黄其斌
广州市白云建设工程质量检测中心
摘要：混凝土结构实体检测是客观反映结构实体质量与建筑工程整体质量的一项重要检测，建筑工程施工中有着紧密联系，为有效提高施工安全性和工程耐用性，加强结构实体检测十分重要。当中有一项混凝土强度检测，其方法有回弹法强度检测和钻芯取样法强度检测。本文重点讨论回弹法检测混凝土强度。回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。由于测量在混凝土表面进行，所以应属于一种表面硬度法，是基于混凝土表面硬度和强度之间存在相关性而建立的一种检测方法。
关键词：实体检测；混凝土强度；回弹法；
1、引言
在结构工程检测中，检测混凝土强度是一项关键工作，混凝土强度评价偏低，会提高加固、处理费用，以及日后的使用年限，造成资源浪费；混凝土强度评价偏高，会降低结构的可靠性，出现安全隐患，根据现场检测数据。对混凝土进行科学、准确的推定，是关系工程验收、加固和改造的重要环节。回弹法，是基于混凝土表面硬度和强度之间存在相关性而建立的一种检测方法，其优点是设备简单、测试迅速、经济、不破坏混凝土。但回弹法测定的强度是推断值，精度不高，这就需要我们在现场尽可能地减低对精度影响的因素，更需要探讨回弹法与混凝土的关系
2、回弹法检测精度的提高注意要素
回弹法在使用过程中出现了较多的操作不规范、随意性大、计算方法不当等问题，造成了较大的测试误差。为此，应综合考虑以下几个方面因素，提高回弹法的检测精度：
2.1、应注意回弹法检测的适用条件。根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23-2011）进行检测时要求被测混凝土的内外质量基本一致，当混凝土表层与内部质量有明显差异，如遭受化学腐蚀、火灾、冻伤，或内部存在缺陷时，不能直接采用回弹法检测混凝土强度。
2.2、使用前回弹仪进行率定试验，回弹仪的质量及测试性能直接影响混凝土强度推定的准确性，只有性能良好的回弹仪才能保证测试结果的可靠性。回弹仪的标准状态应是在标准钢砧上，垂直向下弹击三次，弹击杆应分4次旋转，每次旋转90o，其连续向下弹击三次的稳定回弹平均值应为80 ±2，否则回弹仪必须进行调整或校验。
2.3、测区选择要正确。布置测区时，相邻两测区的间距应控制在2 m以内，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5 m且不宜小于0.2 m；测区应选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑面，并选在对称的两个可测面上，如果不能满足这一要求时，也可选在一个可测面上，但一定要分布均匀，在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件。当遇到薄壁小构件时，则不宜布置测区，因为薄壁构件在弹击时产生的振动，会造成回弹能量的损失，使检测结果偏低。如果必须检测，则应加以可靠支撑使之有足够的约束力时方可检测。
2.4、测试动作要规范，切忌随意操作。回弹的精度也取决于操作人员用力是否合适和均匀，是否垂直于结构或构件的表面，是否规范操作。实际检测中若未严格按照标准规定的技术要求进行检测操作，责任心不强，敷衍了事，这样的检测将带来较大的测试误差，无法保证回弹质量，为此，应加强检测人员的职业道德素养，提高检测责任心。
2.5、消除测试面因素的影响。用于回弹检测的混凝土构件，表面应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、蜂窝、麻面。我们在检测时经常遇到麻面或有浮浆的构件，回弹前必须有砂轮磨平，否则结果偏低。在测试面达到清洁、平整的前提下，还需注意混凝土表层是否干燥，混凝土的含水率会影响其表面的硬度，混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低。因此，混凝土表面的湿度对回弹法检测影响较大，对于潮湿或浸水的混凝土，须待其表面干燥后再进行测试。
2.6、注意碳化深度的测试取值。碳化深度值的测量准确与否与回弹值一样，直接影响推定混凝土强度的精度。在碳化深度的测试中，注意其深度值应为垂直距离，而非孔洞中呈现的非垂直距离。孔洞内的粉末和碎屑一定要清除干净之后再测量，否则将难以区分已碳化和未碳化的界线，造成较大的测试误差。测量碳化深度值时最好用专用测量仪器，不能采用目测方法。
2.7、注意混凝土回弹值的修正。对于泵送混凝土，采用回弹法按测区混凝土强度换算值表推定的测区混凝土强度值会低于其实际强度值。这是因为泵送混凝土流动性大，粗骨料粒径较小，砂率增加，表面硬度较低所致。运用回弹法检测混凝土强度前必须要事先了解到施工单位浇注混凝土的方式，并注意修正。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土侧面时，一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正，然后再按角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正，这种先后修正的顺序不能颠倒，更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减，否则将造成计算错误，影响对混凝土强度的推定。
