建筑工程高强度混凝土检测回弹法的应用

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【摘要】本文对回弹法混凝土检测方法的基本原理与适用条件进行了简单概述，而后分析回弹法在高强度混凝土检测中的应用要点，最后结合实例分析回弹法高强度混凝土检测在建筑工程中的实际应用以及回弹法高强度混凝土检测结果的影响因素。为相关研究人员提供参考。

【关键词】回弹法；建筑工程；高强度混凝土

引言

混凝土是建筑工程中的一种常用材料，其强度对于建筑工程的质量与安全性具有关键意义。因此在混凝土施工结束后，需要采取必要手段对混凝土材料的强度做出检测，其中回弹法是一种应用于混凝土强度检测的有效方法，在其应用过程中需要全面了解此种方法的应用过程与要点，从而实现合理应用。

1回弹法混凝土检测方法概述

1.1回弹法混凝土检测方法的基本原理

回弹法检测混凝土强度是指利用回弹仪，通过弹簧驱动弹击锤，使得弹击杆弹击混凝土表面产生瞬间弹性变形恢复力，在该力的作用下，弹击锤与指针出现回弹现象，并显示回弹距离，而后可以根据回弹的相关数值，对混凝土抗压强度做出分析[1]。回弹法属于一种混凝土非破损检测技术，对混凝土的结构性能不会造成影响，主要通过回弹数值反映出混凝土表面的硬度，从而计算出混凝土强度。在应用这一检测方法时，需要确保混凝土回弹值能够准确反映出混凝土的强度，因此在具体应用过程中需要建立相应的校准公式，其中包括单一法、综合法两种，前者是根据数理统计与回归分析方法，建立混凝土物理力学性能Y与试验测得的混凝土某个物理量X之间的关系，也就是Y=f（X）；后者是指根据混凝土某个物理力学性能Y以及其他综合特征，建立关于X1、X2、X3的多因素关系式，也就是Y=f（X1，X2，X3）[2]。

1.2回弹法混凝土检测方法的适用条件

回弹法混凝土检测方法具有操作简单、检测速度快、成本较低等优势，目前这一方法在混凝土检测过程中得到了广泛应用。此方法在高强混凝土的强度检测方面具备良好应用效果，检测过程中不会对混凝土内部造成损害，因此也适用于对强度存在较高要求的建筑工程。回弹法应用的关键条件在于需要保证混凝土质地均匀，混凝土内部与外部强度存在较大差别的情况下不应选用此种方法。并且还应根据混凝土的强度选用相应的回弹仪，比如在混凝土强度为C10-C60范围内时，通常选择中型回弹仪进行检测。

2回弹法高强度混凝土检测技术应用要点

2.1仪器设备的选择与测试

应用回弹法进行高强度混凝土检测时，需要事先对所用仪器设备做出合理选择，同时还应依据相关的检测标准要求，从而为后续检测工作打下良好基础。目前常用的回弹仪可以根据使用范围分为中型回弹仪与重型回弹仪，前者主要适用于抗压强度在10MPa~60MPa范围内混凝土的强度检测，而后者主要适用于强度在50MPa~100MPa混凝土的检测。本文针对高强度混凝土的检测应选用重型回弹仪。为了确保回弹仪检测结果的准确性，回弹仪的使用过程中，需要定期进行检查，检定周期通常为半年。一般情况下回弹仪适用的温度范围在-4~40℃之间。在新回弹仪启用前、超过检定有效期限、数字式回弹仪数字显示的回弹值与指针直读示值相差大于1或受到严重撞击或其他损害等情况下，需要按专业计量检定机构按行业标准《回弹仪》JJG817对其进行检定。并且在使用之前也要对其进行相应的性能测试，确保其符合相关标准的要求。如检测公司在对某文化商业广场商住办项目检测前首先要判断回弹仪检测结果准确性，通过观察水平弹击时回弹仪的弹击脱钩后，标称能量能否达到2.207J进行判断结果准确性，同时本公司检测人员在回弹仪发生撞击时应使仪器弹簧始终处于放松状态，观察结果显示弹击锤起跳点位于指针所在的“0”刻度位置，表明回弹仪的检测结果较为准确。同本公司检测人员在测试仪器结果准确性过程还确保了砧板表面清洁，操作过程分为4个不同的方向，检测人员进行弹击操作时，转换方向进行操作前先将弹击杆进行了90°旋转，并观察每个方向回弹值处于78~82之间，这种做法有效保障了回弹仪性能检测结果的真实性。

