回彈法和鉆芯法檢測結構混凝土抗壓強度探討

摘 要：混凝土的抗壓強度是評估結構安全性和耐久性的關鍵指標。本文詳細探討了回彈法和鉆芯法這兩種常用的混凝土強度檢測方法，并對其進行了對比分析。此外，文章還探討了超聲回彈綜合法、后錨固法、剪壓法等檢測手段，為混凝土強度檢測提供更多檢測的方案，僅供參考。

關鍵詞：混凝土抗壓強度；回彈法；鉆芯法

1 前言

在主體結構工程中，混凝土的強度是至關重要的指標。準確檢測混凝土的抗壓強度對于確保結構的安全性和可靠性具有重要意義。目前，回彈法和回彈取芯法是常用的混凝土強度檢測方法，但它們各自存在一定的局限性。因此，尋找一種更加有效的檢測手段，既能不破損地檢測混凝土強度，又能具有良好的整體代表性，成為當前混凝土強度檢測領域的一個重要課題。

2回彈檢測

回彈檢測是一種非破壞性檢測手段，通過測量混凝土表面硬度來估算其抗壓強度。該方法簡單、經濟且對結構無損傷，因此在工程現場得到廣泛應用。

2.1檢測前準備

在進行回彈檢測之前，需做好充分的準備工作，以確保檢測結果的準確性和可靠性[1]。需對回彈儀進行檢定，確保其處于良好的工作狀態。檢定周期通常為半年，且在新回彈儀啟用前、超過檢定有效期限、遭受嚴重撞擊或其他損害等情況下，應及時送交法定計量檢定機構進行檢定。還需檢查回彈儀的率定值，即在標準鋼砧上的回彈值是否符合規定范圍（通常為80±2）。需對檢測對象進行預處理，確保混凝土表面干燥、清潔、平整，無疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面等缺陷。對于不滿足測試條件的構件，應進行必要的打磨和清理。

2.2檢測過程

檢測過程中，需按照規范的操作步驟進行。要將回彈儀的軸線垂直于混凝土檢測面，緩慢施壓，待指針穩定后準確讀數并復位。每個測區內應均勻分布測點，相鄰兩測點的凈距不宜小于20 mm，測點與外露鋼筋、預埋件的距離不宜小于30 mm。在同一測點上只應彈擊一次，并記錄回彈值。

在測量回彈值的同時，還需在每個構件的代表性位置上測量碳化深度值。碳化深度是混凝土表面碳化層與未碳化層之間的垂直距離，對混凝土強度的評估具有重要影響。測量碳化深度時，需使用適當的工具在混凝土表面形成孔洞，并清除孔中的粉末和碎屑，然后用濃度1%的酚酞酒精溶液滴在孔內壁處，待碳化與未碳化界線清晰時，用卡尺或深度測量工具測量碳化深度，并取多次測量的平均值作為該點的碳化深度值。

2.3計算構件測區回彈換算值和構件抗壓強度推定值

計算構件測區回彈換算值，要先計算每個測區的平均回彈值。將測區內16個測點的回彈值剔除3個最大值和3個最小值后，計算剩余10個回彈值的平均值，作為該測區的平均回彈值。根據平均回彈值和碳化深度值，查詢JGJ/T 23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》中的測區混凝土強度換算表，得到測區混凝土強度換算值。將每個測區的混凝土強度換算值進行算術平均，得到構件測區回彈換算值。

計算構件抗壓強度推定值，當構件測區數少于10個時，構件抗壓強度推定值取構件中最小的測區混凝土強度換算值。當構件測區數不少于10個時，根據各測區混凝土強度換算值的標準差和平均值，計算構件抗壓強度推定值。

根據表1中提供的混凝土強度換算值，計算所有測區混凝土強度換算值的平均值和標準差。具體計算如下： 平均值=（35.0+37.5+36.5+38.5+40.0）/5=37.7 MPa

標準差=[（35.0-37.7）^2+（37.5-37.7）^2+（36.5-37.7）^2+（38.5-37.7）^2+（40.0-37.7）^2]/5的平方根≈1.2 MPa

由于本例中測區數為5個（少于10個），因此構件抗壓強度推定值取所有測區中混凝土強度換算值的最小值，即35.0 MPa。若測區數不少于10個，則需根據標準差和平均值進一步計算推定值，但在此情況下，應直接采用最小值作為推定值。

3鉆芯檢測

鉆芯檢測是一種破壞性檢測手段，通過從混凝土結構中取出小直徑的圓柱形芯樣，對其進行抗壓強度測試，從而評估結構的混凝土品質。該方法能直觀反映混凝土的內部狀況，如骨料分布、孔隙率和裂縫等，多用于對其他非破壞性檢測結果的驗證或對結構安全性的深入診斷。

