基于工程實例的回彈法檢測混凝土抗壓強度的修正與驗證

（安徽省建筑工程質量監督檢測站 合肥 230088）

1 引言

回彈法是依據現有測強曲線，根據混凝土表面的回彈值間接推定混凝土抗壓強度的一種非破損檢測方法。因其儀器便攜，操作簡單，可重復檢測，對結構沒有破損等優點，已廣泛使用于結構實體混凝土抗壓強度檢測。但受儀器性能、測試技術、現場檢測條件、碳化、成型工藝、齡期、原材料等因素影響較大[1]。鉆芯法屬于局部破損方法，相比于回彈法的測試精度較高，可反映混凝土構件的內部質量且不受混凝土齡期的影響，但不適宜于大樣本量檢測[2]。結合回彈法與鉆芯法的優點，現場檢測時常采用鉆芯法對回彈測試結果進行修正，以提高回彈法的檢測精度與可靠度。對于間接測試方法的測試結果，《建筑結構檢測技術標準》（GB/T 50344-2019）給出了修正系數方法和修正量方法。此兩種方法是工程技術人員最常用的修正回彈測試結果的修正方法，采用不同的修正方法，得出的結論也不盡相同，有必要對兩種修正方法進行比較與分析。

2 修正方法簡介

采用回彈兼鉆芯修正的方法檢測混凝土抗壓強度往往依據《建筑結構檢測技術標準》（GB/T 50344-2019）、《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T 23-2011）和《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（JGJ/T 384-2016）進行。實施回彈法檢測時，一般在抽測的構件表面均勻布置不少于10 個面積約0.04m2的回彈測區，用砂紙打磨并清潔后，測試其回彈值和碳化深度。依據測試情況選定測區鉆取混凝土芯樣。將所鉆取的混凝土芯樣制成標準試件，自然干燥3 天后進行抗壓強度試驗，用芯樣抗壓強度值對回彈法檢測結果進行修正。《建筑結構檢測技術標準》（GB/T 50344-2019）[3]中要求：結構工程質量檢測直接法的測試數量不宜少于6 個，直接法的測試樣品應從間接法具有代表性的已測試樣品中隨機抽取，當間接法的測試對樣品的性能無影響時，直接法的測試位置宜與間接法的測試位置重合。間接測試方法的修正系數為間接測試結果的修正量為Δx=Xm-Xmj。當采用修正系數方法進行修正時，間接測試方法修正后的測試結果為Xi,0=ηXi，當采用修正量方法進行修正時，間接測試方法修正后的測試結果為Xi,0=Xi+Δx。以上式子中η 為修正系數；Xm,j為直接測試方法與間接測試方法對應的第j 個樣品的測試結果；Xj為間接測試方法第j 個樣品的測試結果；n為直接測試方法樣本的數量，Δx為修正量，Xm為直接測試方法測試樣本的平均值；Xmj為與直接測試方法對應的間接測試方法測試樣本的平均值或檢測批的平均值；Xi,0為間接測試方法第i 個測試結果修正后的數值；Xi為修正前的間接測試方法第i 個測試結果。

3 兩種修正方法的比較與驗證

為對兩種修正方法進行比較與分析，特選定同批澆筑的9 根混凝土構件進行回彈法檢測后采用鉆芯法進行修正，并對修正后的結果進行驗證。該批混凝土設計強度等級為C25，現場檢測時對備檢構件用砂紙打磨并清潔后，嚴格按照《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T 23-2011）進行測區布置及回彈操作。每根構件抽取3 個測區對混凝土的碳化深度值進行檢測，經檢測，9 根構件的混凝土碳化深度均不小于6.0mm。根據《規程》（JGJ/T 23-2011）計算各構件混凝土強度平均值（mfccu）和標準差（Sfccu）以及推定強度（fcu,e）。計算結果如表1。

