回彈檢測方法在建筑工程混凝土強度檢測中的應用

合肥工大共達工程檢測試驗有限公司，安徽 合肥 230000

在工程質量檢測中，混凝土強度檢測非常重要，其與建筑的質量安全密切相關。為確保檢測的合理性，要盡可能降低人為因素的影響，利用合理、有效的檢驗方法，并結合精確的檢測儀器。其中，回彈法檢測技術在混凝土強度檢測方面取得了顯著的成效，得到了大力的推廣。

1 工程概述

某建筑工程項目總共有30層，其中地下2層，地上28層。該工程建筑結構為剪力墻，建筑面積約2.46萬m2，地上建筑高度約85m。在建筑強度等級方面，第1～第15層的要求為C40。目前，該工程正處于建設狀態，為確保工程的整體質量，建筑方需對建筑第1～第4層的混凝土強度開展相應的檢測工作。

2 回彈檢測方法的技術原理

回彈檢測方法的技術原理是利用彈簧的重錘對彈擊桿進行撞擊，把力傳導在混凝土上，在重錘反彈之后，對所形成的回彈值進行計算，將反彈距離除以初始長度，進而可以求出混凝土強度。檢測是基于混凝土表面開展的，因此對于回彈檢測方法而言，其本質上是一種表面硬度法。

在重錘正式撞擊彈擊桿前，即當重錘處于起始狀態時，可用式（1）計算重錘所具備的勢能：

式中：e為重錘所具備的勢能；Es為彈簧剛度系數；l為起始長度。

在混凝土被彈擊桿撞擊之后，可用式（2）計算回彈勢能：

式中：ex為瞬時回彈勢能；Es為彈簧剛度系數；x為回彈距離。

結合式（1）與式（2），在重錘彈擊之后，可求出能力損失值e損，用式（3）表示：

結合回彈值計算公式：

因為l值是不發生變化的，故可以用式（5）表示回彈值：

基于重錘的沖擊過程，結合回彈值的計算過程，除了能夠反映混凝土強度，也能體現能量的損失情況，把所求得到的回彈值代入回歸方程中，可以得到強度值。按照相關要求，有多個模型可供選擇及利用，如線性模型、冪函數模型、多項式模型及對數函數模型，這些模型都源于回歸模型，由此可建立回歸方程。

線性模型：

冪函數模型：

多項式模型：

對數函數模型：

式中：a、b、c均為系數；為強度換算值，精度大小為0.1MPa；R為回彈值。

3 回彈檢測方法在混凝土強度檢測中的具體應用

3.1 確定檢測部位

文章以上述工程為檢測對象，由于該建筑工程處于在建狀態，為了判斷工程質量是否達到標準，針對該建筑的第1～第4層開展了混凝土強度檢測作業。基于混凝土的澆筑施工，對于各個構件部位，為了充分了解相應的混凝土強度狀況，同時在進行回彈檢測時避免受到養護條件的影響，選取系列構造開展強度檢測，如底板、腹板等。針對每一個測試點，留置5組混凝土試塊，以相同標準的養護條件對混凝土進行養護，相對濕度超過95%，養護溫度為18～22℃，以定期的方式進行灑水養護管理。在養護時間達到1個月后，采用回彈檢測技術對混凝土強度進行檢測。在這一次的測量中，1個測區留置2個混凝土試塊，5個測試點也留置2個混凝土試塊，依次進行2次測量，即在每一個測區中，一共測量20次，以此保證測量精度。為了提高檢測數據的精準性，盡可能避免異常值影響檢測結果，依次剔除最大值、最小值，選擇中間的12個測量數值，并求出這些數值的平均值，以此作為測試區域的強度數值。

3.2 融入施工工藝

回彈法檢測一般需要融入施工工藝中。在該建筑工程中，通過使用膺架法開展現場澆筑施工，在順利完成對混凝土的攪拌之后，借助泵車泵送入模，并按照有關的規范要求，做好施工工序的驗收。根據建筑工程強度要求，選用適當的混凝土材料，確定相關材料的比例，如石子、水等，此時可以利用回彈檢測方法展開試驗。具體施工時，有效結合試驗比例，對混凝土進行拌和，以此確保混凝土的強度。通過試驗可獲得相應的理論配比，如表1所示。

表1 理論和實際用料配合比值

3.3 混凝土強度檢測結果與分析

在檢測混凝土強度時，對于所要被檢測的混凝土而言，其齡期都超過30d。測量范圍包括兩個方面：一是結構柱留置的混凝土試塊；二是該建筑的第1～第4層剪力墻的試塊，一共要檢測的混凝土試塊有485塊。在回彈法測試中，有多個有效參數，如泵送修正、檢測角度。混凝土強度計算表如表2所示。

表2 混凝土強度計算表

結合測量數據，基于該建筑工程，構建冪函數回歸模型：

結合表2中的數據，求出每一個測試區中混凝土相應的強度數據，根據不同的構造部位，將混凝土試塊劃分為5組，獲得了以下統計結果：對于1～100＃分組混凝土試塊，所得的回彈平均值為48.7；對于101～200＃分組混凝土試塊，所得的回彈平均值為49.3；對于201～300＃分組混凝土試塊，所得的回彈平均值為49.4。

依據角度修正值，并結合鋼筋保護層修正值，獲得了以下統計結果：混凝土強度超過60MPa的，總共有457個，所占比例約為94%；混凝土強度為53.5～60MPa的，總共有19個，所占比例約為4%；混凝土強度為50～53.5MPa的，總共有9個，所占比例約為2%；尤其是腹板的強度，都超過60MPa。從統計結果來看，該工程各部位的混凝土無論是驗收規范，還是驗收標準，都符合混凝土的強度要求。

4 結束語

基于混凝土強度的檢測，該工程項目應用回彈法檢測技術對混凝土強度進行了檢測，同時針對不同測區的強度數據開展了全方位的分析及深入探究，合理分析了強度參數，為工程項目的竣工驗收提供了強有力的依據。在利用回彈檢測技術進行檢測時，需結合實際的檢測要求，科學留置混凝土試塊；同時，無論是模型的構建，還是數據異常值的去除，檢測人員均要提高重視程度，盡可能不對強度數據造成影響，確保回彈檢測技術得到充分利用，提高檢測結果的合理性及精準性。