回彈法在橋梁工程混凝土檢測中的應用

王西峰

（中交二航局第四工程有限公司， 安徽 蕪湖 241000）

1 回彈法檢測混凝土強度

1.1 回彈法

在橋梁工程項目建設的過程中，關于混凝土強度的檢測是十分的重要與必要的，它的檢測質量的優劣可以影響到整個工程項目的建設。為了避免在檢測的過程中對橋梁工程混凝土的主體結構造成一定程度的破壞，在結合當前的先進科學技術和測量混凝土強度通常使用的方法，并分析出它們的優缺點，最終得出，使用回彈法測量是十分簡單與方便的方法。回彈法具有簡便、非破損、快捷等優秀的特點，在我國的基礎設施建設工程中被大量的使用，并且表現出十分優秀的成績。回彈法測量的過程中，是通過利用彈簧對重錘施加力度，驅動重錘彈擊混凝土的表面，然后產生回彈，并分析出回彈的距離，回彈值可以看作為混凝土強度的一個衡量指標，從而推測出混凝土強度。該方法在使用的過程中，主要測量的是混凝土的表面，所以是一種表面硬度法。測量所得的回彈值一定程度上可以反映混凝土的強度，通過建立測強曲線，可以更加直觀的看出混凝土的性能，一般情況，碳化混凝土的強度越大，測量得到的回彈值也就比較高，碳化程度的不同，得到的回彈值也就不同。

1.2 專用測強曲線建立方法

在建立混凝土測強曲線的過程中，需要準備混凝土立方體抗壓試件和回彈法所需的測量設備，并記錄下相關的試驗數據，這樣就可以制定出專用的測強曲線，具體實際的操作過程可以分為以下的幾個步驟：（1）將需要進行取樣的混凝土成型（試塊的大小根據有關的規范，一般采用15cm×15cm×15cm的立方體試塊），并將它采用風干處理，風干完畢之后將其放置在壓力機承壓板，然后固定給試塊施加的壓力，壓力大小為40kN，壓力施加的范圍是試塊側面10cm×10cm面積，在此面積之內進行回彈測試，并記錄試驗中得出的相關數據。（2）在分別測量出試塊在風干和濕潤狀態下的回彈強度之后，可以獲取混凝土立方體試塊的抗壓強度。（3）對試塊進行不同測試區的分區，然后進行多次的回彈測試，將獲取的回彈值中的最大值和最小值分別去掉三個，然后剩余的值通過數學方法計算出它們的平均值。（4）將上述步驟完成之后，就可以正式的建立專用測強曲線，以反映出該試塊的回彈強度和抗壓強度間的關系曲線。通過公式FNO=a□mbN建立回彈值與立方體抗壓強度的關系，此公式中，FNO代表的是立方體試塊的抗壓強度值，而mN、 a 和 b分別代表的是回彈抗壓強度值和回歸系數。

我國已經規定了全國通用的回彈法測強曲線，并給出相應的測定混凝土強度的換算表，但是我國的國土面積較大，不同地區制造混凝土的材料有所差別，所以每個地區的回彈值換算強度關系也會有所差異，這需要試驗檢測人員根據實際的施工現場建立準確的專用測強曲線。

2 影響回彈法測強精度的主要原因

在使用回彈法測量混凝土強度的過程中，通常會受到很多因素的影響，從而導致測量的結構不夠準確，每一次的測量結果也會有所不同，為保證數據的合理性，一般需要將測量結果的最大值和最小值去掉，通過多次的進行試驗，然后總結分析出能夠影響混凝土強度測量精確度的因素，通過試驗可知，主要因素主要為以下幾個：

2.1 檢測角度

檢測面沒有處于垂直的狀態時，為獲取準確的測量結果，需將器軸線和檢測面保持垂直，使回彈儀和混凝土檢測面之間形成一個角度。但是回彈儀彈擊錘會因為受到地球引力的作用，從而產生不同角度出現不同的回彈值的現象。

