淺析無損法檢測

董晶晶 余園園

【摘 要】本文對無損檢測技術、回彈法檢測混凝土強度、回彈值計算、混凝土強度的推定方法進行了分析，內容詳細，可為相關行業提供指引。

【關鍵詞】回彈法;無損檢測;混凝土強度

回彈法是截止目前研究成果基本只適用普通混凝土回彈法簡便、靈活、符合現狀，該檢測方法不僅能判斷混凝土質量[1-2]，而且能定量給出具體的強度值，檢測結果可作為處理混凝土質量的—個依據。

一、無損檢測技術

回彈錘是估算混凝土強度最常用的非破壞性方法，測量結果受到各種因素（混凝土的組成和成分，濕度或年齡）的影響，高強度混凝土（HSC）的質量不同，對測試結果的影響程度不同。對于強度超過90MPa的骨料，其可忽略不計。為了用回彈錘確定HSC的抗壓強度，有必要針對具有不同強度的母巖骨料制定特殊的校準關系。使用針對正常重量混凝土精確確定HSC強度，將普通重量混凝土的校準關系上限移至測試HSC時測量的最大回彈數，根據調整的公式計算的抗壓強度值小于HSC的實際強度[3]。

以往研究也提出了一種用于混凝土結構缺陷檢測的新型無損檢測（NDT）方法，該方法基于受到沖擊載荷的有缺陷的混凝土結構的動態響應。與類似的NDT技術相反，例如沖擊回波方法，本方法使用非接觸裝置用于產生沖擊（產生沖擊波的激波管）和響應監測（測量混凝土表面速度的激光振動計）。已經對具有不同長度和深度（平行于自由表面的便士狀裂縫）的混凝土試樣進行了實驗和數值（有限元）研究。

二、回彈法檢測混凝土強度

強度被認為是混凝土的重要特性;它可以用來估算混凝土的抗壓強度。經典的Schmidt回彈錘是測量混凝土表面硬度的運用最廣泛的非破壞性方法，而Leeb回彈錘已在相關領域進行了數十年的廣泛研究，他通過國家和國際硬度測量標準，結合兩種方法測試混凝土制成的不同w/c比（0.33，0.4和0.5）。提出了回彈數（Schmidt和Leeb）與混凝土抗壓強度之間的簡單線性關系，Schmidt回彈數與具有不同w/c比的混凝土的抗壓強度相關，同時預測了所有w/c比的10%誤差內的混凝土抗壓強度。因為沖擊試樣后觀察到顯著的強度降低（平均10.5MPa），而Leeb回彈試驗程序沒有任何混凝土的損壞。這種差異可以通過兩個錘子的沖擊能量的顯著差異來解釋（2207和11N·mm-分別為D型、N型和Leeb錘、Schmidt回彈錘）。這些試樣的目標是在早期（少于3天）進行壓縮試驗，或者當預期的抗壓強度小于7MPa時進行壓縮試驗。

回彈錘試驗和超聲波脈沖速度試驗是兩種常用的無損NDT方法，用于檢驗混凝土的性能。超聲波脈沖的行進速度與試樣的密度，均勻性和均勻性有關。采用這兩種方法來估算混凝土的抗壓強度，以建立錘回彈值/超聲脈沖速度與混凝土抗壓強度之間的關系。結果表明，組合NDT方法（也稱為SonReb方法）比單一NDT方法更準確[4]。

三、混凝土強度測量不確定度評定與造成回彈法測試偏差的分析

影響測量結果有很多因素，這些因素的來源又來自很多方面，例如被測對象、測量儀器設備、測量的環境、測量的方法以及測量人員所導致的誤差。

非破壞性評估可以有效地應用回彈法測試偏差的分析。在該過程中，假設用于沖擊載荷的力-時間函數，估計模擬參數即彈性材料的性質，確保了其穩定性[5]。

四、回彈法檢測混凝土強度的實驗分析

（一）相關概述

將濃度約1%的酚酞酒精溶液運用于測試碳化深度（深度值應為垂直距離、注意觀察顏色較淺的部分為實際的碳化深度），采用HRC58-HRC62洛氏硬度值的鋼鉆，測強曲線的順序為專用曲線、地區曲線、統一曲線。

（二）回彈值計算

一般檢測要求測區數量不少于10個，否則數據就沒有代表性，一般實驗中每個測區選定16個測點（4*4），相鄰測點不小于2cm，需要及時記錄數據。

（三）混凝土強度推定

可以根據每個測試區域的查表轉換混凝土強度值，再計算部件的測試區域的平均混凝土強度。若小于10個測區，則強度的推定值為最小的測區強度換算值;若大于等于10個測區，則另算[4]。

（四）回彈法檢測混凝土強度的記錄表

內容包括工程名稱、工程部位、混凝土強度等級、成型日期、檢測環境、構件名稱、測區編號、測區平均值、角度修正值、澆筑面修正值、碳化深度、非泵送及泵送混凝土測區強度換算值、強度計算、強度推定值、檢測依據、測試條件、測試面狀態、回彈儀型號、回彈儀編號、回彈儀率定值、備注信息等[5-6]。

參考文獻：

[1]彭章.回彈—鉆芯綜合法在既有結構混凝土強度推定中的應用[D].湖南科技大學，2017.

[2]鄭鋒勝.回彈法在水利工程混凝土檢測中的應用分析[J].建材與裝飾，2019（20）：281-282.

[3]趙忠勝，曹琪.混凝土強度檢測技術探析[J].安徽建筑，2019，26（05）：136-137.

[4]李炳秀.回彈法檢測隧道襯砌質量的不確定度評定[J].科技與創新，2019（12）：115-117.

[5]Energy-Wind Farms;Investigators from Beihang University Zero in on Wind Farms （Resilience Design Method Based On Meta-structure：a Case Study of Offshore Wind Farm）[J].Energy Weekly News，2019.