回弹法检测混凝土强度的影响因素

回弹法检测混凝土强度的影响因素

杨俊杰

鞍山市纵横建设工程检测公司辽宁省鞍山市114000

摘要：随着社会城市化的进程不断提高，混凝土结构也在各类工程之中得到了广泛的应用。而与此同时，社会对建筑物的安全性也有了更高的追求。回弹检测法作为检测混凝土强度中重要的方式之一，具有操作便捷和成本低廉的优势，但由于此种检测方式有一定的局限性，且精度不高，故需进行进一步的完善与优化，提高检测数据的精度，更好的为各类工程的现场快速检测奠定坚实的基础。本文主要针对回弹法检测混凝土强度的影响因素进行简要分析。

关键词：回弹法；检测；混凝土；强度；影响因素

1回弹检测法的相关概述

1.1回弹检测法的特点

从实质上来讲，回弹检测法主要是通过回弹仪测定混凝土表面硬度，再结合混凝土的碳化深度继而推断其抗压强度。回弹仪测定的回弹值是混凝土表面的硬度，材料的硬度又跟材料的强度有关，从而建立回弹值跟强度的专用测强曲线来推断强度值。就目前来看，此种方法已然被广泛应用在了各类工程的检测之中。而回弹检测法的优点主要表现在：能够做到在不破坏混凝土结构的前提下检测混凝土强度，且能够进行复检，检测效率高；适用于各类施工现场中对混凝土结构进行大量且随机的检测，检测所需成本较低；，能够以更加直观的方式检测混凝土结构的强度。缺点是：精度相对较差，需借助一定的测强曲线。当混凝土表面与内部质量有明显差异，如遭受化学腐蚀或火灾，硬化期间遭受冻伤等，则不能用此方法。

1.2回弹检测法的影响因素

第一，测试角度对回弹检测数据造成的不利影响。由于回弹仪中主要受到重力的作用，因此回弹仪是否处于水平位置会导致检测结果出现偏差；第二，混凝土浇筑面种类不同对回弹检测数据造成的不利影响。在混凝土的浇筑表面中，由于浆厚不同等影响，会导致回弹数值出现偏低的现象。第三，在混凝土结构中，模板的材料具有木质与钢质两种类型，而不同模板材料下混凝土表面结构也会有所不同，对于回弹检测法的准确性会造成不利的影响。

图1非标准状态下回弹仪弹击示意图

2对回弹法的几个思考

2.1回弹法检测混凝土强度的代表性

对于通过混凝土表面硬度来推测混凝土抗压强度是否合理的问题，从廉慧珍和文恒武等讨论中可以得到答案。虽然硬度和强度是2个概念，二者具有较大的区别，但仅从数理统计意义看，二者确实具有较好的相关性，并且这种相关性的可靠度经过了几十家单位，上万组数据的验证。当采用统一测强曲线时，平均相对误差≤±15%，相对标准差≤18%；当采用地区测强曲线和专用测强曲线时，误差会进一步减小。因此，通过混凝土硬度来推定强度的做法是可行的，也是可靠的，关键在于测强曲线的选择和可靠性。

2.2回弹值修正

标准状态下，回弹值应为回弹仪水平方向弹击混凝土浇筑侧面。当为非标准状态时（见图1），需要对回弹值进行修正。

对回弹值进行修正时，建工规范和水利规范有一定区别。建工规范明确了弹击方向和测面的修正方法，当测面为浇筑表面或底面时，应先对弹击方向进行修正，再进行浇筑测面修正，二者顺序不应颠倒；而水利规范仅对弹击方向进行了修正，没有提到对测面的修正。这里的“浇筑表面”指的是具有原浆抹面的混凝土结构；“浇筑底面”指的是底面与侧面采取相同浇筑模板的情况。根据经验，测面修正是必要的。因为在混凝土振捣过程中，表面会形成一定厚度的浮浆层，而底面会有一定程度地骨料下沉现象，因而会导致表面回弹值偏小，而底面偏大的现象。这一现象在取芯法检测混凝土抗压强度时也得到证实。当在同一位置取3个芯样时，表面的芯样强度值会偏低，合理的做法是芯样加工时适当切除浮浆层。

