回彈法檢測混凝土抗壓強度的可靠性探討

劉光華，張文喜

（江蘇華科建設工程質量檢測有限公司，江蘇 南京 211800）

回彈法檢測混凝土抗壓強度的可靠性探討

劉光華，張文喜

（江蘇華科建設工程質量檢測有限公司，江蘇 南京 211800）

文章首先闡述回彈法檢測混凝土抗壓強度的基本原理，在此基礎上對回彈法在混凝土抗壓強度檢測中的應用及其可靠性進行論述。研究結果表明，回彈法可以對混凝土的抗壓強度進行檢測，實際應用中，需要注意碳化深度對檢測結果可靠性的影響。

回彈法；混凝土；抗壓強度；檢測

1 回彈法檢測混凝土抗壓強度的基本原理

1.1 回彈法的原理

回彈法歸屬于無損檢測的范疇，無損測強的一般原理為單一法，即：

上述的函數關系可以用相關公式或是曲線表示，也就是通常所說的回歸方程或是校準曲線。只要在被檢測構件上測出R值，便可利用公式或是曲線換算出混凝土的抗壓強度值。

在對混凝土構件進行回彈檢測的過程中，當重錘處于起始狀態時，若其質量為1，則重錘在此時所具有的勢能可用下式進行計算：

公式（4）當中，x表示重錘的反彈位置，在沖擊回彈的過程中，重錘所消耗的能量可用下式計算：

1.2 回彈檢測儀的使用要求

目前，在混凝土抗壓強度檢測中，重型和中型回彈檢測儀的應用較為廣泛。在對普通混凝土強度進行測定時，一般以中型回彈檢測儀為主，它是一種直射錘擊式儀器。

使用回彈檢測儀對混凝土的抗壓強度進行測定時，應當滿足GB/T9138標準中給出的規定要求。具體如下：指針長度：20±0.2mm；指針摩擦力：0.65±0.15N；彈擊桿端部球面的半徑：25±1.0mm；彈擊拉簧的剛度：785±40N/m；彈擊拉簧的工作長度：61.5±0.3mm；彈擊錘的沖擊長度：75±3mm[1]。除此之外，還應當滿足JGJ/T23-2011規程中給出的如下要求：使用回彈檢測儀的環境溫度應當在-4～40℃；數字式回彈檢測儀應當具備指針直接讀取示值的系統；數字顯示的回彈值與指針顯示的回彈值的誤差應當不超過1。

2 回彈法的應用及其可靠性分析

2.1 建立測強曲線模型

由回彈法的原理可知，其對混凝土抗壓強度的測定是建立在回彈值與抗壓強度具有一定規律性的基礎上，可以用曲線來表示這種關系。未經過碳化的混凝土的相關曲線可用回歸方程表示，但由于實際工程中的混凝土一般都已經碳化或是齡期較長，所以可以用如下函數關系進行表示：

若是可以測出碳化后混凝土構件的含水率，則可以用下列函數關系進行表示：

2.2 測強曲線的影響因素分析

相關研究結果表明，采用回彈法對混凝土抗壓強度進行檢測時，測強曲線的質量會受到以下幾個因素的影響，即人為因素、儀器設備因素、方法因素、環境因素和材料因素。由此會直接影響回彈法的檢測可靠性。為了有效解決這一問題，必須在建立測強曲線前，對相關影響因素進行分析，并采取有效的措施加以應對。

（1）人為因素的影響與應對措施。試驗人員的專業技術水平直接影響測強曲線的建立質量。為解決人為因素的影響問題，可以成立專門的課題研究小組，選取長期從事相關工作的試驗人員，在試驗開始前，對其進行專門培訓，使之掌握正確的試驗方法，確保試驗數據準確無誤。

