鉆芯修正回彈法在混凝土強度檢測中的應用

譚苗苗

安徽省阜陽市建設工程質量檢測站 安徽阜陽 236000

1 混凝土檢測技術發展概述

18世紀初，英國工程師艾普里奇獲得了第一個水泥專利，19世紀中葉的法國人約瑟夫獲得了用水泥制作混凝土花盆的專利。與傳統建筑材料相比，混凝土以其優異的性能和優異的抗壓性能，在各種建筑結構中得到了廣泛的應用。混凝土施工質量問題已經存在，國內房屋倒塌事故不斷增多。如何加強混凝土質量檢測，特別是混凝土施工質量指標抗壓強度的檢測，是工程領域混凝土結構設計與施工的基礎，是當前混凝土結構設計與施工的迫切要求。通過標準試件的抗壓試驗間接判斷結構的方法與養護環境、混凝土結構等因素不同，反映了標準試件抗壓試驗結構的質量。研究人員在不影響結構使用功能的情況下，進行了物理化學試驗，并根據指標對結構混凝土的質量進行了評價。國外的研究始于20世紀40年代，施密特于1948年發明了回彈儀。隨后，鉆芯法被提出，混凝土無損檢測方法不斷出現。國內的相關研究始于20世紀50年代，先是從國外和其他國家引進，結合工程實際研究，完成了無損檢測方法的研究。無損檢測儀器的制造取得了很大的進步。許多智能測試設備已廣泛應用于工程領域。

2 回彈法與鉆芯法概述

隨著技術的不斷發展，回彈儀也隨之發展起來。回彈的研究與發展伴隨著許多測量方法的出現，其中回彈法的應用范圍比較廣。通過測量回彈值來估計混凝土的強度。傳力桿與回彈的距離反映了混凝土的彈塑性。回彈距離與強度的關系可以通過修正相關因素來檢測。回彈距離在一定程度上逆轉了混凝土的強度。在我國目前的混凝土質量檢測中，回彈儀大多為直讀式和數顯式。選擇一個回彈儀來判斷是否合格。標準是有無出廠合格證，合格證由國家授權的計量檢定單位頒發。回彈儀用于測量待檢混凝土的質量。待檢零件數量不大，對加工工藝相同的零件進行抽樣。應為選定的構件劃分至少10個回彈區。當構件尺寸較小時，可適當減小，但不得小于5。測區中心距不宜過長，測區邊界構件邊距宜為0.2-0.5m。

鉆芯法是用專用鉆芯機在被檢構件上鉆取芯樣，按規范要求制作芯樣，以達到試驗要求并進行壓縮試驗。構件的混凝土強度可以用芯樣來估算，不破壞或影響試件的使用性能，不破壞試件的內部組織。鉆芯法留下的孔洞應及時修補，以保證結構的工作性能。由于其工作原理是在巖心鉆探中對被檢構件進行抽樣檢測，檢測結果得到了實驗驗證，并在實際工程中得到廣泛應用。巖心鉆探法通常用于驗證其他測試方法的結果。根據JGJ/T384-2016《鉆芯法混凝土強度檢測技術規范》，鉆芯法作為一種無損檢測方法，在工程中應用廣泛，具有突出的特點，但也存在一些局限性，如不能影響結構的安全使用，測試結果反射面積有限，鉆芯機移動困難，特殊位置鉆孔不方便。回彈法具有方法簡單、攜帶方便、對結構無損傷等優點。應用不當會造成較大的實驗誤差。主要影響因素包括回彈檢測作用的標準化程度、檢測表面狀況、回彈儀的適用范圍、檢測年齡的影響。鉆芯法是對從結構構件上鉆取的混凝土芯樣進行強度檢測的一種方法，它可以對無損檢測推斷的強度結果進行修正。由于混凝土的局部損傷，是一種半損傷現場檢測方法。大量的巖心鉆探方法在強度評價方面存在局限性。鉆芯法能反映混凝土的內部情況，但在應用中應注意一些細節。當采用不同的材料檢測混凝土材料和強度曲線時，當混凝土表面被火災破壞且表面不能反映內部質量時，當回彈法測區內的混凝土強度值超過500MPa時，可采用綜合法檢測混凝土強度。

3 鉆芯法修正回彈法檢測在混凝土檢測中的應用

通過“鉆芯校正回彈法”可以從三個方面對結構或構件的混凝土強度進行檢測：

（1）當被測地區的混凝土回彈法強度換算值不確定時。

（2）用回彈法測得的被測地區混凝土強度變化值超出規范范圍。

（3）建筑物或構件混凝土使用年限超過1000天。此外，對于C10以下強度等級和齡期在28d以下的混凝土，鉆芯校正回彈法也不適用。鉆孔施工時，如果結構或構件的混凝土強度過低，就很容易破壞粗集料與水泥砂漿之間的粘結力，進而影響混凝土芯樣強度檢驗結果的準確性。研究了鉆芯回彈測試法，找出了各種測試方法的優缺點，利用其優點加以彌補，提高了實際測試效率。如回彈法檢測整體性能，鉆芯法觀察內部。用鉆芯法測定了碳化嚴重混凝土表面回彈強度。鉆具修正分為總體修正、對樣修正、對樣修正、對應修正系數修正等。當混凝土表面碳化嚴重時，用鉆芯法測定其強度。鉆芯直徑大于100mm的樣品，至少取6個芯樣；鉆芯直徑小于100mm>70mm的樣品，至少取9個。校正強度是對試樣本強度與回彈法試樣強度差的修正，校正強度是對回彈法試樣測試值的修正。利用回彈試樣與試樣測強的比值，乘回彈試樣測強的乘積進行修正。該方法僅對回彈法樣本的算數均值進行修正，而用修正系數法僅對樣本的標準差進行修正，而鉆芯方法僅對沒有檢測到樣本的樣本進行修正，不需要對樣本進行修正[2]。

4 結語

一般采用鉆芯法和回彈法檢測混凝土的強度，回彈法對結構無損傷，測試速度快，但混凝土表面質量與內部測試結果差異較大。采用鉆芯法測試工程實體的鉆芯試件的強度是一種可靠的方法，但局部的破壞將導致工程實體的結構破壞。經研究發現，鉆芯修正回彈方法兼具鉆芯與回彈方法的優點，降低了鉆芯的勞動強度，解決了鉆芯修正回彈方法性能不穩定的問題，減少了鉆芯修正回彈方法對混凝土結構的破壞。鉆修回彈法是一種很有推廣價值的檢測方法，工程檢測方法也要不斷地變化，檢測人員要深入研究，在實踐中總結經驗。