回彈法檢測橋梁混凝土強度的影響因素分析

于敏

（江蘇眾和工程檢測有限公司，江蘇 鹽城224000）

0 引言

現今，混凝土已成為施工單位在橋梁施工過程中應用最為廣泛的材料之一。而為了使其保持良好的使用性能，檢測人員需要對混凝土的強度進行檢測，保證其滿足橋梁工程的使用需求。其中，回彈法在應用過程中具有檢測質量高、效率快等特點，檢測人員應當對該方法的應用要點進行深入研究，分析其影響因素，充分提高對混凝土檢測的準確性，防止質量不合格的混凝土被應用于橋梁施工中。

1 檢測原理

在具體的檢測過程中，回彈法主要指利用彈簧為重錘提供動力，再通過彈擊桿對混凝土進行彈擊，根據重錘的回彈距離計算回彈值，以此為基礎對混凝土的硬度進行判斷，從而確定其抗壓強度。一般情況下，檢測人員的工作流程為利用回彈儀測量的重錘的回彈距離，再按照相應的計算公式彈擊能量。若將彈擊能量設定為E，則其計算公式如下：

式（1）中:A1表示混凝土塑性變形做的功，A2表示彈性變形做的功，A3表示指針、彈擊錘摩擦所消耗的功，A4表示指針、彈擊錘對空氣阻力進行克服做的功，A5表示塑性變形給自由表面造成損耗的功，A6表示混凝土移動、構件顫動所消耗的功。從實際表現來看，回彈法應用過程中產生的彈性能量僅受A1及A2兩種功的影響發生變化，且由于A2數值固定，使得A1的數值對回彈值起到了決定性的作用。另外，若混凝土強度偏低，重錘的反復彈擊往往會使混凝土表面出現塑性變形。且隨著其吸收能量的提高，回彈值與回彈能量均會發生下降[1]。綜上，混凝土強度與回彈值成正相關的態勢，若將彈擊錘在沖擊前與混凝土的距離設定為L，反彈長度設定為L'，便可以推算出以下公式：

式（2）中：R表示回彈值。此外，在具體操作過程中，檢測人員還需對回彈法在應用過程中存在的不足加以了解[2]。一般而言，回彈法僅能對混凝土的表面強度進行反應，若混凝土的均質性較差，就很容易出現檢測結果與實際不符的情況。由此，在檢測開始前，檢測人員需要對可能的影響因素進行分析，制定相應的措施，以提高回彈法的檢測精度，為混凝土的質量提供保障。

2 檢測影響因素

2.1 環境因素

對環境因素的分析主要以環境溫度為主。其中，環境溫度的具體情況主要由現場及設備環境決定。除特殊情況外，回彈設備的適宜溫度應在-4～40℃。在此過程中，檢測人員需要保障現場環境良好，混凝土外表面不存在坑洼、麻面等問題。若其外表面不滿足檢測要求，就需要利用磨刀石將測量表面磨平，保證表面光滑后再開始檢測工作[3]。另外，由于混凝土強度與含水量之間有緊密的關系，使得檢測環境濕度較高時，檢測人員需先對混凝土進行干燥處理，才能進行相關檢測環節。

2.2 材料因素

由于混凝土的材料組成較多，使得其內部結構往往會呈現出非線性的特點。究其原因，材料種類的不同會使其在不同溫度及濕度條件下，對混凝土的整體強度造成影響。其中，對混凝土強度影響最大的材料主要有水泥、粗骨料等。這是保障回彈法效用充分發揮的基礎，也是提高混凝土強度檢測質量的重要途徑[4]。

2.3 技術因素

首先，對碳化程度進行檢測。第一步，對混凝土目標位置進行打孔，并做好清孔工作；第二步，將酚酞指示劑滴入孔內；第三步，通過回彈檢測法得到相關數據，并進行計算，以確定混凝土強度是否滿足工程要求。在上述環節中，各個步驟均有產生問題的可能性。例如，打孔深度與施工要求不符，導致測量精度受到了影響；清孔效果不佳，致使孔內仍有碎屑存在，給檢測工作帶來了更高的難度；在酚酞指示劑配置完成后沒有對其進行密封保存，使得其在放置過程中內部酒精大量揮發，溶液濃度也因此提高；檢測人員自身的專業水平不足，沒有對檢測結果進行準確記錄。對回彈測量而言，碳化程度對其結果造成的影響往往無法在其他環節予以彌補[5]。這使得在現行規程的要求下，檢測人員需要將碳化程度視作自變量，注重對碳化程度、回彈值的綜合測量，并根據測量結果對混凝土的強度進行判斷。通過試驗可知，若碳化程度在0.5mm以下時，往往不會對混凝土強度產生影響。而當其超過6mm時，影響程度的上升趨勢開始穩定。因此，在實際的檢測過程中，檢測人員往往只需要對碳化程度在6mm左右的情形加以考慮即可。

