回彈法檢測混凝土強度的準確性研究

曹學禹 劉 陽

河南交通職業技術學院（450000）

0 前言

混凝土強度是混凝土結構物一個非常重要的評價指標，它關乎著國家財產和人民生命的安全。混凝土強度常用的檢測方法有：立方體試件抗壓強度試驗法、鉆芯法、回彈法。

立方體抗壓強度檢測主要是將新拌混凝土制作成邊長為150 mm 的立方體試件，養護到規定的齡期，用壓力試驗機測定其強度。該方法測定準確，數據直觀，是控制和評價混凝土結構物強度的重要方法，可作為仲裁試驗和工程驗收的最終依據。

鉆芯法是檢測硬化后混凝土結構物強度的一種方法，在混凝土結構物上鉆取圓柱體芯樣，經過加工處理后放到壓力試驗機上進行抗壓試驗。該方法能準確地評定出混凝土的強度，但是由于該法需要在結構物上鉆取芯樣，對混凝土結構物造成一定的破壞，所以在工程中使用較少。

回彈法是在不破壞混凝土結構物的前提下，對硬化后混凝土結構物強度的快速評定，屬于無損檢測。它具有經濟、攜帶方便、操作簡單、使用靈活、適用范圍廣等優點，是目前我國工程質量驗收評定中最常用的一種方法。用回彈法測得的混凝土強度只能作為參考，不能作為評定混凝土強度合格與否的依據，其檢測結果的準確性有待商榷。

1 回彈儀的工作原理

回彈儀是用彈簧對重錘加力，當彈簧釋放時，沖擊桿以恒定的能量撞擊測試表面。當重錘受沖擊回彈時，滑塊回彈至最高處，同時，通過標尺測出重錘被反彈回來的距離。 以回彈值（反彈距離與彈簧初始長度之比）作為與強度相關的指標，來推斷混凝土強度[1]。

在橋梁混凝土結構物里布滿了密密麻麻的鋼筋，還有石子作為混凝土的骨架，當測點下面剛好是鋼筋或者石子時，回彈儀的彈擊桿回彈大，測定值偏大。 相反當測點下面剛好是水泥砂漿時，測定值偏小。 即使能利用鋼筋定位儀有效避開鋼筋的位置，也無法避開石子的位置。 另外，混凝土表面受外界溫濕度的影響，硬度也會發生變化，使測試結果表現出了很多的不確定性[2]。

2 回彈法測定混凝土強度準確性研究

在河南某公路的橋梁預制梁場，對10 片不同的T 梁分別在7 d 和28 d 齡期時進行回彈，同時對其與梁體同條件養護的邊長為150 mm 的標準立方體試件進行抗壓強度試驗，來驗證回彈法測得的結構物混凝土強度的準確性。

2.1 對比試驗

T 型梁體編號為 1～10，梁長均為30 m，梁高2 m，混凝土設計強度C50。 回彈儀彈擊方向均為水平方向，混凝土齡期7 d 時，不考慮碳化深度的影響；混凝土齡期28 d，考慮碳化深度的影響。7 d 和28 d齡期強度試驗結果見表1。

2.2 結果分析

分別將梁體齡期為7 d 和28 d 的回彈強度和同條件養護試件的強度進行對比， 如圖1、 圖2 所示。

表1 混凝土強度對比試驗結果（MPa）

表2 梁體在不同齡期時回彈強度和同養試件強度的誤差值（%）

圖1 7 d 齡期回彈強度和同養試件強度對比

圖2 28 d 齡期回彈強度和同養試件強度對比

通過圖1 和圖2，得出不論是7 d 齡期，還是28 d 齡期， 用回彈法測得的混凝土結構物的強度均低于該混凝土同條件養護試件的抗壓強度，用回彈儀測定的結構物28 d 強度時，甚至給出了強度不合格的結果。

通過表2 數據，把回彈法測得的混凝土強度與同條件養護的立方體試件的強度相比較，最小誤差為9.4%，最大誤差達到31.3%。 我們對梁體的真實強度產生了懷疑，對齡期28 d 的回彈強度值比較低的6 號梁和8 號梁進行鉆芯取樣，對芯樣進行抗壓強度試驗，強度結果見表3。

表3 芯樣強度試驗結果

芯樣強度試驗結果，表明梁體強度均達到設計強度，強度合格。

造成混凝土回彈強度不準確的原因是多方面的。 從測試儀器角度分析，當回彈儀的彈擊次數超過2 000 次時應進行保養。 由于保養需要拆卸回彈儀，在實際工作中多數檢測人員嫌麻煩沒有定期保養造成儀器不準確。 當回彈儀彈擊桿的端部因頻繁擊打混凝土結構物變得扁平時，未及時更換彈擊桿，造成測試儀器不準確。 從測試人員角度分析，檢測時彈擊桿應與測試面垂直，但多數檢測人員在操作儀器時往往不可避免地出現傾斜，造成測試結果不準確。 從混凝土結構物的角度分析，測試時測區表面應為混凝土原漿面，并應清潔、平整。 當存在浮漿時，測試人員未用砂紙清理，造成測試結果偏低。 另外，外界的溫度和濕度也會對測試結果造成影響。當結構物處于江河湖海附近， 或在濕度較大的環境下，用回彈儀測試的混凝土強度往往偏低。

3 結論

由于用回彈法測得的混凝土結構物的強度往往低于該結構物的真實強度，因此很容易給工程造成誤判，將合格品判定為不合格品。 在本次試驗中回彈法測定的混凝土強度已經不具有任何參考價值，所以建議相關單位和檢測機構在進行工程質量驗收時，不能將回彈強度做為唯一評定混凝土結構物強度是否合格的判定標準。 如果非用回彈儀測定混凝土結構物強度，建議同樣以芯樣強度或同條件養護的標準試件強度進行校正。