對回彈法和鉆芯法測強結果存在差異問題的分析和建議

張祥東

摘 要：本文論述采用回彈法和鉆芯法檢測同一構件混凝土強度，無論是相同齡期，還是不同齡期，其推定值都存在差異，對產生差異的主要原因進行分析，并對不同條件下測強結果的采用和處理，提出具體做法和建議。

關鍵詞： 回彈法；鉆芯法；混凝土強度；差異；等效養護齡期

0 引言

采用《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》JGJ/T23-2011（以下簡稱《回彈法》），對結構或構件混凝土進行測強，當推定值達不到設計要求時，采用鉆芯修正或鉆芯法測強，會出現以下情況：

（1）按《回彈法》第4.1.6條要求，在構件上鉆芯測強，采取修正量修正，修正后推定值又符合設計要求。如某構件混凝土設計為C30，回彈測強結果為23.6MPa，僅達到設計強度78.6%；鉆芯修正值競高達8.6MPa，推定值為32.2MPa，大于設計要求。

（2）直接采用《鉆芯法檢測混凝土抗壓強度技術規程》CECS03：2007（以下簡稱《鉆芯法》）測強，有的推定值比《回彈法》競提高50%以上，且又符合設計要求。

（3）也有少數欠振不密實、粗骨料偏少的混凝土，采用《回彈法》測強結果高于《鉆芯法》。

以上現象的出現，導致施工、監理、甲方等一些從業人員產生不滿和猜測，《回彈法》不準？先采用《回彈法》再采用《鉆芯法》測強，想多收檢測費等？為了消除疑惑和影響，筆者對近5年檢測結果進行認真梳理統計分析，發現98%以上的構件混凝土，采用單一《回彈法》測強結果低于《鉆芯法》，現舉例論述。

1 案例和分析

1.1 同時檢測同一構件混凝土

按照《安徽省保障性住房工程質量管理規定》建質〔2012〕9號文件要求，2015年4月6日，我們對某安置小區23#樓進行驗收測強，首先采用《回彈法》測強，其中6層至10層部分剪力墻混凝土設計強度等級為C40，構件澆筑日期見表1，每層抽2個構件，共測10個構件，有5個低于設計強度，實測值為30.3～37.2MPa。建設單位召開設計、監理（建設）及施工各方會議，決定對不合格單個構件采用《鉆芯法》測強。經核算該批構件有效養護齡期為617.8～703.6℃·d，詳見表1，已大于等效養護齡期600℃·d，隨即進場取芯，按《鉆芯法》測強，這五個構件《鉆芯法》測強結果都比《回彈法》高，皆高于設計強度，其中8層42/M-P剪力墻提高幅度最大為50.6%。

同一構件混凝土，采用《回彈法》和《鉆芯法》測強，其推定值怎么會出現如此之大的差異？調查中發現：

（1）該工程所用模板為膠合板，周轉次數多，模板表面出現不同程度損傷，沒涂脫模劑，造成混凝土表面平整度較差，回彈值偏低。

（2）有的工期緊，柱、剪力墻等構件不到24小時就拆模，又不養護，混凝土表面水分丟失快，水泥等膠凝材料得不到充分反應，表面質量比內部差，回彈值偏低。

（3）有的泵送混凝土施工過程中隨意加水，塌落度值高達230mm以上，靠流淌就能填滿模型，表面浮漿多；有的欠振，造成混凝土表層氣泡和水泡較多，表層不密實，質量不均勻，回彈值偏低，碳化深度值增大，且離散增大。

（4）使用《回彈法》測強曲線是全國統一測強曲線，制定比較早，和本地區泵送混凝土使用的細骨料不一致。本地使用砂為混和砂，其中天然細砂和水洗機制砂按約1：3的比例組成，細砂含泥量在3.0%～5.0%，細度模數為1.6左右，人工砂細度模數為3.6左右；摻加料為Ⅱ級粉煤灰和S95級礦粉，摻加料較多，混凝土的早期強度發展慢，早期強度偏低。

以上原因造成構件混凝土表層與內部質量存在不同程度差異，對此《回彈法》第4.1.6條規定：“當檢測條件與本規程第6.2.1條和第6.2.2條的適用條件有較大差異時，可采用在構件上鉆取的混凝土芯樣或同條件試塊對測區混凝土強度換算值進行修正”，推定構件現齡期混凝土強度值；或采用《鉆芯法》測強。

1.2 先后檢測不同齡期同一個構件混凝土

2015年3月6日，先采用《回彈法》對某工程6#樓1～33層混凝土測強。8～10層設計強度為C40，實測強度推定值均低于設計強度，其中10層30/A剪力墻僅為30.9MPa。

經現場勘查確認，該剪力墻混凝土澆筑36h就拆除側模板，沒有養護，屬于冬期施工，構件所處環境溫度較低，有較長一段時間處在日平均氣溫低于0℃的環境。檢測時構件的有效養護齡期僅為365.9～402.5℃·d，沒有達到等效養護齡期600℃·d。于是建議對該批構件混凝土澆水養護，保持構件表面濕潤狀態，養護一月，溫度逐步回升，混凝土強度逐漸增長。

2015年4月9日，該批構件有效養護齡期增加到803.9℃·d及以上，進駐現場鉆芯，2015年4月16日，進行芯樣抗壓試驗，其中10層30/A剪力墻強度推定值提高45.3%。為了驗證以上結果，我們咨詢安徽省建筑工程質量監督檢測站和部分兄弟地市檢測中心，他們在檢測中也遇到類似的結果。對同一結構構件混凝土，先采用《回彈法》測強，間隔一段時間，再采用《鉆芯法》測強，隨著有效養護齡期增加，兩者測強結果差異越大。其主要原因有兩個：

