摘要：本文重點(diǎn)的回彈法的概念、原理、特點(diǎn)、影響檢測強(qiáng)度值的因素和提高回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度精確度應(yīng)注意的問題及在執(zhí)行《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》中存在的問題進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：混凝土強(qiáng)度檢測 回彈法

　　1 概述

　　1.1 原理

　　由于混凝土的抗壓強(qiáng)度與其表面硬度之間存在某種相關(guān)關(guān)系，而回彈儀的彈擊錘被一定的彈力打擊在混凝土表面上，其回彈高度(通過回彈儀讀得回彈值)與混凝土表面硬度成一定的比例關(guān)系。因此以回彈值反映混凝土表面硬度，根據(jù)表面硬度則可推求混凝土的抗壓強(qiáng)度。

　　1.2特點(diǎn)

　　用回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度，雖然檢測精度不高，但是設(shè)備簡單、操作方便、測試迅速，以及檢測費(fèi)用低廉，且不破壞混凝土的正常使用，故在現(xiàn)場直接測定中使用較多。

　　影響回彈法準(zhǔn)確度的因素較多，如操作方法、儀器性能、氣候條件等。為此，必須掌握正確的操作方法，注意回彈儀的保養(yǎng)和校正。

　　《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》( JGJ/T23-2001)中規(guī)定：回彈法檢測混凝土的齡期為14d～1 000d，不適用于表層及內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異或內(nèi)部存在缺陷的混凝土構(gòu)件和特種成型工藝制作的混凝土的檢測，這大大限制了回彈法的檢測范圍。

　　另外，由于高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度基數(shù)較大，即使只有15% 的相對誤差，其絕對誤差也會很大而使檢測結(jié)果失去意義。

　　1.3影響檢測強(qiáng)度值的因素

　　回彈法是根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)表面約6mm 厚度范圍的彈塑性能，間接推定混凝土的表面強(qiáng)度，并把構(gòu)件豎向側(cè)面的混凝土表面強(qiáng)度與內(nèi)部看做一致。因此，混凝土構(gòu)件的表面狀態(tài)直接影響推定值的準(zhǔn)確性和合理性。

　　1.4原材料

　　水泥:水泥品種對回彈法測強(qiáng)的影響，還存在爭議。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，只要考慮了碳化深度的影響，可以不考慮水泥品種的影響。

　　細(xì)集料:已有的研究表明，只要普通混凝土用細(xì)集料的品種和粒徑符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》( JGJ52-2006)的規(guī)定，對回彈法測強(qiáng)的影響不顯著。

　　粗集料:目前，人們對粗集料品種的影響還沒有一致的認(rèn)識。一般在制訂地方測強(qiáng)曲線時(shí)，結(jié)合具體情況予以考慮。

　　1.4.1外加劑

　　在普通混凝土中，外加劑對回彈法測強(qiáng)的影響不顯著。摻有外加劑的混凝土測強(qiáng)曲線比不摻者的強(qiáng)度偏高1.5 M Pa～5 M Pa。這對于采用統(tǒng)一測強(qiáng)曲線進(jìn)行的回彈法檢測，所得混凝土強(qiáng)度的安全性是可以接受的。

　　1.4.2成型方法

　　總體上，不同強(qiáng)度等級、不同用途的混凝土混合物，應(yīng)有各自相應(yīng)的最佳成型工藝。但是只要混凝土密實(shí)，其影響一般較小。噴射混凝土和表面通過特殊物理方法、化學(xué)方法成型的混凝土，統(tǒng)一測強(qiáng)曲線的應(yīng)用要慎重。

　　1.4.3養(yǎng)護(hù)方法及濕度

　　混凝土在潮濕的環(huán)境或水中養(yǎng)護(hù)時(shí)，由于水化作用較好，早期和后期強(qiáng)度均比在干燥條件下養(yǎng)護(hù)得高，但表面硬度由于被水軟化而降低。不同的養(yǎng)護(hù)方法產(chǎn)生不同的濕度對混凝土強(qiáng)度及回彈值都有很大的影響。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)與自然養(yǎng)護(hù)的混凝土含水率不同，其強(qiáng)度發(fā)展不同，則表面強(qiáng)度也不同。在早期，這種差異更明顯。濕度對混凝土的強(qiáng)度影響較大，但隨強(qiáng)度的增加，濕度的影響逐漸減小。

　　1.4.4碳化及齡期

　　水泥一經(jīng)水化游離出大約35% 的氫氧化鈣，它對混凝土的硬化起了重大的作用。已經(jīng)硬化的混凝土表面受到二氧化碳的作用，使氫氧化鈣逐漸變化，生成硬度較高的碳酸鈣，即發(fā)生混凝土的碳化現(xiàn)象，它對回彈法測強(qiáng)有顯著的影響。