（2）儀器設備的影響與應對措施?；貜棞y強中使用的主要儀器設備有回彈檢測儀、壓力試驗機、碳化深度測定儀等。回彈檢測儀機芯的裝配尺寸、關鍵零部件的質量以及機芯的整體裝配質量是影響回彈檢測儀工作性能的主要因素，所以應當對這三個因素進行嚴格控制。為確保儀器設備的準確性，試驗中使用的儀器除了要選擇質量合格的產品之外，還應在使用前進行校準。

（3）試驗方法因素的影響及應對措施。在進行試驗的過程中，需要先將混凝土試塊放在壓力試驗機的承壓板上。由于混凝土本身存在分層泌水的現象，從而導致試塊底部的石子較多，由此會造成回彈值的讀數偏高。若是試塊表層泌水，則會導致面層疏松，此時可能會造成回彈值的讀數偏低。為避免此類問題的發生，應當在放置試塊前，將試塊的側面放置在回彈檢測的正對面，這樣能夠保證回彈值的準確性。此外，還應對試塊表面進行清潔，有疏松層、蜂窩及麻面的試塊不得使用。

（4）環境因素的影響與應對措施。試驗環境會對試驗過程中使用的儀器設備及試驗對象造成影響，如壓力試驗機需要在室內正常環境下使用，回彈儀要求環境溫度在-4～40℃。鑒于此，試驗過程中應當取室內正常環境，同時要保證試驗環境的操作空間足夠，光線充足。

（5）材料因素的影響與應對措施?；貜椃z測混凝土抗壓強度試驗中的檢測對象為混凝土試塊，普通的混凝土構件一般都是由水泥、粗細集料、摻和料、外加劑和水按照一定的比例拌和而成，試件抗壓強度的大小在一定程度上受這些原材料的影響。想要確保檢測結果的準確性，就必須保證拌制混凝土試塊原材料的質量，這既是前提也是基礎。

2.3 建立測強曲線

（1）試塊原材料的選擇。本次試驗中使用的試塊原材料如下：水泥為P.042.5；粗骨料為卵石，粒徑在5～25mm，細骨料為中砂，兩者的質量均與行業規范標準的要求相符；摻合料為粉煤灰；外加劑符合國家及行業標準；拌制的混凝土坍落度在160～200mm。

（2）試塊養護。由于回彈法檢測混凝土抗壓強度試驗中，試塊的大小對試驗結果的影響較大，故此所有進行抗壓強度檢測的試塊均為統一規格，即長寬高均為150mm，驗證用的試件尺寸為400×500×2000（mm）。試塊制作完畢后，采用標準養護方法進行養護24h拆模并從養護室內取出，隨后進行7d澆水養護。

（3）試驗結果分析。用回彈法對試件進行檢測，將所得的實測數據，用最小二乘法的原理，并輔以數據庫統計，對混凝土的抗壓強度、平均回彈值及碳化深度值三者之間的測強曲線進行推斷。結果表明，誤差較為突出的數據分布在試塊抗壓強度的10～20MPa和50～60MPa。分析發現，造成這一問題的主要原因是碳化深度的不同，故此在實際工程運用中，應對此加以注意。

3 結束語

綜上所述，文章對回彈法檢測混凝土抗壓強度的原理進行了闡述的基礎上，詳細分析了回彈法在混凝土抗壓強度檢測中的應用，并對回彈法在混凝土抗壓強度檢測中的可靠性進行論證。結果表明，碳化強度會對檢測結果的準確性造成一定的影響，需要在實際應用中加以注意。

[1]陳大川,羅虎,劉翔.回彈法推定普通混凝土空心砌塊抗壓強度研究[J].湖南大學學報(自然科學版),2013,(11):54-56.

[2]李素娟.回彈法檢測纖維再生混凝土抗壓強度的試驗研究[J].世界地震工程,2015,(12):146-148.

TU37

A

2096-2789（2016）12-0060-02

劉光華（1985-），男，江蘇鎮江人，研究方向：建設工程質量檢測。

張文喜（1987-）,男，陜西商洛人，研究方向：建設工程質量檢測。