回彈—鉆芯綜合法在既有建筑結構混凝土強度檢測中的研究

盧婧 蔣海 鄭州市建設工程質量檢測有限公司

一、回彈—鉆芯綜合法的工作原理

相比回彈法或鉆芯法，回彈—鉆芯綜合法的特點如下：

1.通過其中的回彈法，可以充分反映混凝土的表層情況，且對構件的檢測范圍廣泛、連續，隨后利用鉆芯法可以將構件混凝土的內部狀態、強度準確反映出來，最后將回彈法與鉆芯法的結果進行綜合分析，兩者相互印證，不僅能夠提高檢測的全面性，還能保住檢測結果的準確性。

2.能夠結合兩種不同的檢測方法，揚長補短，很大程度上彌補了單一檢測法的不足，能夠更全面、更準確地將混凝土的內外情況反映出來，且檢測結果的可信度極高。

二、工程概況

某建筑工程共27 層，屬于高層建筑，主體結構采用框架-剪力墻，結構構件澆筑采用的混凝土根據設計，某些樓層之間的混凝土等級有所差別，混凝土輸送方式采用的是泵送，該建筑物地上為26 層，地下1 層，主體結構高度96m，周圍有裙房，高4 層，建筑物總建筑面積為6.4 萬m2，設計使用年限為50 年。

為了研究回彈—鉆芯綜合法在混凝土強度推定的準確度及影響因素，本文在全面掌握該項目結構的結構實體混凝土強度情況的基礎下，根據現行相關規定，對該建筑地面以上26 層、地面以下1 層，總共27 層的混凝土構件（包括柱、墻、梁、板）抽樣檢測，通過抽樣檢測的結果與已知混凝土強度等級進行比較，最終提出影響回彈—鉆芯綜合法準確度的因素，并提出一些建議來完善回彈—鉆芯綜合法。

三、回彈—鉆芯綜合法檢測要點

（一）回彈法檢測

根據規定，對待檢構件抽樣時應滿足對同一混凝土強度等級的柱、墻、梁、板抽取構件最小數應符合規定，并應均勻分布；對抽取構件的外觀及尺寸要求應滿足梁的高度不宜少于300mm；柱的邊長不宜少于300mm；對板的回彈檢測時，回彈面應在板底，及應在班底進行回彈。

根據規范要求，在被抽中的梁、板待檢構件中，測區應在混凝土澆筑的側面，每個構件選取對稱兩個側面，每個側面選取5 個測區，每個測區面積為0.2mx0.2m，每個測區布置16 個測點進行回彈檢測，所以相當于對每個被抽中的混凝土梁、板進行了160次回彈，對抽中的混凝土板構件在板底進行回彈，混凝土墻選擇一個側面進行回彈，每個構件選取5 個測區，每個測區面積為0.2mx0.2m，每個測區布置16 個測點進行回彈檢測，故每個板構件回彈80 次，通過這樣大量的回彈數據樣本，使得檢測結果更加可靠，且使人信服。

為了研究用回彈值來推定混凝土強度的方法及其二者之間所存在的聯系，我們根據該建筑結構施工圖，按同一混凝土強度等級的柱、墻分為5 批，梁、板分為3 批，共八個批次進行抽樣并進行回彈。

通過相關規范對現場所有構件抽樣檢測，統計得到現場共抽檢了501 個構件，根據每個構件回彈測區的布置和每個測區的回彈次數，一共得到了40000 多個回彈值，把測得的這些回彈值數據根據前面按混凝土構件的不同和強度設計等級不同分批次歸類，把每一批次中得到的平均回彈值按大小分區間，統計出在每個區間內回彈值個數，從而得到該項目中所有構件的平均回彈值的分布直方圖，通過這些構件平均回彈值分布直方圖發現其規律。根據這些回彈結果，我們按混凝土澆筑的不同構件以及不同強度等級，按批次找出每一批次中所有平均回彈值中的最大值和最小值，并對不同標準回彈值和實測值進行對比分析。

（二）鉆芯法檢測

本文的主要研究內容就是檢驗回彈一鉆芯檢測法推定混凝土強度的準確度以及提出一些完善回彈一鉆芯檢測法的建議。為了使得檢測及分析結果的可靠性，我們選取了整個項目中所有構件按規范抽樣進行了現場回彈，在回彈的基礎上，決定按照相關規范進行抽樣取芯，并進行芯樣的抗壓強度試驗。

（1）芯樣抽取

在前期對所有抽檢構件回彈值數據處理的基礎上，根據相關規定，對同一批次相同強度等級的混凝土，選擇平均混凝土強度最低的構件。然后將每個構件5 個測區中的最小測區平均回彈值進行排序，選擇里面平均回彈值最小的3 個測區，每個測區各鉆取1個芯樣，即每個批次共鉆取三個芯樣，現場共鉆取了芯樣的構件共計24 個。

（2）芯樣加工處理及試驗

現場芯樣鉆取是采用了帶水冷卻裝置的薄壁空心鉆鉆取，其直徑為70mm，根據國家規范，其尺寸不小于混凝土骨料最大粒徑的3 倍，符合相關規定。芯樣試件的高度與直徑之比實測值小于0.95，也不大于1.05，芯樣加工應符合現行行業標準。芯樣加工過程包括對現場鉆取芯樣進行編號；然后按照規范要求的高度對芯樣進行切割；對切割好的芯樣進行打磨；最后得到可以達到抗壓強度試驗對芯樣的精度要求的芯樣。

（3）芯樣抗壓強度試驗

對加工符合國家標準的24 個芯樣在標準抗壓強度試驗機上進行抗壓強度試驗，對所有芯樣的抗壓強度試驗值進行統計分析。對現場所有構件抽樣檢查后，通過對大量的數據進行統計處理，在相同設計強度等級條件下，基本可以認定混凝土的最大平均回彈值與最小平均回彈值的大小與構件類型無關。同樣的，在相同設計強度等級條件下，根據最小值與平均值的比值基本都在80%以上，所以基本可以認為在使用回彈法時，同一批次的平均回彈最小值達到平均值的80%以上，就可以認定該回彈數值是準確有效的。

根據研究表明，隨著混凝土強度等級提高，通過回彈得到的平均回彈值最小值逐漸接近合格所需回彈值，可以驗證對于強度設計等級不低于C40 的混凝土，基本可以認定其回彈值能夠真實反映混凝土的強度。

經分析可知，對于強度設計等級不低于C40 的混凝土，根據其回彈值推定的混凝土強度值與其鉆芯取樣抗壓強度值基本相等，可以認為回彈值能夠基本反映混凝土的真實情況，而對于低于C40 的混凝土，其回彈值推定的混凝土強度值基本低于其鉆芯取樣抗壓強度值的10%到20%，回彈值推定結果偏低，所以一般應以其鉆芯取樣抗壓強度值為準。

四、結語

綜上所述，回彈—鉆芯綜合法把回彈法與鉆芯法的結合使用，即通過回彈法反映混凝土的表層狀態，又通過鉆芯法反映混凝土的內在真實情況，這樣一種由表及里的綜合檢測方法，能在較為確切地反映混凝土的真實強度的同時，也盡可能減少了對結構構件損傷，從而實現了兩種檢測方法的優勢互補。