　　碳化使混凝土表面硬度增加，回彈值增大，但對混凝土強(qiáng)度影響不大，從而影響混凝土強(qiáng)度與回彈值的相關(guān)關(guān)系。不同的碳化深度對其影響不一樣。對不同強(qiáng)度等級的混凝土，同一碳化深度的影響也有差異。

　　國外消除碳化影響的做法是磨去混凝土碳化層或不允許對齡期較長的混凝土進(jìn)行測試。我國是用碳化深度作為一個(gè)測強(qiáng)參數(shù)來反映碳化的影響。雖然回彈值隨碳化深度的增加而增大，但碳化深度達(dá)到6mm ，這種影響基本不再增長。

　　1.4.5泵送混凝土

　　根據(jù)福建省建筑科學(xué)研究院的試驗(yàn)研究，對于泵送混凝土用測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算得出的換算強(qiáng)度值普遍低于混凝土的實(shí)際抗壓強(qiáng)度(試件強(qiáng)度)值。換算強(qiáng)度值越低，誤差越大，且正偏差居多。

　　當(dāng)換算強(qiáng)度值在50MPa 以上時(shí)影響減小。誤差修正可以按表1執(zhí)行。

　　1.4.6混凝土表面缺陷

　　根據(jù)檢測經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)件混凝土局部表面偶爾出現(xiàn)異常狀態(tài)，強(qiáng)度異常低，在分析排除施工或材料異常的情況下，應(yīng)考慮存在混凝土表面與內(nèi)部強(qiáng)度差異較大的可能。造成表面強(qiáng)度局部異常的常見原因有施工振搗過甚，表面離析，砂漿層太厚，局部混凝土表面潮濕軟化，構(gòu)件表面粗糙，檢測前未按要求認(rèn)真打磨等操作失誤或測區(qū)劃分錯(cuò)誤�；炷�土表層強(qiáng)度幾乎不影響構(gòu)件的承載力和剛度，因此若仍按規(guī)程以測區(qū)強(qiáng)度最小值來推定，必然過于保守，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤決策，故有必要先進(jìn)行異常值的判斷，當(dāng)判定屬于數(shù)據(jù)異常時(shí)，有條件的可采取鉆芯法進(jìn)一步檢測。

　　1.4.7混凝土結(jié)構(gòu)中表層鋼筋對回彈值的影響

　　采用回彈儀所測得的回彈值只代表混凝土表面層2cm ～3cm的質(zhì)量。因此，在實(shí)際工作中，鋼筋對回彈值的影響要視鋼筋混凝土保護(hù)層厚度、鋼筋直徑及疏密程度而定。如果在工程施工中，按規(guī)定混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度普遍大于20 mm ，用回彈儀進(jìn)行對比回彈，混凝土回彈值波動幅度不大，可視為沒有影響。在通常的情況下，混凝土保護(hù)層厚度基本大于規(guī)范規(guī)定值，在回彈檢測混凝土強(qiáng)度過程中，對鋼筋的影響可忽略不計(jì)。

　　2提高回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度精確度應(yīng)注意的問題

　　2.1 回彈儀的率定試驗(yàn)

　　測試前必須進(jìn)行回彈儀的率定試驗(yàn)。回彈儀的質(zhì)量及測試性能直接影響混凝土強(qiáng)度推定的準(zhǔn)確性,只有性能良好的回彈儀才能保證測試結(jié)果的可靠性�；貜梼x的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)應(yīng)是在洛氏硬度HRC 為60 ±2 的標(biāo)準(zhǔn)鋼砧上,垂直向下彈擊三次,其平均率定值應(yīng)為80 ±2 ,否則回彈儀必須進(jìn)行調(diào)整或校驗(yàn)。在單個(gè)構(gòu)件檢測中,一般只需測試前進(jìn)行率定即可,但在大批量檢測時(shí),由于受現(xiàn)場灰粉及回彈儀自身穩(wěn)定性等因素的影響,隨著工作時(shí)間的延長,回彈儀的工作狀態(tài)逐漸低于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。有時(shí)一個(gè)批量檢測項(xiàng)目檢測前后回彈儀率定值的差異較大,從而導(dǎo)致測試結(jié)果偏低。因此,在大批量檢測時(shí),應(yīng)隨身攜帶標(biāo)準(zhǔn)鋼砧,以便隨時(shí)進(jìn)行率定檢測,適時(shí)更換,從而保證檢測結(jié)果的精確性。

　　2.2選擇測區(qū)

