以及氣候條件等，都會(huì)對(duì)回彈值產(chǎn)生一定的影響，因此，掌握正確的操作方法，對(duì)于回彈法的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是十分重要的。此外，混凝土的碳化深度不同得到的回彈值有較大差別，是影響回彈法準(zhǔn)確度的一個(gè)重要因素。大量的研究和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試表明，碳化深度能在相當(dāng)程度上反映包括混凝土齡期和混凝土所處環(huán)境在內(nèi)的綜合影響，所以碳化深度值的測(cè)量對(duì)于回彈法的準(zhǔn)確度具有重要影響。

2、回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的特點(diǎn)

通過(guò)回彈法來(lái)檢測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度，雖然存在著檢測(cè)精度不夠的問(wèn)題，但回彈儀構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作起來(lái)也簡(jiǎn)單方便，再加上測(cè)試快速、效率高、檢測(cè)費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)，使得在實(shí)踐應(yīng)用中效果比較理想，尤其在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行隨機(jī)大量的檢驗(yàn)，具有很好的適用性。

《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）中規(guī)定：回彈法檢測(cè)混凝土適用于普通混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)，不適用于表層及內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異或內(nèi)部存在缺陷的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，這在一定程度上限制了回彈法的檢測(cè)范圍與適用性。另外，由于高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度基數(shù)較大，應(yīng)用回彈法即使只有15%的相對(duì)誤差，其絕對(duì)誤差也會(huì)很大而使檢測(cè)結(jié)果失去意義。

混凝土抗壓強(qiáng)度的影響因素有很多，包括混凝土原料中的水泥品種、骨料大小粗細(xì)以及外加劑的配比等，混凝土構(gòu)件的成型工藝與養(yǎng)護(hù)方法，混凝土的碳化深度、齡期以及含水率的影響等也都具有一定的影響，這些影響因素同樣對(duì)回彈值的也具有作用性。

3、回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度存在的問(wèn)題

3.1測(cè)定礦物摻合料混凝土碳化深度方法的問(wèn)題

隨著混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種高性能、高耐久性以及綠色混凝土得到了大量的應(yīng)用，而這種混凝土的配制必須要使用大摻量的礦物摻合料，如粉煤灰、磨細(xì)礦粉和硅灰等。礦物摻合料的使用提高了混凝土的抗?jié)B性、密實(shí)性，使混凝土的整體性能得到了提升，而且大量工業(yè)廢渣的使用，變廢為寶，起到了很好的節(jié)能環(huán)保效果與經(jīng)濟(jì)效益。但現(xiàn)行回彈法測(cè)定混凝土碳化深度的方法，對(duì)于測(cè)定礦物摻合料混凝土的碳化深度存在一定的問(wèn)題?，F(xiàn)行方法：采用工具在測(cè)區(qū)表面形成直徑約15mm孔洞，其深度應(yīng)不大于混凝土的碳化深度；清除孔洞中的粉末和碎屑且不得用水清洗；采用濃度為1%-2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，當(dāng)已碳化與未碳化界面清晰時(shí)，采用碳化濃度測(cè)量?jī)x測(cè)量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離，測(cè)量三次，每次計(jì)數(shù)應(yīng)精確至0.25mm；取三次測(cè)量的平均值作為檢測(cè)結(jié)果，精確至0.5mm。現(xiàn)行混凝土碳化深度的測(cè)量方法，其原理是利用了氫氧化鈣與碳酸鈣遇酚酞變紅與不變色的化學(xué)現(xiàn)象。混凝土生成碳酸鈣是其碳化的表現(xiàn)，碳化總是先從混凝土表面開(kāi)始，然后逐步向內(nèi)部深入。在傳統(tǒng)的只使用水泥一種膠凝材料情況下，不存在其它干擾因素，現(xiàn)行回彈規(guī)范是沒(méi)有問(wèn)題的。但在礦物摻合料混凝土中，膠凝材料不止是水泥，還有粉煤灰、磨細(xì)礦粉、硅灰等，這些摻合料在消化時(shí)，會(huì)消耗掉混凝土中絕大部分的氫氧化鈣，很容易就會(huì)造成混凝土碳化深度的測(cè)量不準(zhǔn)確。

3.2回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的影響因素

回彈法測(cè)強(qiáng)實(shí)則是對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的一種推算測(cè)定，其所得數(shù)值代表的是混凝土表層的硬度，而混凝土結(jié)構(gòu)是一種復(fù)雜的非均質(zhì)體，其內(nèi)部的均勻性以及不同組分的硬度，都會(huì)對(duì)檢測(cè)的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響。通常情況下，混凝土原材料的拌合以及外加劑的使用添加、混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工工藝以及養(yǎng)護(hù)會(huì)對(duì)回彈法檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度有一定的影響；使用統(tǒng)一測(cè)強(qiáng)曲線還是建立地區(qū)專(zhuān)用測(cè)強(qiáng)曲線對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度有較大影響；測(cè)試面因素對(duì)測(cè)強(qiáng)的準(zhǔn)確度也有一定的影響，因此，應(yīng)保持測(cè)試面的清潔、平整，麻面或是有浮漿的測(cè)試面，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏低。測(cè)試面還應(yīng)保持一定的干燥度，混凝土表面的濕度對(duì)回彈法的檢測(cè)結(jié)果具有較大的影響。

4、結(jié)束語(yǔ)

隨著各種不同類(lèi)型混凝土的出現(xiàn)，技術(shù)的不斷進(jìn)步使得回彈法在實(shí)踐應(yīng)用中經(jīng)受著諸多的考驗(yàn)，至今為止，對(duì)其技術(shù)規(guī)范也已經(jīng)進(jìn)行了三次修訂。就其目前應(yīng)用的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，在很多情況下依然具有很好的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。