淺談回彈鉆芯法檢測混凝土強度的應用

麥家昌

摘 要：混凝土強度是混凝土結構受力性能的關鍵因素，同時也是質量驗收、房屋安全鑒定、質量問題仲裁的重要指標。文章概述了回彈法與鉆芯法各自的優點，并闡述了回彈鉆芯法在很多工程混凝土強度檢測中的使用。

關鍵詞：回彈鉆芯法；檢測；混凝土；強度

現階段國內常用混凝土強度檢測的方法有很多種，主要包括回彈法、超聲波法以及鉆芯法等，各種方法都有自己獨特的優點與局限性。回彈法測試快速、簡便，但是混凝土齡期增長后，混凝土表面硬化，對潮濕混凝土表面硬度降低，回彈值顯著偏低。鉆芯法使用起來直觀準確，可以從芯樣的強度來推定混凝土強度的特點，但是鉆芯法不宜用在一結構大面積中，所以，可以利用回彈法的優點來彌補鉆芯法的缺點，使兩種方法綜合起來，使用回彈鉆芯綜合法，將這兩者對構件進行內外結合，以便由表至內多側面綜合反映混凝土抗壓強度。

1 回彈法測強、鉆心法測強概述

1.1 回彈法測強的特點及影響分析

回彈法是指應用回彈儀測定混凝土表面硬度來推斷混凝土抗壓強度的方法。回彈法測試具有快速、簡便的特點，能在短期內進行較多數量的檢測，以取得代表性較高的總體混凝土強度質量，檢測齡期為12～1000d，碳化化深度為低碳化深度的混凝土。

1.1.1 測試面，環境溫度，測試儀器對回彈測強的影響分析

檢測時必須為混凝土原漿面，不可誤將砂漿粉刷層當作混凝土原漿面進行檢測，混凝土表面的疏松層應清除，確認被檢測結構的表面清潔、平整然后進行檢測。測試時，回彈儀質量必需合格，經計量標定后才能使用，使用的環境溫度為-4℃～40℃，回彈儀的軸線應始終垂直于構件的表面，軸壓回彈儀按鈕松開，彈擊桿徐徐伸出，掛鉤掛上重錘，回彈儀對混凝土表面緩慢均勻施壓，重錘脫鉤，沖擊彈壓桿后，重錘即帶動指針向后移動至達到一定位置時，指示出混凝土表面的回彈值。

1.1.2 碳化深度對回彈法測強影響的分析

采用回彈儀確定混凝土抗壓強度的影響因素較多，其中有構件的剛度、濕度、測試面位置、測試角度以及混凝土的碳化深度等，其中以碳化深度對強度影響尤為重要。

實際工程檢測中還發現，設計強度低的混凝土結構或構件處于干燥迎風面容易碳化。相反混凝土碳化就慢，氣候潮濕碳化速度慢，氣候干燥碳化速度快。大氣污染嚴重的（工業區）地區混凝土碳化速度快，非工業地區混凝土碳化速度慢，可以看出碳化深度直接影響構件強度的計算與推定。

當碳化度為1.0mm時，實測強度為10～50MPa強度降低5%～8%；如碳化深度為5.0mm，實測強度為10～50MPa，強度降低為28%～35%。由此說明碳化深度影響之大不容小視，既然如此碳化深度測試要更為重視，如果測試誤差大，將影響工程質量的客觀評價。

1.2 鉆芯法測強的特點及影響分析

鉆芯法測強，是在結構構件上直接鉆取混凝土試件，進行加工后試壓所測得的強度值，鉆芯法測強能真實地反映混凝土的質量，是比較直觀、準確、可靠的一種方法。但鉆芯法取芯工作量大，且不宜在構件上取過多數量以致影響其結構安全性。

