回彈法檢測商品混凝土強度的探討

高 昱

遼寧金帝第一建筑工程有限公司（125001）

1 回彈法檢測商品混凝土的意義

在工程項目中，質量檢測與監理部門為確保工程施工質量，將回彈法檢測商品混凝土構件的結果作為評判商品混凝土質量的重要指標。但在實際施工過程中，施工方案、養護時間與條件等因素均影響商品混凝土整體性能。此外，回彈法受混凝土碳化強度及表面狀況、檢測人員專業水平和技術能力、回彈儀等各種因素影響，檢測結果可能具有不確定性，檢測結果的精準度受到工作人員的質疑。所以應正確認識回彈法不能夠代替商品混凝土試塊，應該將混凝土試塊作為施工依據，將回彈法回歸到本來的定義。

2 試驗設計及原材料

選擇某商品混凝土站制作的等效齡期混凝土立方體試塊作為試驗試件，選取常用的C20、C30、C40三個強度等級的混凝土為試驗對象。該批試塊采用渤海水泥 （葫蘆島）有限公司生產的P.O42.5水泥、Ⅱ級粉煤灰、中砂，連續級配5～25mm碎石，壓碎指標值在10%之內。減水劑選用葫蘆島市遼西混凝土外加劑有限公司生產的減水劑，混凝土坍落度（180±20）mm。根據配合比成分不同，將試塊分為A、B兩組，其中A組不添加粉煤灰，B組添加粉煤灰替代水泥。取同組別、同強度標號的混凝土立方體試塊3組共9個試件作為1個試驗組，共6個試驗組，分別為 A-C20、A-C30、A-C4、B-C20、BC30、B-C40。選擇同條件下分別養護28d、60d及90d。

3 試驗方案

3.1 檢測依據

依據JGJ/T23—2011《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》對各組別試樣進行回彈檢測。依據GB/T50081—2002《普通混凝土力學性能試驗方法標準》進行立方體試塊抗壓強度檢測。

3.2 試驗儀器

回彈儀HT-225，率定值為80；微機屏顯液壓壓力試驗機YEW-2000B。

3.3 試驗步驟

在試塊非成型面的澆筑面選擇不同的對稱側面選取8個測點進行回彈試驗，記錄16個回彈數值。去掉最大與最小的各3個值后的平均值即為該試塊的回彈值，然后利用泵送混凝土測區強度換算表（回彈曲線）推出混凝土強度推定値。壓力試驗機對混凝土試塊進行抗壓強度試驗，試塊的抗壓方向與回彈值測試方向相同，記錄抗壓強度值。用錘子和鏨子在回彈測試面鑿一個直徑15mm左右、深度大于碳化深度的孔洞，用清潔氣吹和小刷子清除粉末和碎屑，用濃度為1%～2%的酚酞酒精溶液進行碳化深度的測定。最后將測得的對應數據進行比較[1]。

4 試驗結果及分析

4.1 碳化深度

碳化是指水泥經水化作用產生的Ca（OH）2與潮濕空氣中的CO2經過反應在混凝土表面生成硬度較高的CaCO3。隨著齡期增長，碳化深度呈現出正比例關系。對比A、B設計方案，A組碳化深度相較B組深度較小，這也直接反映出添加適量粉煤灰會導致商品混凝土生成碳酸鈣進程加快，增加商品混凝土的碳化深度。經對比，三種不同標號的商品混凝土的碳化深度，高標號商品混凝土碳化深度相對較小。當使用適量的高性能減水劑之后，可使商品混凝土密實度增加，氣孔數量減少，商品混凝土碳化深度降低。