3、回弹值与混凝土强度的关系
再次强调回弹仪测定混凝土是以表面硬度推定混凝土抗压强度，混凝土硬化后其表面硬度（主要是混凝土内沙浆部分的硬度）与抗压强度之间的关系。通常，影响混凝土的抗压强度与回弹值的因素并不都是一致的，某些因素只对其中一项有影响，而对另一项不产生影响或影响甚微。弄清这些影响因素的作用及影响程度，对正确制订及选择测强曲线、提高测试精度是很重要的。
混凝土抗压强度大小主要取决于其中的水泥沙浆的强度、粗集料的强度及二者的粘结力。混凝土的表面硬度除主要与水泥沙浆强度有关外，一般和粗骨料与沙浆的粘结力以及混凝土内部性能关系并不明显。
3.1、水泥的使用。浙江省建研院的试验结果表明当碳化深度为零或同一碳化深度下，用普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥的混凝土抗压强度与回弹值之间的基本规律相同，对测强曲线没有明显差别。自然养护条件下的长龄期试块，在相同强度条件下，已经碳化的试块回弹值高，龄期越长，此现象越明显。这主要是不同水泥品种的混凝土碳化速度不同引起的。广州市建筑科学研究所和冶金部第十七冶金建设公司建研所、陕西省建研院试验后认为：用于普通混凝土的五大水泥品种不同标号、不同用量对回弹法的影响在考虑了碳化深度的条件下，可以不考虑。
3.2、细骨料普通混凝土用细骨料的品种和粒径，只要符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52）的规定，对回弹法测强没有显著影响。国内外试验研究资料和看法一致。
3.3、粗骨料的影响，至今看法不统一。国外一般认为粗骨料品种、粒径及产地均有影响。国内也反映了不同的意见和看法，有的认为不同石子品种对回弹法测强有一定影响，有的认为影响不大，认为分别建立曲线未必能提高测试精度。
另外，还有成型方法、养护方法及湿度，国内外一致认为湿度对回弹法测强有较大的影响。试验表明，湿度对于低强度混凝土影响较大，随着强度的增长，湿度的影响逐渐减小，对于龄期较短的较高强度的混凝土的影响已不明显，只需要按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23-2011）进行检测即可，不作深入讨论。
4、回弹值与碳化的关系
水泥一经水化游离出大约35%的氢氧化钙，它对混凝土的硬化起了重大的作用。已经硬化的混凝土表面受到二氧化碳作用，使氢氧化钙逐渐变化，生成硬度较高的碳酸钙，即发生混凝土的碳化现象，它对回弹法测强有显著影响。
碳化使混凝土表面硬度增加，回弹值增大，但对混凝土强度影响不大，从而影响了强度和回弹值之间的相关的关系。不同的碳化深度对其影响不一样，对不用强度等级的混凝土，同一碳化深度的影响也有差异。目前在实际检测中发现混凝土碳化速度快且碳化深度较大，我分析有以下两个原因：
①、现代建筑出于对混凝土强度等级、配合比等质量控制，都采用商品混凝土，但由于砂石料日趋紧缺，砂石料的级配、含泥等技术指标稳定性较差，导致混凝土产品的均质性较差，加之掺合料的大量使用使混凝土表面水化程度减弱，密实度降低，碳化速度加剧；
②、工程施工方面由于追求施工进度，竖向结构的混凝土拆模时间早，早期养护不到位，导致混凝土水化不充分，致使表面密实度较低，加剧混凝土的碳化。
5、结束语
提高混凝土表面质量是解决回弹问题的一个关键，通过对混凝土之间的关系分析，做到具体问题具体分析。合理利用回弹法检测混凝土强度，大大提高检测效率和检测精度，提供科学客观的结果协助监督单位，结构实体混凝土强度检测与验收工作才能充分体现公正性、科学性和先进性。随着检测行业的规范管理和发展进步，回弹法检测混凝土强度将会提供更科学更合理的检测数据，把好工程建设质量验收这道关。
参考文献
[1] 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23-2011）[J] 4-15
[2] 《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52）[J] 3-15
[3] 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB-50204-2015）[J] 10.1-10.2
[4] 胡耀洲、江宏伟“混凝土结构实体检测的回弹” 《建设科技》 2009（1）：79-80
论文作者:黄其斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/14
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