1.2.1 鉆取芯樣的設備及芯樣加工對鉆芯法測強的影響分析

鉆取混凝土芯樣時，首先選擇鉆頭尺寸，鉆取芯樣直經尺寸一般不宜小于粗骨料最大粒徑的三倍。在任何情況下，也不得小于骨料最大粒徑的兩倍，其次應選用易操作、重量輕與混凝面保持垂直的，質量合格的鉆芯機。加工芯樣的高度應為直徑的0.95～2倍，一般采用1倍，芯樣兩端鋸平后，端面要處理平整，在l00mm長度內不平整度不能大于0.1mm。芯樣端面與軸線的垂直應不得大于2。芯樣內不允許有裂縫或較大的缺陷。芯樣試件內不應含有鋼筋（如果不能滿足此項要求時，每個試件內最多允許含兩根直徑小于l0mm的鋼筋，并且鋼筋應與芯樣軸線垂直，不得露出端面）。為了使芯樣與被測試件的強度一致，芯樣試件宜在被檢測結構或構件混凝土濕度基本一致的條件下，進行抗壓試驗。如結構工作條件比較干燥，芯樣試件應以自然干燥狀態下進行試驗；如結構工作條件比較潮濕，芯樣試件應以潮濕狀態下進行試驗。若按自然干燥狀態進行試驗時，芯樣試件在受壓前，應在室內自然干燥3天；按潮濕狀態進行試驗時，芯樣試件應在20℃±5℃的清水中浸泡40～48h，從水中取出后立即進行抗壓試驗。

1.2.2 鉆取芯樣的部位和數量對鉆芯法測強的影響分析

鉆芯法適用于局部破損檢測，因此在選擇鉆芯位置時，應避開主筋，預埋件和管線等有鋼筋的部位，根據結構圖并借助鋼筋位置測定儀等磁感應設備查明鋼筋位置，在結構受力較小的部位，盡量避免對結構造成不安全的部位。

因鉆芯法屬于局部破損的檢測方法，所以不宜在構件上取過多數量的芯樣，可是芯樣強度的離散性較大，數量太少的話代表性不夠，因此對單個構件，當其體積和尺寸較大，取芯樣不應少于3個，取芯樣的位置應盡量分散，盡量減少對結構強度的影響，對于較小的構件，芯樣數量可取2個。

2 工程檢測實例分析

某生活小區工程，剪力墻結構，所檢部位設計混凝土強度等級C30，檢測時混凝土齡期約63～65d左右。檢測方法采用回彈法，通過對采集的數據進行匯總，發現剪力墻、暗柱等一些豎向構件碳化較大，碳化深度都大于2.0mm，有的甚至達到6.Omm，如果據此碳化進行混凝土強度推定值的折減，將使回彈法檢測結果偏低。根據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T23——2011）4.1.6條，可鉆取混凝土芯樣進行修正。

3 分析探討

通過對一些資料的總整理，每一回彈測區的混凝土強度推定值均有與其相應位置的芯樣強度值，并采用了鉆芯法對回彈法進行修正，即在結構實體上同部位鉆取芯樣（100mm）進行修正，取得了較好的效果，使檢測結果更準確。由于鉆芯法是直接從構件上鉆取芯樣，因此材料、配合比、養護條件等都與結構實際情況相同，所以用芯樣修正系數對非破損方法測出的強度進行修正，修正后的測區強度精度高，與實際混凝土強度更接近。

為了更準確反映混凝土的實際情況，用鉆法修正回彈法的檢測結果很有必要。混凝土在28d齡期內正常養護，混凝土表面的碳化規律一般是碳化深度與其表面硬度成負相關關系，我國現行的回彈法統一測強曲線將由碳化引起的混凝土表面硬度的增加進行一定的折減，然而據了解大部分施工中豎向混凝土現澆構件側面均不能嚴格做到按規范要求進行養護，或者澆水不夠及時、充足，再加上外加劑的使用及工程中大模板的推廣應用，使得混凝土中的氣泡不易排出，最終導致混凝土成型后構件表面出現氣孔，密實度差。

參考文獻

[1] 閻培渝，張慶歡.含有活性或惰性摻和料的復合膠凝材料硬化漿體的微觀結構特征硅酸鹽學報[J].2006，34（12）：1491-1496.

[2] 彭圣浩.建筑工程質量通病防治手冊[M].中國建筑工業出版社，2002.

[3] 回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程（JGJ/T23-2011）[S].