　　檢測構(gòu)件布置測區(qū)時(shí),相鄰兩測區(qū)的間距應(yīng)控制在2 m以內(nèi),測區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0. 5 m且不宜小于0. 2 m;測區(qū)應(yīng)選在使回彈儀處于水平方向檢測混凝土澆筑面,并選在對稱的兩個(gè)可測面上,如果不能滿足這一要求時(shí),也可選在一個(gè)可測面上,但一定要分布均勻,在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位必須布置測區(qū),并應(yīng)避開預(yù)埋件。當(dāng)遇到薄壁小構(gòu)件時(shí),則不宜布置測區(qū),因?yàn)楸”跇?gòu)件在彈擊時(shí)產(chǎn)生的振動,會造成回彈能量的損失,使檢測結(jié)果偏低。如果必須檢測,則應(yīng)加以可靠支撐使之有足夠的約束力時(shí)方可檢測。

　　2.3 碳化深度值的測量

　　碳化深度值的測量準(zhǔn)確與否與回彈值一樣,直接影響推定混凝土強(qiáng)度的精度。在碳化深度的測試中,注意其深度值應(yīng)為垂直距離,而非孔洞中呈現(xiàn)的非垂直距離�？锥磧�(nèi)的粉末和碎屑一定要清除干凈之后再測量,否則將難以區(qū)分已碳化和未碳化的界線,造成較大的測試誤差。測量碳化深度值時(shí)最好用專用測量儀器,不能采用目測方法。還有一種情況應(yīng)特別注意,在檢測已用粉刷砂漿覆蓋的構(gòu)件碳化深度時(shí),由于測試面受水泥砂漿的充填滲透影響,其表層含堿量較高,而用于碳化測試的酚酞酒精溶液遇堿即變紅,極易使人產(chǎn)生視覺誤差,認(rèn)為其碳化深度值很小。如果認(rèn)真觀察測試孔,可發(fā)現(xiàn)外表層顏色較深,而孔內(nèi)混凝土所變的顏色較淺,這顏色較淺部分的厚度即為混凝土實(shí)際的碳化深度。這一點(diǎn)細(xì)微的差別,檢測人員一定要注意區(qū)分。

　　2.4測試異常時(shí),需與鉆芯法配合使用

　　現(xiàn)行的工程施工中,普遍采用膠合板面的大模板,此種模板密閉性能極好但不透氣,振搗過程中產(chǎn)生的氣泡聚集在混凝土表面和大模板之間,不易排出,致使拆模后在混凝土表面存在大量的微小氣孔,使混凝土表面不是很密實(shí),如果混凝土養(yǎng)護(hù)跟不上,混凝土表面將不能有效地進(jìn)行水化反應(yīng),不僅有粉化現(xiàn)象,而且混凝土碳化深度較大,造成混凝土表面強(qiáng)度低。如我縣保障性住房框架結(jié)構(gòu)1#樓,在使用回彈儀抽檢三層剪力墻混凝土?xí)r發(fā)現(xiàn),全部抽檢構(gòu)件混凝土表面強(qiáng)度都比較低,只達(dá)到原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的72 %。經(jīng)查施工技術(shù)資料,該工程的混凝土配合比以及使用的原材料均不存在問題,施工單位混凝土攪拌后的管理也比較到位,遂用鉆芯法取樣復(fù)檢,芯樣上觀察,混凝土表層10 mm 較疏松。內(nèi)層較為堅(jiān)硬,芯樣檢測結(jié)果是實(shí)際混凝土抗壓強(qiáng)度符合原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級,從而避免了一次誤判。

　　2.5修正混凝土回彈值

　　近年來,隨著城市泵送混凝土使用的普及,采用回彈法按測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值表推定的測區(qū)混凝土強(qiáng)度值將明顯低于其實(shí)際強(qiáng)度值。這是因?yàn)楸盟突炷�土流動性�?粗骨料粒徑較小,砂率增加,混凝土的砂漿包裹層偏厚,表面硬度較低所致。因此在運(yùn)用回彈法檢測混凝土強(qiáng)度時(shí),必須要事先了解到施工單位澆注混凝土的方式,并注意修正。另外,當(dāng)檢測時(shí)回彈儀為非水平方向且測試面為非混凝土側(cè)面時(shí),一定要先按非水平狀態(tài)檢測時(shí)的回彈值進(jìn)行修正,然后再按角度修正后的回彈值進(jìn)行不同澆筑面的回彈值進(jìn)行修正,這種先后修正的順序不能顛倒,更不能用分別修正后的值直接與原始值相加或相減,否則將造成計(jì)算錯(cuò)誤,影響對混凝土強(qiáng)度的推定。

　　3在執(zhí)行《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2001)(以下簡稱《規(guī)程》)中存在的幾個(gè)問題

