淺析回彈法檢測混凝土強度的應用現狀

?

淺析回彈法檢測混凝土強度的應用現狀

李劍

江蘇省豐縣建設工程檢測中心 江蘇徐州 221700

[摘要]本文對回彈法檢測混凝土強度的應用現狀進行了分析，在簡要闡述回彈法原理及特點的基礎上，對回彈法在混凝土抗壓強度檢測方面存在的一些問題進行了探討。

[關鍵詞]回彈法;混凝土檢測;混凝土強度

引言

回彈法是目前應用較多的一種混凝土強度無損檢測技術。混凝土無損檢測技術就是在檢測混凝土物理指標時不對其造成損傷的檢測技術，對混凝土強度檢測來說，回彈法以及超聲回彈綜合法是目前應用較為理想的無損檢測技術。

回彈法是瑞士工程師施密特發明的一種混凝土強度檢測方法，是通過測定混凝土表面硬度來推算混凝土抗壓強度的一種混凝土現場檢測技術，在國外已有五十多年的應用歷史，是國際公認的混凝土無損檢測基本方法之一。回彈法在國際上的應用主要分為兩種類型，一種是根據回彈值來推定混凝土的強度，一種是將回彈值做為混凝土質量相對比較的標準。我國從上世紀50年代開始采用回彈法來測定現場混凝土的抗壓強度，并在60年代具備了自行生產回彈儀的能力，但直到上世紀80年代才頒布《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》。

回彈法在我國應用初期，由于沒有統一的技術標準，測試誤差較大，使得回彈法的應用推廣在一定程度上受到了限制。鑒于此，1978年國家建委將混凝土無損檢測技術研究列入建筑科學發展計劃，由陜西省建筑科學研究院設計院牽頭成立協作研究組，對回彈法的影響因素、測試技術、儀器性能、數據處理以及強度推算方法等進行了系統的研究，提出了我國的回彈儀標準狀態及“回彈值一碳化深度一強度”相關關系，解決了控制回彈法平均相對誤差在±15%以內的關鍵技術，提高了回彈法的測試精度和適應性。之后隨著《技術規程》的頒布與三次修訂，回彈法成為我國目前應用最為廣泛的混凝土無損檢測技術之一。

1、回彈法基本原理

混凝土表面的硬度與其抗壓強度之間存在著某種相關關系，回彈法就是利用了這種相關性，其實際是以回彈值來反映混凝土表面的硬度，然后再根據混凝土表面的硬度來推測出混凝土的抗壓強度。回彈值是通過回彈儀來測得的，回彈儀是一種用彈簧驅動的重錘，通過彈擊桿來彈擊混凝土表面，以重錘被反彈回來的距離確定回彈值。回彈法屬于表面硬度法的一種，回彈值在一定程度上反映了混凝土的彈性性能與塑性性能，而混凝土的彈性性能、塑性性能和混凝土強度有著必然的聯系。基于此種聯系，可以建立回彈值與混凝土抗壓強度之間的關系曲線，也就是測強曲線，這是回彈法無損檢測推定混凝土強度的基礎，也是技術核心。

影響回彈法準確度的因素很多，儀器性能、操作方法以及氣候條件等，都會對回彈值產生一定的影響，因此，掌握正確的操作方法，對于回彈法的應用來說是十分重要的。此外，混凝土的碳化深度不同得到的回彈值有較大差別，是影響回彈法準確度的一個重要因素。大量的研究和現場測試表明，碳化深度能在相當程度上反映包括混凝土齡期和混凝土所處環境在內的綜合影響，所以碳化深度值的測量對于回彈法的準確度具有重要影響。

2、回彈法檢測混凝土強度的特點

通過回彈法來檢測混凝土的抗壓強度，雖然存在著檢測精度不夠的問題，但回彈儀構造簡單，操作起來也簡單方便，再加上測試快速、效率高、檢測費用低廉等優點，使得在實踐應用中效果比較理想，尤其在施工現場對結構混凝土的強度進行隨機大量的檢驗，具有很好的適用性。

《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T23-2011）中規定：回彈法檢測混凝土適用于普通混凝土抗壓強度的檢測，不適用于表層及內部質量有明顯差異或內部存在缺陷的混凝土強度檢測，這在一定程度上限制了回彈法的檢測范圍與適用性。另外，由于高強混凝土的強度基數較大，應用回彈法即使只有15%的相對誤差，其絕對誤差也會很大而使檢測結果失去意義。

混凝土抗壓強度的影響因素有很多，包括混凝土原料中的水泥品種、骨料大小粗細以及外加劑的配比等，混凝土構件的成型工藝與養護方法，混凝土的碳化深度、齡期以及含水率的影響等也都具有一定的影響，這些影響因素同樣對回彈值的也具有作用性。

3、回彈法檢測混凝土強度存在的問題

3.1測定礦物摻合料混凝土碳化深度方法的問題

隨著混凝土技術的不斷發展進步，各種高性能、高耐久性以及綠色混凝土得到了大量的應用，而這種混凝土的配制必須要使用大摻量的礦物摻合料，如粉煤灰、磨細礦粉和硅灰等。礦物摻合料的使用提高了混凝土的抗滲性、密實性，使混凝土的整體性能得到了提升，而且大量工業廢渣的使用，變廢為寶，起到了很好的節能環保效果與經濟效益。但現行回彈法測定混凝土碳化深度的方法，對于測定礦物摻合料混凝土的碳化深度存在一定的問題。現行方法：采用工具在測區表面形成直徑約15mm孔洞，其深度應不大于混凝土的碳化深度；清除孔洞中的粉末和碎屑且不得用水清洗；采用濃度為1%-2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內壁的邊緣處，當已碳化與未碳化界面清晰時，采用碳化濃度測量儀測量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離，測量三次，每次計數應精確至0.25mm；取三次測量的平均值作為檢測結果，精確至0.5mm。現行混凝土碳化深度的測量方法，其原理是利用了氫氧化鈣與碳酸鈣遇酚酞變紅與不變色的化學現象。混凝土生成碳酸鈣是其碳化的表現，碳化總是先從混凝土表面開始，然后逐步向內部深入。在傳統的只使用水泥一種膠凝材料情況下，不存在其它干擾因素，現行回彈規范是沒有問題的。但在礦物摻合料混凝土中，膠凝材料不止是水泥，還有粉煤灰、磨細礦粉、硅灰等，這些摻合料在消化時，會消耗掉混凝土中絕大部分的氫氧化鈣，很容易就會造成混凝土碳化深度的測量不準確。

3.2回彈法檢測混凝土強度的影響因素

回彈法測強實則是對混凝土抗壓強度的一種推算測定，其所得數值代表的是混凝土表層的硬度，而混凝土結構是一種復雜的非均質體，其內部的均勻性以及不同組分的硬度，都會對檢測的準確度產生影響。通常情況下，混凝土原材料的拌合以及外加劑的使用添加、混凝土現場施工工藝以及養護會對回彈法檢測結果準確度有一定的影響；使用統一測強曲線還是建立地區專用測強曲線對檢測結果的準確度有較大影響；測試面因素對測強的準確度也有一定的影響，因此，應保持測試面的清潔、平整，麻面或是有浮漿的測試面，會導致檢測結果偏低。測試面還應保持一定的干燥度，混凝土表面的濕度對回彈法的檢測結果具有較大的影響。

4、結束語

隨著各種不同類型混凝土的出現，技術的不斷進步使得回彈法在實踐應用中經受著諸多的考驗，至今為止，對其技術規范也已經進行了三次修訂。就其目前應用的現狀來說，在很多情況下依然具有很好的實踐應用價值。