（1）檢測方法不同產生一個差異值Δ?1。由于構件混凝土表層和內部質量不一致，《回彈法》檢測是構件混凝土表面質量，推定值為?ccu，1，《鉆芯法》測試內部質量，推定值為?cu，2，導致《鉆芯法》與《回彈法》測強產生一個差異值為Δ?1。即?cu，2- ?cu，1=Δ?1。

（2）齡期不同產生又一個差異值Δ?2。從回彈到鉆芯這段齡期，隨著有效養護實施，后期蘊含強度得到發展，混凝土強度產生另一個增加值Δ?2。

（3）Δ?1和Δ?2兩者之和為測強差異值Δ?。即Δ?1+Δ?2=Δ?。

2 回彈法和鉆芯法比較

《回彈法》為間接測強方法，雖然與真值的偏差相對較大，但操作方便、無損傷、速度快，適合對驗收批普查。經濟價廉、測試面廣，以及測試值在一定條件下與混凝土強度有較好的相關性等優點，已被實踐所證明，其檢測結果具可靠性。

《鉆芯法》測試工作量大、用時長、局部微損傷等，但為內部直接測強方法，與真值比較接近，可對間接測強《回彈法》進行修正。

當《回彈法》測試結果不滿足設計強度要求時，應采用《鉆芯法》修正，獲取與真值較接近的推定值，兩者互補，既滿足普查檢測需要，又可提高檢測精度。

3 測強結果的采用和建議

3.1 不同條件下測強結果的采用和處理

如何采用《回彈法》和《鉆芯法》測強結果，對建筑工程施工質量進行驗收判斷和事故處理，具有可操作性和科學性，具體做法為：

（1）當采用《回彈法》測強，沒有修正推定值大于設計值時，該混凝土檢驗批應予以驗收，不需要確定所測混凝土是否達到等效養護齡期；不需要再鉆芯修正，或采用《鉆芯法》測強，追溯與真值較接近的推定值，減少檢測工作和費用。

（2）當采用《回彈法》測強，沒有修正推定值小于設計值時，則需要采取在構件上鉆芯修正的方法或《鉆芯法》測強，獲取與真值較接近的推定值；同時確認實體混凝土的有效養護齡期是否達到等效養護齡期，按GB500300-2013第5.0.6條要求，分以下情況進行判定：

（1）只要修正后的強度推定值能滿足設計要求，無論實體混凝土的有效養護齡期是否達到等效養護齡期，該混凝土檢驗批均予以驗收。

（2）當實體混凝土的有效養護齡期已達到等效養護齡期，修正后的強度推定值為終端檢測結果，若不能滿足設計要求，應直接將測試結果提請原設計單位核算，能夠滿足結構安全和使用功能的檢驗批，予以驗收；如不滿足，應采取返修或加固處理等技術措施，按經設計認可的技術處理方案和協商文件的要求予以驗收。

（3）當實體混凝土的有效養護齡期沒有達到等效養護齡期，若修正后的強度推定值不能滿足設計要求，應在實體混凝土的有效養護達到等效養護齡期再復檢，獲取終端檢測結果進行判斷。否則會把本不該處理的構件，誤判為不合格，進行處理，造成較大浪費。

（4）如何確定等效養護齡期呢？建議按照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2015第10.1.2條規定確定，現場結構構件的等效養護齡期計算的齡期與標養28d齡期試件強度相等原則確定?？扇∪掌骄鶜鉁刂鹑绽塾嬤_到600℃·d時所對應得齡期，且不應小于14d，日平均氣溫為0℃及以下的齡期為非有效養護齡期，混凝土強度不再增長，不計入。因為寒冷地區和嚴寒地區，生產的混凝土達到等效養護齡期600℃·d時，有效養護齡期已超過60d，因此現行規范取消原附錄D.0.3條：“等效養護齡期不宜大于60d”的規定。

3.2 建議

為減少技術爭議、質量風險及司法風險，減少困難和麻煩，消除困惑、減少《回彈法》測強結果的偏差，提升工程質量監管效能，提出以下意見和建議：

（1）大多數構件混凝土采用《回彈法》測強推定值低于《鉆芯法》，《回彈法》推定值大部分偏低已是不爭的事實。其原因主要是：表層與內部質量存在不同程度差異，且表層低于內部質量造成的。當《回彈法》測強推定值小于設計值時，則需采取在構件上鉆芯修正或采用《鉆芯法》測強，獲取與真值較接近的推定值，用于結構的加固、驗收判定和事故處理等。滿足《建筑工程質量驗收統一標準》GB50300-2013主控項目：對應于合格質量水平的錯判概率α和漏判概率β均不宜超過5%要求。

（2）結構構件混凝土已達到等效養護齡期，采取《回彈法》測強已鉆芯修正，或單獨采用《鉆芯法》測強的結果，為終端檢測結果。當達到等效養護齡期的推定值判定為不符合時，不得無休止延期檢測，利用混凝土后期強度，要確保結構安全儲備穩定存在。檢測結果不得外推，更不得弄虛作假。

（3）建議對雙摻混凝土強度發展和利用的研究，通過技術立法，在既保證安全儲備，又滿足施工臨時荷載等要求的條件下，利用泵送混凝土后期（900℃·d）的強度。

（4）每半年抽取一定數量的同條件試塊，對所使用部標或省標測強曲線和專用測強曲線進行校核，當存在顯著差異時，應查找原因，不得繼續使用所校曲線。

參考文獻

[1] JGJ/T23-2011回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[2] CECS03： 2007鉆芯法檢測混凝土抗壓強度技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2007.

[3] GB50204-2015混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2014.