　　3.1檢測表面受害的結(jié)構(gòu)混凝土

　　回彈法檢測混凝土強(qiáng)度， 是通過回彈儀測定混凝土表面硬度， 進(jìn)而推定其抗壓強(qiáng)度的方法。它的使用前提是要求被檢測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的內(nèi)外質(zhì)量一致。因此，當(dāng)混凝土表面受害， 內(nèi)外部質(zhì)量有明顯差異時(shí)， 不允許使用回彈法檢測�；炷�土表面受害包括： 化學(xué)腐蝕、火災(zāi)及硬化期間受凍等。如果混凝土表面受害仍用回彈法檢測， 其結(jié)果會造成誤判。例如我縣仙師中學(xué)教學(xué)樓澆筑C25混凝土圈梁時(shí)， 由于冬季施工措施不當(dāng)， 而使混凝土表層受凍， 解凍后回彈檢測其抗壓強(qiáng)度為22.8M Pa， 取芯樣檢測的強(qiáng)度為27.5M Pa。兩種檢測方法的結(jié)果出現(xiàn)較大差異。如果按回彈法檢測結(jié)果勢必要判為不合格而進(jìn)行處理， 造成不必要的浪費(fèi)。因此， 遇到表面受害的混凝土檢測，應(yīng)選用取芯樣、超聲波等方法進(jìn)行。如果條件不具備， 必須對混凝土表面進(jìn)行處理， 達(dá)到內(nèi)外一致后， 才能進(jìn)行回彈檢測。

　　3.2回彈代替留置試塊

　　《規(guī)程》中規(guī)定：“本規(guī)程適用于工程結(jié)構(gòu)中的普通混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測。”據(jù)此， 有的施工單位就用其代替施工過程中混凝土試塊的留置， 這是一種對《規(guī)程》的錯(cuò)誤理解。結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)與評定， 應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ 50204—2002) 及《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50107-2010)執(zhí)行。當(dāng)對結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度有懷疑或留置的試塊數(shù)量不足時(shí)， 才可按《規(guī)程》進(jìn)行檢測， 檢測結(jié)果可作為處理混凝土質(zhì)量的一個(gè)依據(jù)。隨著質(zhì)檢監(jiān)督力度的加大， 由回彈法檢測代替留置試塊的現(xiàn)象逐漸減少，但在中小工程中還時(shí)有發(fā)生。

　　3.3 檢測方法有誤

　　按照《規(guī)程》規(guī)定， 回彈檢測的方法有兩種： 一是單個(gè)檢測， 二是抽樣檢測。單個(gè)檢測適用于單獨(dú)的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件， 如現(xiàn)澆整體煙囪、水塔、連續(xù)墻及結(jié)構(gòu)中的柱、梁、板、基礎(chǔ)等。抽樣檢測適用于相同的生產(chǎn)工藝條件下，混凝土強(qiáng)度等級相同，原材料配合比、成型工藝、養(yǎng)護(hù)基本一致且齡期相近的同類構(gòu)件。單個(gè)構(gòu)件檢測并進(jìn)行評定較容易掌握， 而抽樣檢測往往在檢測批的劃分上出現(xiàn)偏差， 也就是在“齡期相近”和“同類構(gòu)件”的掌握上出現(xiàn)錯(cuò)誤。有人在檢測時(shí)， 對一棟樓房不論施工期長短， 都作為一批檢測， 這是錯(cuò)誤的。因?yàn)?ldquo;一批”結(jié)構(gòu)或構(gòu)件， 往往延續(xù)時(shí)間較長， 而回彈法測試一般在一天或幾天內(nèi)完成，所評定的混凝土強(qiáng)度， 是在一天或幾天內(nèi)該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所達(dá)到的“及時(shí)強(qiáng)度”。對于施工延續(xù)時(shí)間較長、對同一設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土來說，如果用在相同幾天內(nèi)測試的“及時(shí)強(qiáng)度”來評定這“一批”結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強(qiáng)度， 顯然是不正確的。另有檢測者對同層梁、柱、陽臺等構(gòu)件混合抽樣檢測，進(jìn)行總體評定也是不正確的。

　　關(guān)于“齡期相近”的含義， 是在劃分抽樣檢測的范圍時(shí)， 一般可按施工齡期的前后相差在15% 以內(nèi)掌握，超過15% 時(shí)可另劃分檢測范圍， 或按單個(gè)構(gòu)件檢測。“同類構(gòu)件”是指在檢測范圍內(nèi)， 配筋、外形尺寸等基本相同或同一型號的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。例如現(xiàn)澆多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)， 需要對每層的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測時(shí)，可根據(jù)需要對該層的同類柱子或同類梁等構(gòu)件，采取抽樣方法分別進(jìn)行總體評定。

　　4 結(jié)束語：

　　綜上所述，回彈法是目前建筑工程中對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測的最簡單、最實(shí)用的檢測方法，但在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意消除影響其準(zhǔn)確度的各種因素，以確保其能較真實(shí)反映被測結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》( JGJ/T23-2001)

　　[2]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ 50204—2002)

　　[3]《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50107-2010)

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