圖1 各齡期混凝土的碳化深度

圖2 各齡期混凝土的回彈強度

4.2 回彈強度

回彈檢測實際上反映的是混凝土的表面硬度?；貜棌姸仁芴蓟疃扔绊懼饕且驗榛炷撂蓟笫贡砻娓軐?，提高了混凝土的表面強度，但對混凝土強度影響不大。隨著齡期的增長，回彈強度始終處在正增長的狀態。從圖2可以看出，當90d時，各組回彈強度的增長幅度出現下降的情況，因為隨著齡期增長，碳化深度不斷增加，而表面硬度增長卻不明顯，經過碳化深度的折減，回彈強度相對下降。經對比，初期A組回彈強度表現較好，始終高于B組。但隨著齡期增加，B組強度逐漸增長，在90d時，同標號A、B組的回彈強度差別均相對變小。

試驗證明，粉煤灰對回彈強度有一定影響，雖然粉煤灰中的活性成分SiO2和Al2O3降低了混凝土的堿性，對粉煤灰早期強度的發揮有一定作用，對膠凝體的形成也有利。但粉煤灰的摻入也提高了混凝土的流動性，使得骨料砂漿包裹層較厚，以致出現回彈值偏低的情況?；炷粱貜棌姸仁艿金B護條件和測區表面情況影響至關重要，表面疏松層、氣孔、浮漿、蜂窩和麻面等問題均可導致在檢測中出現偏差[2]。

4.3 抗壓強度

如圖3所示，未添加粉煤灰的商品混凝土前期強度增長比較好，在28d之后，抗壓強度相較設計強度大。添加粉煤灰的商品混凝土前期增長強度比較慢，當C30、C40兩種標號的商品混凝土在28d時，抗壓強度相較設計強度低，主要原因為水泥被粉煤灰部分替代，前期水泥的水化作用比較緩慢，直接導致商品混凝土前期的抗壓強度增長滯緩。添加了粉煤灰的混凝土后期的抗壓強度可以滿足設計的要求，并且有一定的富余強度。

4.4 回彈強度與抗壓強度相關度

如圖4所示，經對比，高標號混凝土的回彈強度與混凝土抗壓強度值更接近，但普遍回彈法檢測商品混凝土強度推定値偏低。隨著齡期發展回彈強度與抗壓強度并沒有一定相關性。普通商品混凝土抗壓強度與水泥砂漿強度、粗集料強度、黏結強度有直接的關系。利用回彈法檢測時，表面強度和水泥砂漿強度存在直接聯系，但是與黏結力、商品混凝土的結構性能、粗骨料三者之間并沒有明顯的關系。在實際施工中，攪拌和振搗時間、養護及模板等方面存在人為因素，都會導致混凝土勻質性較差，同一構件、同一回彈儀、不同測區之間強度都會存在差異[3]。

圖3 各齡期混凝土的抗壓強度

圖4 各齡期混凝土回彈強度與抗壓強度的比值

5 試驗結論

通過分析C20、C30、C40三種不同標號的商品混凝土，當商品混凝土添加粉煤灰之后，前期碳化深度相較未添加粉煤灰的商品混凝土較深，根本原因為在于加入粉煤灰后，混凝土堿性降低，碳化深度增加。后期碳化深度隨著齡期增長并沒有明顯加深。隨著齡期增長，商品混凝土抗壓強度和回彈強度始終呈現正增長的狀態。但隨著齡期增長，混凝土碳化深度增加，而回彈數值沒有明顯變化，導致部分商品混凝土回彈強度下降。試驗前期，添加粉煤灰的商品混凝土抗壓強度相對較低，隨著齡期增長，未添加粉煤灰的商品混凝土抗壓強度未發生明顯變化，而添加粉煤灰的混凝土后期強度強度增長較多，在后期各個標號的商品混凝土抗壓強度均大于設計強度，并且有一定強度富余。高標號混凝土的回彈強度相較低標號混凝土與混凝土抗壓強度值更接近，但普遍回彈法檢測商品混凝土強度推定値偏低。隨著齡期發展回彈強度與抗壓強度并沒有一定相關性。

6 結語

回彈法因其操作便捷、通用性強等優點得到廣泛應用，但在檢測的過程中仍不能保證檢測結果的精準度，必須結合混凝土的成型工藝，綜合分析混凝土測強曲線。