建筑工程混凝土強度檢測中回彈檢測方法應用

胡淑華

（漳州市和泰工程檢測有限公司，福建 漳州 363000）

1 引言

建筑工程的工程質量直接關系人們的安全和社會穩定，為切實保證工程質量，建筑工程質量檢測技術不斷進步，日趨完善。混凝土強度直接關系建筑物的質量和安全標準，是建筑工程質量檢測的關鍵。為提高檢測的科學性，需減少人為因素的影響，采用精確的儀器和科學的檢驗方法進行檢驗。回彈檢測法檢測建筑物混凝土試塊對建筑構件完整性影響小，取得的結果精確度高，所以，在建筑工程混凝土強度檢測中被廣泛應用。

2 工程概況

某市高層公寓建筑工程，地上28層、地下2層，采用框架剪力墻的建筑結構，地上建筑物高度為84.91m，建筑總面積為24 608.5m2。1～15層的建筑強度等級要求為C40。該工程目前仍在建設中，建設方對1～4層的混凝土強度進行檢測，保證建筑工程質量。

3 回彈法檢測技術原理

回彈法檢測技術是以彈簧驅動的重錘撞擊彈擊桿，將力傳導于混凝土表面，重錘反彈后計算回彈值，通過計算反彈距離與彈簧初始長度之比計算混凝土強度。因回彈檢測法是在混凝土表面進行的檢測技術，所以，回彈檢測法屬于一種表面硬度法。回彈法混凝土強度檢測見圖1。

圖1 回彈法混凝土強度檢測示意圖

在回彈檢測方法中，重錘被拉伸至沖擊前起始狀態時，則重錘具有的勢能可表示為：

式中，e為重錘勢能，Es為拉力彈簧剛度系數，l為拉力彈簧起始拉伸長度。

計算混凝土受重錘撞擊后瞬時回彈勢能為：

式中，ex為混凝土受重錘撞擊后瞬時回彈勢能，x表示彈簧回彈距離。

由此可見，回彈值計算過程反映了重錘沖擊過程中的能量損失，間接反映了混凝土強度，將回彈值輸入測強回歸方程中計算獲得混凝土強度值，根據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T 23-2011）相關要求，可供選擇和使用的回歸模型包括線性模型、多項式模型、冪函數模型、對數函數模型建立回歸方程。各方程可通過式4～7計算。

4 混凝土檢測應用分析

4.1 檢測部位

本次對某市高層公寓建筑工程進行混凝土檢測，因該工程處于在建階段，為了檢驗已建工程的質量是否符合標準，對其中1～4層的混凝土強度進行檢測。在混凝土澆筑過程中，為全面掌握不同細部構造部位混凝土強度情況，并降低不同養護條件對混凝土回彈檢測的影響，選取各細部構造部位底板、左腹板、右腹板、頂板等構造進行強度檢測，每個測點留置5組試塊，按同等標準養護條件進行養護，養護溫度為20±2℃，相對濕度控制在95%以上，定期灑水養護管理。養護至30d后進行混凝土強度回彈檢測。本次測量中，每個測區5個測點各留置2個試塊，分別測量2次，即每個測區共計測量20次，以此來保障測量精度。為保障數據準確，減少異常值對回彈檢測準確性的影響，分別剔除最大、最小測量值，取中間12個數值均值作為測區混凝土強度數值。本工程回彈法測點布置見圖2。

4.2 工程中混凝土施工工藝情況

在本次工程中，混凝土澆筑采用膺架法進行現場澆筑，攪拌好的混凝土用泵車泵送入模，規范驗收每一道施工工序。混凝土材料的選擇和攪拌比例按照工程強度要求進行實驗，確定水、砂石和石子等的比例。在實際施工中嚴格按照混凝土配合比的試驗比例進行拌和，切實保證混凝土強度。實驗得出的理論配比與實際用料比見表1。

4.3 混凝土強度檢測結果及分析

對混凝土強度進行檢測時，被檢驗的混凝土齡期均大于30d。測量范圍為該建筑的1～4層剪力墻和結構柱留置的試塊，本次檢測共確定試塊485個。回彈法測試的有效參數為測試的角度、鋼筋保護層修正、泵送修正。本次檢測回彈法強度推算的修正標準為《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T 23-2011）。混凝土強度計算見表2。

根據回彈值測量數據，本工程建立冪函數回歸模型：

根據表2數據計算各測區混凝土強度數據，按構造部位進行分組，將試塊分為5組，最終得出的統計結果為：1～100#分組試塊的回彈平均值為48.6；101～200#分組試塊的回彈平均值為49.2；201～300#分組試塊回彈平均值為 49.3；301～400#分組試塊回彈平均值為48.9；401～489#分組試塊回彈平均值為49.5。

基于角度修正和鋼筋保護層修正，綜合計算得出：混凝土強度大于60MPa的一共有457個，比例達94.22%；混凝土強度介于53.5～60MPa的測區一共有19個，占比為3.9%；混凝土強度介于50～53.5MPa的有9個，占比1.8%。其中左右腹板的混凝土強度均達到60MPa。從數據看，本工程各部位的混凝土均滿足設計和驗收標準對工程混凝土的強度要求。

圖2 剪力墻混凝土強度回彈法測區、測點布置

表1 理論與實際用料配合比

表2 回彈波綜合計算示例

5 結語

本工程在混凝土強度檢測中合理運用回彈檢測方法，并對各測區試塊混凝土強度數據進行分析和研究，有效分析了本工程混凝土強度參數，為工程施工和竣工驗收提供了有效依據。在回彈法應用中，檢測單位應根據混凝土強度檢測要求合理留置試塊，并加強對強度數據異常值剔除和模型構建，降低并消除異常值、檢測角度和鋼筋保護層對混凝土強度數據的影響，提高回彈法應用準確性和有效性。