表1 回彈法檢測混凝土抗壓強度檢測結果表（未修正）

從表1可知，9 根構件的混凝土強度推定值fccu,e為15.8～19.0MPa，標準差Sfccu為0.95～3.44MPa，均不符合設計強度等級C25 的要求。檢測批各測區混凝土強度換算值的平均值mfccu為20.0MPa，標準差為sfccu為2.24MPa，檢測批混凝土強度推定值fcu,e為16.3MPa，不符合設計強度等級C25 的要求。

根據回彈測試結果，抽取7 根構件在相應回彈測區共計鉆取7 個直徑75mm 的芯樣，現場取樣及室內芯樣加工及抗壓試驗按照《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（JGJ/T 384-2016）進行。根據芯樣混凝土抗壓強度對回彈法檢測結果進行修正。修正系數及修正量的計算結果見表2。

表2 修正系數與修正量計算表

依據《標準》（GB/T 50344-2019）中給定的修正方法分別修正系數法和修正量法對回彈測試結果進行修正，修正后混凝土抗壓強度檢測結果見表3、表4。

由表3可知，采用修正系數法修正后9 根構件的混凝土強度推定值fccu,e為24.0～28.9MPa，標準差Sfccu為1.47～5.25MPa，有3 根構件不符合設計強度等級C25 的要求。檢測批各測區混凝土強度換算值的平均值mfccu為30.4MPa，標準差為sfccu為3.43MPa，檢測批混凝土強度推定值fcu,e為24.8MPa，不符合設計強度等級C25 的要求。

由表4可知，采用修正量法修正后9 根構件的混凝土強度推定值fccu,e為25.9～29.1MPa，標準差Sfccu為0.95～3.44MPa，均符合設計強度等級C25 的要求。檢測批各測區混凝土強度換算值的平均值mfccu為30.1MPa，標準差為sfccu為2.24MPa，檢測批混凝土強度推定值fcu,e為26.4MPa，符合設計強度等級C25的要求。

對比表1、表3、表4發現，采用修正系數法修正后構件測區換算強度標準差及檢測批的標準差均有不同程度的增大，采用修正量法修正則無變化。采用兩種修正方法修正后的檢測批測區混凝土強度換算值的平均值基本一致。采用修正系數法修正后的結果普遍比修正量法修正后的結果偏小，當原始標準差較大時，此種偏差更為明顯。

表3 回彈法檢測混凝土抗壓強度檢測結果表（修正系數法修正）

表4 回彈法檢測混凝土抗壓強度檢測結果表（修正量法修正）

對構件2、6、7，采用兩種修正方法得出的結論向左，為對修正后的檢測結果進行驗證，并判定此三根構件的混凝土抗壓強度是否符合設計強度要求，特采用鉆芯法對此三根構件的混凝土抗壓強度進行檢測。對構件2，現場取芯部位為6 測區和10 測區，芯樣試件混凝土強度值分別為31.5MPa 和33.6MPa。對構件6和構件7分別在1測區和3測區各補取一個芯樣，芯樣試件混凝土強度值分別為27.3MPa 和28.5MPa。對構件2、6、7 凝土強度推定值分別為31.5MPa、27.3MPa和28.5MPa，均符合設計強度等級C25 的要求。若以鉆芯法檢測結果為真值，則3 根構件兩種修正方法的相對誤差分別為-2.1%～-15.9%和-12.1%～-21.2%， 采用修正量修正后的結果與鉆芯法檢測的結果較為接近。

4 結語

修正系數法和修正量法是最常用的兩種鉆芯修正回彈測試結果的方法。兩種修正方法得到的檢測批測區混凝土強度換算值的平均值基本一致，修正系數法修正后構件測區換算強度標準差及檢測批的標準差均有不同程度的增大，采用修正量法修正則無變化。采用修正系數法修正后的結果普遍比修正量法修正后的結果偏小，當原始標準差較大時，此種偏差更為明顯。采用不同的修正方法會導致不同的強度推定值，進而可能會影響對結果的判定■