淺談采用回彈法檢測混凝土強度

本溪鋼鐵（集團）建設有限責任公司混凝土分公司 遼寧 本溪 117000

現場檢測混凝土強度的檢測方法很多，如鉆芯法、拔出法、壓痕法、射擊法、回彈法、超聲法、回彈超聲綜合法、超聲衰減綜合法，射線法落球法等，其中回彈法、超聲回彈綜合法是應用最廣的無損檢測方法，混凝土試塊的抗壓強度與無損檢測的參數（超聲聲速值、回彈值、拔出力等）之間建立起來的關系曲線稱為測強曲線，它是無損檢測推定混凝土強度的基礎。測強曲線根據材料來源，分為統一測強曲線、地區測強曲線和專用（率定）測強曲線三類。利用回彈儀（一種直射錘擊式儀器）檢測普通混凝土結構構件抗壓強度的方法簡稱回彈法。下面著重介紹回彈法檢測混凝土強度。

1 回彈法

回彈法測試因其儀器價格便宜，試驗費用低廉，操作簡單方便，不受構件特征限制等優點，在國內外工程的質量檢驗、質量監督、事故處理和工程擴建中得到了更廣泛的應用。我國于20世紀五十年代中期，開始采用回彈法測定現場混凝土抗壓強度，1978年，國家建委將混凝土無損檢測技術研究列入了建筑科學發展計劃，并提出了具有我國特色的回彈標準狀態及“回彈值—深度—強度”相互關系；1985年8月1日，我國第一部無破損檢驗混凝土的技術標準——《回彈法評定混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ23—85)開始試行：1993年對回彈法規程作了修訂，頒布了《回彈法檢測混凝土強度技術規程》(JGJ/T23—92)；2001年回彈法規程修訂為《回彈法檢測混凝土強度技術規程》(JGJ/T23-2001)；2011年又對回彈法規程進行了修改，如今正執行的回彈法檢測混凝土強度標準為《回彈法檢測混凝土強度技術規程》（JGJ/T23-2011[1]）。

2 檢測原理及特點

（1）原理。由于混凝土的抗壓強度與其表面硬度之間存在某種相關關系，而回彈儀的彈擊錘被一定的彈力打擊在混凝土表面上，其回彈高度（通過回彈儀讀得回彈值）與混凝土表面硬度成一定的比例關系。因此以回彈值反映混凝土表面硬度，根據表面硬度則可推求混凝土的抗壓強度。

（2）特點。用回彈法檢測混凝土抗壓強度，雖然檢測精度不高，但是設備簡單、操作方便、測試迅速，以及檢測費用低廉，且不破壞混凝土的正常使用，故在現場直接測定中使用較多。影響回彈法準確度的因素較多，如操作方法、儀器性能、氣候條件等。

3 儀器

測量回彈值使用的儀器為回彈儀。回彈儀的質量及其穩定性是保證回彈法檢測精度的技術關鍵。

（1）影響回彈儀檢測性能的因素。影響回彈儀檢測性能的主要因素有：①回彈儀機芯主要零件的裝配尺寸，包括彈擊拉簧的工作長度、彈擊錘的沖擊長度以及彈擊錘的起跳位置等。② 主要零件的質量，包括拉簧剛度、彈擊桿前端的球面半徑、指針長度和摩擦力、影響彈擊錘起跳的有關零件。③機芯裝配質量，如調零螺釘、固定彈擊拉簧和機芯同軸度等。

（2）回彈儀的率定。①水平彈擊時，彈擊錘脫鉤的瞬間，回彈儀的標準功能應為2.207J。②彈擊錘與彈擊桿碰撞的瞬間，彈擊拉簧應處于自由狀態，此時彈擊錘起跳點相應于指針指示刻度尺上“0”處。③回彈儀在鋼砧的率定值應為80±2。

只有在回彈儀的工作狀況在上述條件下，測試結果才有效。

4 檢測強度值的影響因素

回彈法是根據混凝土結構表面約6mm厚度范圍的彈塑性能，間接推定混凝土的表面強度，并把構件豎向側面的混凝土表面強度與內部看作一致。因此，混凝土構件的表面狀態直接影響推定值的準確性和合理性。

4.1 集料

已有的研究表明，只要普通混凝土用細集料的品種和粒徑符合《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》（JGJ52）的規定，對回彈法測強的影響不顯著。

4.2 碳化和齡期

由于回彈值是以反映表面硬度的回彈值來確定混凝土的強度，因此須考慮影響表面硬度碳化層的因素。混凝土在硬化過程中，表面的Ca（OH）2（氫氧化鈣）與空氣中的CO2（二氧化碳）起化學作用，形成CaCO3（碳酸鈣）的結硬層即碳化深度，碳化使混凝土表面硬度增加，回彈值增大，不同的碳化深度對其影響不一樣。對不同強度等級的混凝土，同一碳化深度的影響也有差異。在《回彈法檢測混凝土強度技術規程》（JGJ/T23-2011）中碳化深度作為一個測強參數來反映碳化的影響。雖然回彈值隨碳化深度的增加而增大，但碳化深度達到6mm，這種影響基本不再增長。

4.3 混凝土表面的狀態

（1）測試表面的平滑度。粗糙不平的測試面，使回彈值離散性較大，即相同強度的混凝土，其回彈值隨采用模板性質和種類不同而差異較大，鋼模砼較木模砼回彈值高，對于木模成型的砼粗糙表面宜用砂輪磨平。然后進行測試能獲得良好的測試結果。

（2）成型面。實踐證明，在成型構件的表面、側面、底面所測的回彈值是不同的。在混凝土的澆搗表面，因泌水、漿層厚度的影響測得的回彈值較側面的低。而底面由于振搗石子下沉，測得的回彈值較側面的高。因此測試時，盡可能以水平方向測試混凝土的側面。

（3）濕度。砼表面的濕度情況和含水率，對回彈值有明顯的影響。通常，隨著混凝土表面濕度的增加，回彈值有所降低，因此測試時應保持砼表面在干燥狀態下。

5 工程資料

用回彈法檢測前，應全面、正確了解被測結構的情況，如混凝土設計參數、混凝土實際所用混合物材料、結構名稱、結構形式等。

6 回彈值的測量

測區的選定采用抽檢的方法，在0.2m ×0.2m范圍內測點均勻分布。所選測區相對平整和清潔，不存在蜂窩和麻面，也沒有裂縫、裂紋、剝落，層裂等現象。按照利用回彈儀進行無損檢測的規范，即根據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規范》（JG J/T23-2011）的規定，在每一個檢測區測取16個回彈值。每一讀數都精確到1。測點間距不小于20mm，測點距構件邊緣不小于30mm，測點不應在氣孔或外露石子上，同一測點應只彈擊一次。在檢測時，回彈儀的軸線始終垂直于被檢測區的測點所在面。

7 結束語

回彈法檢測混凝土強度的影響因素較多。檢測數據處理要針對方面因素加以修正，對數據有懷疑的要與鉆芯測強比對，這樣結果才有準確性。