3.1檢測前

在進行鉆芯檢測前，需對結構進行全面細致的初步評估以確定最合適的取芯位置[2]。這需要結合結構的設計圖紙、施工記錄以及前期可能進行的非破壞性檢測結果等多方面信息進行綜合考量。確定取芯數量時，通常每個構件應至少取芯3個，以確保檢測結果具有一定的代表性和可靠性。接著，要在結構中選取具有代表性的部位進行取芯，避開鋼筋密集區、預埋件和構件邊緣等可能影響結果的區域。這些區域可能會導致芯樣不完整或者在取芯過程中對結構造成較大的損傷。同時，還應對鉆芯設備進行嚴格檢查，確保其處于良好狀態，包括檢查鉆頭的磨損程度、鉆機的穩定性以及設備的電氣連接等。要準備好相應的防護措施，如佩戴安全帽、護目鏡等，以確保檢測人員的安全。

3.2檢測過程

鉆芯過程需嚴格遵守安全操作規程。使用專用鉆機在選定的位置進行鉆孔，鉆孔直徑一般為100 mm左右。在鉆孔過程中，要控制好鉆機的轉速和進給力，確保鉆孔的垂直度和精度。鉆孔深度應達到混凝土內部，以便取出完整的芯樣。取出芯樣后，需立即進行標記并妥善保存，防止芯樣受到損傷或混淆。標記應包括取芯位置、編號、深度等信息，以便后續分析。還需記錄取芯位置、深度等詳細信息，這些信息對于分析混凝土結構的質量分布和變化趨勢具有重要意義。

3.3數據處理

芯樣的處理和測試是鉆芯檢測的關鍵環節。需對芯樣進行仔細清洗和平整處理，確保其表面干凈、平整。清洗過程中要使用適當的清洗劑，避免對芯樣造成損傷[3]。平整處理可以采用磨光機等設備，使芯樣的兩端面平行且垂直于芯樣軸線。然后，使用壓力試驗機對芯樣進行抗壓試驗，測量其抗壓強度。在試驗過程中，要嚴格按照操作規程進行加載，控制加載速度，確保試驗結果的準確性。要記錄芯樣的破壞荷載和變形情況，以便后續分析。

3.4按要求計算混凝土強度值

芯樣抗壓試驗，將加工好的芯樣放在壓力試驗機上，以一定的加載速度進行抗壓試驗。在試驗過程中，要密切觀察芯樣的變形情況，當芯樣出現明顯的破壞跡象時，記錄下破壞荷載[4]。要注意觀察試驗機的顯示屏，確保加載過程中的數據準確無誤。

混凝土強度計算，根據芯樣的破壞荷載和芯樣的截面積，計算混凝土的強度值。計算公式為：混凝土強度=破壞荷載÷芯樣截面積。

4回彈法與鉆芯法檢測結構混凝土抗壓強度的對比分析

在混凝土結構工程中，準確評估其抗壓強度是確保結構安全性和耐久性的關鍵步驟。回彈法與鉆芯法作為兩種常用的混凝土強度檢測方法，各有其獨特的優勢和局限性。內容如表5：

回彈法因其非破壞性質、操作簡便性和成本效益的特點，而適用于初步和大面積的混凝土質量評估；鉆芯法由于其準確性和提供的內部結構信息，適合于深入的強度評估和驗證其他測試方法。因此，在選擇適合的檢測方法時，應根據項目的具體需求和條件來決定。

5 結論

綜上所述，回彈法和鉆芯法作為目前常用的混凝土強度現場檢測方法，各有其優缺點和適用范圍。為了更真實、全面地反映混凝土強度并使其具有良好的整體代表性，可以考慮采用超聲回彈綜合法、后錨固法或剪壓法等無損或微破壞性檢測方法。隨著科技的進步和檢測技術的不斷發展，未來還將出現更多先進的檢測手段和方法，為混凝土強度的現場檢測提供更加可靠和有效的技術支持。

參考文獻

[1]李雪雪，孫彬，毛詩洋，等.鉆芯法檢測薄壁預制構件混凝土抗壓強度的試驗研究[J].建筑結構，2023，53（24）：74-79.

[2]劉巖.組合回彈法檢測混凝土抗壓強度研究[J].建筑結構，2023

，53（10）：91-96.

[3]千明德，孫洪宇，韓啟超.芯樣混凝土抗壓強度離群值的檢驗方法[J].四川水泥，2023（6）：13-15.

[4]賴春林.鉆芯法對回彈法檢測混凝土抗壓強度結果修正的應用[J].江西建材，2023（8）：66-67+71.