2.3碳化问题

从式（1）可看出，碳化是影响混凝土抗压强度的一个关键因素，二者呈指数关系。图2以C30混凝土为例，描述了碳化对强度的影响。假定其他因素不变，碳化深度从0~6mm变化时，强度改变十分明显。最大值为33.8MPa，而最小值仅26.6MPa，二者相差24%。从图2可看出，碳化的准确与否，直接影响到混凝土抗压强度是否合格，对工程的质量及验收起到极大的影响，因此，准确测量混凝土的碳化深度非常关键。

图2碳化深度对混凝土抗压强度的影响图

目前，混凝土碳化深度测量的准确度仍是一个难题，包括2个方面：测量本身精度问题和“假性碳化”引起的误差问题。规范中的方法为钻孔后采取一定浓度的酚酞试液进行滴定，读数精度为0.50mm（水利规范），甚至达到0.25mm（建工规范）。实际操作过程中，达到这个精度比较困难，尤其是在“假性碳化”存在的情况下。引起假性碳化的原因主要有2个：酸性脱模剂的使用和大掺量掺合料的加入。前者会消耗混凝土表面氢氧化钙，从而中性化；后者则是掺合料在进行二次水化甚至三次水化时消耗了氢氧化钙。这2种情况均使得采用酚酞试液滴定时产生较差误差，从而引起混凝土强度判定失真的现象。这种情况下应采取钻芯法等进行进一步验证。

2.4测强曲线选择

测强曲线是回弹法测强可靠性的核心，直接影响到混凝土抗压强度换算值。目前，建工规范采用最多的是全国统一测强曲线，该曲线其普适性和可靠性得到工程界的认可。然而，统一测强曲线是“1985年版回弹法检测混凝土抗压强度技术规程”制定的，之后的规范修订并没有对其进行大的改进，仅增加泵送混凝土测强曲线和高强混凝土测强曲线。目前，混凝土的原材料、掺合料、外加剂等，均有较大改变，且存在区域性差别。因此，规范鼓励优先采用地区测强曲线和专用测强曲线，且优先级为：专用测强曲线＞地区测区曲线＞统一测强曲线。近年来，学者们针对大型工程也制定了一些专用测强曲线，但地区测区曲线较少见诸报道。而水利规范中，没有给出详细的强度换算表，而是给出强度与回弹值的关系式，在此基础上，考虑碳化后，再进行一些修正。这与建工本质上是一致的，仍然是全国统一测强曲线。

另外需要注意每一个测强曲线均有一定适用范围。使用时，应先确定检测混凝土是否在适用范围内。如统一测强曲线、泵送混凝土测强曲线及高强混凝土测强曲线三者的适用范围是不同的。

2.5全级配混凝土

全级配混凝土在水工混凝土中比较常见，指的是骨料为三级配或四级配的大体积混凝土，多用于重力坝、拱坝等体积较大的工程中。相比普通混凝土，全级配混凝土具有骨料占比大、骨料最大粒径大、水泥用量小的特点，因此，混凝土性能也与普通混凝土有一定区别。在这种情况下，统一测强曲线已不再适用。水利规范中规定了采用重型回弹仪时的测强曲线，然而，该曲线引自交通规范JTG270—98《水运工程混凝土试验规程》，没有学者对其在

水工混凝土的适用性做进一步验证。

水工大体积混凝土强度检测是一个难点。检测方法有机口取样成型试块法、取芯法和回弹法。机口取样成型试块法一般用于控制混凝土拌合物质量，对实体结构强度评价参考意义不大。取芯法费时费力，对结构损伤较大，取芯直径一般应为骨料最大粒径的3倍，至少不得小于2倍。对于三级配混凝土，取芯直径最小为160mm；四级配混土，取芯直径最小240mm。回弹法目前并没有专门针对全级配混凝土的测强曲线，只能采取规范规定的测强曲线，误差可能较大，因此需要尽快制定全级配混凝土测强曲线。

3结束语

综上所述，随着社会发展的进步，国民对于混凝土强度安全关切的不断提升，这就要求从事相关行业的工作人员在应用回弹法检测混凝土强度时，要建立健全回弹检测法检测混凝土强度的作业规范化管理体制，在实践工作中不断吸取教训，总结经验，进一步完善与优化自身的专业技能与职业素养，以此提升回弹检测法的准确性与高效性。

参考文献

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