2.2 澆筑面

回彈法測量的是混凝土的表面，在實際的應用過程中，配置混凝土的材料較多，澆筑的橋梁構件的底面具有較多的石子，石子會增加混凝土的強度，導致回彈值偏高。同時，澆筑橋梁的頂面的水灰比較高，所以面層相較于其它地方較為的疏松，導致回彈值偏低，所以測量橋梁的頂面和底面得到的回彈值都會和側面的回彈值有所不同。所以在進行回彈檢測之時，需要對取樣的混凝土澆筑面進行修正，以減小測量誤差。

2.3 混凝土碳化程度

水泥是配置混凝土的主要材料之一，它在水化的過程中產生劇烈的化學反應，生成氫氧化鈣，這對混凝土硬化有著十分重要的影響。初凝的混凝土會與空氣中存在的二氧化碳氣體相結合，生成碳酸鈣，這種生成物的硬度較高，會增加混凝土的硬度，這過程也就是所謂的碳化現象。但是，當混凝土的硬度達到一定的程度之后，就會產生瓶頸，經過這段時間之后，混凝土的硬度不會發生較大的改變，所以在進行測量的過程中需要保證混凝土碳化程度，并修正已經碳化的混凝土，獲取其回彈推算值。

3 回彈法檢測過程中注意事項

3.1 注重回彈法檢測適用條件

通過對多次的回彈法試驗進行總結分析得出，回彈法檢測混凝土的回彈值與混凝土鈣化的程度有所關聯，而碳化程度又與混凝土在空氣中的擱置時間有關系。根據國家出臺的有關規定，混凝土的檢測標準中，回彈法測量混凝土強度適合的工程齡期在14～1000d的范圍，抗壓強度在10～60MPa之間。而且，如果測量的目標表面和內部質量有著較為明顯的差異，或者是內部缺陷嚴重，也不能采用回彈法進行檢測。

3.2 測區分布

進行測量之時，需要重點注意測量目標的表面，它需要保持干燥、清潔、平整，而且進行分布測區之時需要保證均勻，并且需要分別在主要受力部位與受力薄弱部位設置測區。如果測量的目標為柱身混凝土，這樣的混凝土回彈值一般都呈現兩端大、中間小的測量結果，這是因為梁中間的位置的混凝土部位截面上部經常受壓，而下部受到的是拉力，梁兩端1/4位置受到的是剪力，如果按照測量要求進行測區設置，一般都可以將構件受力和薄弱的部位包含進來。但是在實際的測量中，試驗檢測人員為了盡快完成檢測，測區的分布不規范，導致得到的回彈數值的代表性不夠，混凝土測強精度也受到影響。

3.3 測量回彈值

在進行回彈值檢測之時，回彈儀軸線需要一直與檢測面保持垂直，并緩緩施壓，這樣可以保證測量結果的精準，得到結果讀數后立即復位。測點均勻分布，兩個相鄰測點之間需要保持20cm以上的距離，操作回彈儀的過程中，雖然看起來較為的簡單，但是仍然存在很多測量不規范的現象，很多的檢測單位人力資源匱乏，導致測量回彈值的時候回彈儀軸線與混凝土檢測面無法控制垂直，測量結果出現誤差。

3.4 碳化深度值測量

回彈儀檢測完成后，需要選擇面積不小于檢測面 30%的測區進行碳化深度值的測量。通常不要選擇在模板的接縫處進行碳化深度的測量，主要是因為混凝土在搗制的過程中，會產生漏漿現象，漏漿處測量碳化深度沒有代表性。在進行碳化深度測量時，采用相應工具在檢測區表面鑿出直徑為 15mm的孔洞，其深度必須大于混凝土的碳化深度，不得采用沖擊鉆孔方式，避免出現碳化深度界面不清的問題。在測量時，保證有3次以上的測量數值。

4 結語

應用回彈法檢測混凝土強調有利有弊，但是回彈法作為無損檢測法，在實際的橋梁工程中的應用仍然十分的廣泛。混凝土專用測強曲線的研究對于橋梁工程具有十分重要的意義，需要相關試驗檢測人員加強重視，建立專用測強曲線，提高測量精度，對于橋梁工程的質量有著積極的促進的作用。