2.2具体检测步骤

利用回弹法进行在C60以上高强度混凝土的检测时，需要依据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》进行检测[3]。检测过程中的具体步骤如下：

2.2.1检测构件选择与布置测区在进行检测前需要事先对检测构件与测区做出合理选择。具体做法可以以本工程为例，对于同批次进行检测的构件，保障抽检数量不低于同批构件总数的30%，并且数量不低于10件；检测构件数量同一批次超过30个，因此笔者对抽样构件数量做出了调整，保持在国家相关标准规定的最小抽样数量之上。在确定检测构件及其数量后，要对测区进行合理布置。具体工作方式是针对一般的混凝土构件，选择的数量为10个。需要减少测区数量的情况下，构件检测数量也不应少于5个。测区面积应在0.04m2以内。相邻两个测区的间距应小于2m，测区离构件端部或施工缝边缘距离应处于0.2~0.5m范围内。测区位置应处于能够使回弹仪处于水平方向的混凝土侧面，在无法满足此要求时，应将回弹仪处于非水平方向的混凝土浇筑表面或底面。此外还应在构件两个对称可测面上布置测区，对于构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，同时要避开预埋件。测区表面应选择整洁和平整的混凝土原浆面，不应存在疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝和麻面问题。对于薄壁和小型构件，为了避免弹击时发生颤动，应对其进行固定。对于每个测区都应进行编号，并绘制出测区布置示意图。

2.2.2测量回弹值与碳化深度回弹值的测量过程中，应始终确保回弹仪轴线与混凝土检测面相垂直，而后缓慢增加压力，在取得准确读数后迅速复位。测点的分布应保证均匀，相邻2个测点净距≥20mm；测点距离外露钢筋和预埋件的距离应≥30mm。同时避免将测点选择在气孔或石子位置。注意是对于1个测点只进行一次弹击，保障在每个测区记录16个回弹值，同时将各测点回弹值读数精确至1。在回弹值测量结束后，还进行了碳化深度值的测量，测点大于构件测区数30%。测量后将平均值作为构件每个测区碳化深度值。如果碳化深度值极差>2mm，需要在每个测区对碳化深度值进行测定。

2.2.3计算回弹值进行回弹值计算时，应事先去除16个回弹值中的3个最大值与3个最小值，将剩余的10个回弹值进行算数平均值计算。对于非水平状态混凝土浇筑侧面的检测，需要对测区平均回弹值进行角度修正。在水平方向进行混凝土顶面、底面检测时，需要对平均回弹值进行检测面的修正。如果回弹仪处于非水平方向，且测试面并非浇筑侧面，需要分别进行回弹值角度修正与浇筑面修正。

2.2.4强度换算在完成回弹值的检测与计算后，需要对其进行强度换算。换算过程中需要根据测区平均回弹值及碳化深度值，并利用测强曲线或测区强度换算表，得出测区现龄期混凝土强度值。具体换算流程如表1所示。