其次，成型方法的影響。通過研究可知，即便混凝土的強度及齡期相同，不同的成型方法也會使其在檢測結果上產生較大的差異。如對機械振搗與人工振搗兩種方式進行分析可得，成型方式的影響極為直觀。為降低其對混凝土強度的影響，檢測人員的首要任務在于保證混凝土密實度一致[6]。由此，在具體的施工過程中，施工單位可以選擇人工振搗+機器拌和的方式進行混凝土制備，使混凝土的密實度得到提升，質量檢測結果也能滿足預期要求。

最后，養護技術的影響。當前常用的養護技術主要分為自然養護、灑水養護及蒸壓養護三種。其中，回彈檢測無法應用于蒸壓養護中。這主要由于當混凝土濕度過高時，其強度會下降。因此，若以灑水養護為參照，自然養護更適用于回彈檢測法的應用，回彈值也能夠更加接近預期結果。

2.4 操作因素

首先，檢測人員的專業水平決定了其能否準確采集混凝土的碳化深度、回彈值等數據，這對檢測方法及結果的價值也有著決定性的作用。混凝土檢測具有工作強度高、內容重復等特點，這也對檢測人員的專業水平提出了更高的要求，因此，檢測人員必須具備長時間進行規范作業的能力，才能使檢測價值得到充分體現。施工單位可以為各檢測人員安排培訓工作，堅持持證上崗制度。只有這樣，檢測人員的專業水平才能得到強化，操作因素對回彈檢測準確的影響也能得到控制，有助于充分發揮回彈檢測法的效用，為后續混凝土強度檢測工作的進行提供保障。

3 提高回彈法檢測準確性的措施

3.1 做好對回彈儀的檢修工作

回彈儀的測試精度是影響混凝土強度判斷準確性的重要因素。這使得檢測人員若想提高回彈法的準確性，就需要使回彈儀處于標準狀態。首先，需要按照相關規定要求對回彈儀進行標定。尤其是新購進的回彈儀，必須在使用前進行標定，標定周期為半年，同時，對于長時間未使用的回彈儀也需要進行標定，避免在后續檢測過程中對檢測結果造成影響。其次，在應用回彈法對混凝土的強度進行檢測時，由于彈擊拉簧的長度及起跳位置等條件對測試精度會產生明顯的影響，這使得檢測人員可以先進行率定判斷后再進行檢測工作，保證回彈儀能夠長時間處于標準狀態。最后，檢測人員還需定期對回彈儀進行全面的檢修，并在其發生故障問題時及時進行處理，以使回彈儀保持良好的使用狀態，使用壽命也能得到延長。

3.2 正確選擇測區

在選擇構件測區的過程中，首先，檢測人員需要注意，相鄰測區的間距應當控制在2m以內，且測區與構件端部的距離應在0.2～0.5m左右。其次，測區的位置應當被設置在能夠讓回彈儀處于水平方向檢測混凝土澆筑側面的位置上，并保證可測面的對稱性。若這一要求無法被滿足，也可以只選擇一個側面，但應當保證測區分布均勻。再次，對構件的薄弱部位必須布置測區，且其位置需避開預埋件的位置。最后，對薄壁小構件不宜布置測區。因為其在接受彈擊的過程中會產生振動，進而導致回彈能量發生損失，導致檢測結果下降。若必須進行檢測，需對其進行有效的加固措施，提高對構件的約束力。

3.3 對回彈法的應用進行修正

現今，泵送混凝土在橋梁工程施工中的應用十分廣泛。這類混凝土主要由機器拌和而成，其優點相對較多，如成分分布均勻，黏結性、泌水性相對較高，且在具體的施工過程中具有簡便的操作方式，能夠有效節約拌和時間及人力資源。但是，以往的回彈檢測法對這類混凝土不能進行高效應用，需要檢測人員對其進行一定的修正，使回彈檢測法滿足不同材料的檢測需求。例如，檢測人員可先利用鉆芯法對泵送混凝土進行檢測，再對檢測結果進行換算，對回彈結果進行修正。通過這種方式，檢測人員能夠有效防止混凝土中砂礫比例過大等因素對回彈值的影響。

4 結語

回彈檢測法對橋梁混凝土強度檢測有著重要的作用，這使得檢測人員需要加強對這一檢測技術研究，采取適宜的措施提高檢測效果。由此，本文對回彈法檢測橋梁混凝土強度的影響因素進行分析，并提出了做好對回彈儀的檢修工作、加強對異常碳化混凝土層的關注、對回彈檢測法進行修正等措施，以提高回彈法的檢測效果。