回彈法檢測混凝土抗壓強度的不確定度評定

陳仕坤

（廣東惠和工程檢測有限公司 廣東廣州 510410）

1 前言

回彈法是通過回彈儀檢測混凝土表面硬度從而推算出混凝土抗壓強度的方法。重錘以一定沖擊動能撞擊頂在混凝土表面的沖擊桿后，測出重錘被反彈回來的距離，以回彈值作為強度的相關指標來推定混凝土強度的。其適用于自然養護、評定強度在10～50MPa的普通混凝土，不適用于內部有缺陷或遭化學腐蝕、火災、冰凍的混凝土和其他品種的混凝土。回彈法檢測技術具有多項優點，特別是因其檢測方法便捷、檢測技術易于掌握，操作方法簡便，對結構和構件無任何損傷，抽檢構件數量較多，使回彈法檢測混凝土抗壓強度得到廣泛應用。但是由于回彈法在使用過程中存在較多的操作不規范、隨意性大、計算方法不當等問題，造成了較大的誤差。因此評定回彈法測量混凝土抗壓強度的不確定度在實際檢測工作中具有重要作用。

2 檢測條件

檢測依據為《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T23-2011）。檢測對象是一棟剪力墻結構住宅，構件位置為2層墻2×A～B軸。

3 測量儀器

一體式觸屏數字回彈儀、數字式碳化深度測量儀。

4 數學模型的建立

式中：

fcu，e——混凝土構件強度推定值（MPa）；

Rij——第i測區第j個測點回彈值；

dij——第i測區第j個測量的碳化深度值（mm）。

5 測量數據

在檢測墻柱構件混凝土澆筑側面的強度時，盡量將回彈儀保持水平，每個測區測16個回彈值，去掉其中最大值和和最小值各3個，則該測區的平均回彈值即為余下10個回彈值的算術平均值。回彈值測量完畢后，應在有代表性的測區上測量碳化深度值，測點數不應少于構件測區數的30%，應取其平均值作為該構件每個測區的碳化深度值，當測區的碳化深度平均值極差值大于2.0mm時，應在每一測區分別測量碳化深度值。回彈法檢測混凝土抗壓強度回彈值及碳化深度值見表1，構件混凝土強度計算見表2。

6 標準不確定度來源的分析

測量不確定度的主要來源是：被測對象、測量儀器設備、測量環境、測量方法等。不確定度的來源見表3。

7 不確定度的評定

7.1 回彈值讀數重復性引入的標準不確定度u1R

A類評定方法，試驗標準差為：

表2 構件混凝土強度計算

表3 回彈法檢測混凝土抗壓強度的不確定度來源

7.2 彈擊方向偏離引入的標準不確定度u2R

由實際操作經驗，回彈儀的彈擊偏離角度對回彈值的影響在±1分度值之內，這一誤差在此區間內均勻分布，采用B類評定方法，則標準不確定度為

7.3 回彈儀系統性能引入的標準不確定度u3R

回彈儀系統性能引入的不確定度為1個分度值之內，這一誤差在此區間內均勻分布，采用B類評定方法，則標準不確定度為u3R=

表1 回彈法檢測混凝土抗壓強度回彈值及碳化深度值

7.4 碳化深度讀數重復性引入的標準不確定度u1d

A類評定方法，試驗標準差為：

7.5 數字式碳化深度測量儀系統性能引入的標準不確定度u2d

數字式碳化深度測量儀由校準證書給出u=0.05mm，k=2按不確定度B類評定，其標準不確定度為

8 靈敏系數

8.1 測區回彈值的靈敏系數

令碳化深度值不變取dˉ=2.0mm，平均回彈值Rm變化一個微小的單位0.1，對混凝土構件強度推定值fcu，e的影響。回彈值微小變化后構件混凝土強度計算見表4。

表4 回彈值微小變化后構件混凝土強度計算

8.2 碳化深度值的靈敏系數

令回彈值不變，平均碳化深度變化一個最小單位0.5mm，對混凝土構件強度推定值fcu，e的影響。碳化深度值微小變化后構件混凝土強度計算見表5。

表5 碳化深度值微小變化后構件混凝土強度計算

9 計算構件混凝土抗壓強度推定值的合成標準不確定度以及擴展不確定度

合成標準不確定度：

擴展不確定度 U=kufcu，e=2×2.84=5.68MPa。

10 小結

不確定度是測量結果質量的指標。不確定度越小，所述結果與被測量的真值愈接近，質量越高，水平越高，其使用價值越高；不確定度越大，測量結果的質量越低，水平越低，其使用價值也越低。通過本文不確定度分析，提高回彈法檢測混凝土抗壓強度檢測數據的可信度，應注意不確定度的主要來源，提高一體式觸屏數字回彈儀以及數字式碳化深度測量儀的準確度級別，嚴格按照規范控制檢測流程。