3回弹法高强度混凝土检测在建筑工程中的实际应用

在建筑工程当中，回弹法高强度混凝土检测技术具有良好的应用效果，在某轨道交通站A地块地下民防工程的实际应用中，将回弹法有效用于早龄期（7-14d）高强度混凝土强度的检测，能够较为准确地反映出高强度混凝土早龄期强度。混凝土材料的选择上，选用了某商品混凝土搅拌站中的C60混凝土，此种混凝土的组成成分包括水泥、粉煤灰、砂、石、水和减水剂，上述材料的用量分别为421kg•m-3；84.2kg•m-3；726kg•m-3；1120kg•m-3；180kg•m-3；10.95kg•m-3。配合比为1：0.20：1.72：2.66：0.43：0.026，水胶比为0.356。进行检测前首先设定混凝土早龄期强度为f1，28d强度为f2，并且二者之间存在线性关系，并根据线性回归方法建立相应的回归方程f2=a+b•f1。a、b分别为系数，需要在后续计算中获得准确数值。此后利用回弹法对早龄期高强度混凝土的强度进行检测，并根据上述公式计算出混凝土28d的强度。而后利用回弹法对该混凝土7d抗压强度进行实际测量，具体测量过程中选用了3个混凝土构件，截面b×h=300mm×500mm，长l=1500mm。计算后得出Ⅰ面7d、Ⅱ面28d强度值，如表2所示。根据上述表格中的数据对公式中的a、b值进行计算，其中a=y-bx=27.7730；b=Lxy-Lxx=0.7947。在此基础上对各个测区7d以及28d构件抗压强度进行计算，得出f2的总均值为67.6，极差平均值R为1.04。并对每组3个数据情况下的控制界限进行计算。最后依据各样本均值与极差制作出强度控制图以及R控制图，如图2所示。根据控制图能够看出一部分点处于控制界限之外，因此可以判断上述C60混凝土的强度状态不稳定。

4回弹法高强度混凝土检测结果的影响因素

在实际应用回弹法进行高强度混凝土检测时，一些因素可能会对混凝土强度检测的结果造成影响。因此需要通过对影响混凝土检测效果的相关因素做出分析，在实际操作中加以避免。通过以下实验，对回弹法高强度混凝土检测结果的影响因素做出了比较全面的分析。该实验使用了P.O42.5水泥、多种不同粒径范围的碎石、细度模数2.4-2.6的中砂以及LEX-9H聚羟酸减水剂和粉煤灰几种材料。实验设备选用了乐陵市回弹仪、智能型非金属超声波检测分析仪、新三思YAW4206电液伺服压力试验机几种设备。制作强度等级C15-C60的混凝土标准试块，并分别在7d、14d、28d、60d、90d、180d、360d进行超声和回弹测试，测试结束后对试块进行抗压强度试验。测试结果中，混凝土原材料对测试结果的影响如表3所示。根据表3结果能够得出以下结论：①粗骨料品种对于测强曲线参数具有较大影响，主要原因在于骨料声速相对于混凝土其他成分的声速较高，同时，骨料在混凝土中占比也较大。其中粗骨料的品种、用量以及粒径对于测强曲线存在较大影响，在粒径大于4cm的情况下应采用专用曲线，或采取钻芯法对结果进行修正。而细骨料以及添加剂的影响相对较小。②水泥品种对于测强曲线影响较为有限，主要影响因素在于水泥密度与强度。其中密度对混凝土强度的影响不明显，而强度在28d后逐渐趋于稳定。实际检测过程中可以采用专用曲线，或结合钻芯法修正检测结果。除此之外，超声测试设备的频率对于测试结果也存在一定影响。该试验针对同组立方试件，分别将超声仪测试频率调整为30kHz、54kHz、82kHz，并对声速值进行计算，最后将30组立方体声速平均值作为分析数据，结果如表4所示。通过以上结果能够看出，频率对于声速值的测试存在一定的影响，声速值随着频率提高而增大。因此在实际测试过程中需要对测试仪器与设备频率进行统一以减少其影响。

5结论

回弹法是一种目前应用广泛的混凝土强度检测方法，在建筑工程高强度混凝土检测中也具有良好的应用效果。具体应用过程中，需要根据混凝土强度选择合适的仪器设备，并严格按照操作步骤进行测量和计算，根据回弹值换算出混凝土的强度，为建筑施工质量提供有效保障。

参考文献

[1]冯健谋.回弹法检测混凝土强度的准确性分析[J].建筑工程技术与设计，2017（31）：2183.

[2]侯力凯.河南地区回弹法检测混凝土强度测强曲线试验研究[D].郑州：郑州大学，2017.

[3]焦万清.高强混凝土强度检测技术应用研究[J].住宅与房地产，2016（27）：254.

作者：马佳佳 单位：上海嘉定城发置业有限公司