超声回弹综合法在混凝土强度检测中的应用

熊 静，宿文姬，罗旭辉

（1.华南理工大学 土木与交通学院，广州 510641；2.广州市建筑科学研究院有限公司，广州 510440）

在混凝土回弹法检测中，常发现部分混凝土表层与内部质量差异明显，混凝土表面不均匀，同一构件被测区碳化深度值极差出现大于2.0mm 的现象。针对该情况，分别采用回弹法和超声回弹综合法检测混凝土强度，同时采用钻芯法对回弹结果及超声回弹测试结果进行修正，分析比对回弹法、超声回弹综合法两种方法的检测结果差异，从而为其他项目检测方案的制定提供借鉴。

1 混凝土抗压强度检测

1.1 检测方法

回弹法是根据混凝土结构表面约6mm 厚度范围的弹塑性性能，间接推算混凝土内部强度的检测方法，该法操作简单、方便、经济、迅速，但不适用于遭化学腐蚀、火灾、冰冻的混凝土，有一定的局限性，检测精度不高。

超声回弹综合法是指采用超声仪和回弹仪，在结构混凝土同一被测区分别测量声速值及回弹值，利用已建立起来的强度测试公式推算混凝土强度的一种方法。该法既能反映混凝土的弹性性能，又能反映混凝土的塑性性能；既能反映表面状态，又能反映内部构造，内外结合，故能较全面反映结构混凝土的质量［1］。

钻芯法是直接从所需检测的构件上钻取混凝土芯样，按有关规范加工处理后，进行抗压试验，根据芯样的抗压强度推定结构混凝土抗压强度的一种局部破损的检测方法。钻芯法检测混凝土抗压强度直观、可靠、精度高，因此常成为其他非破损检测方法的校验依据。但钻芯法会对结构混凝土造成局部损伤，检测成本高，难以广泛使用，加上操作流程长，检测数据可能会出现遗漏，替换等情况，数据的真实性不高。

1.2 理论依据

1.2.1 钻芯修正

大量的工程检测实例表明［2］，钻取混凝土芯样修正超声回弹检测值，可以有效排除混凝土原材料品种、原材料用量、龄期、碳化、表面状况等因素的影响，保证检测结果的准确性和可靠性［3］。针对回弹法检测结果及超声回弹综合法检测结果进行修正，修正系数η计算公式如下：

式中：为对应于第i个芯样试件的混凝土抗压强度推定值；为第i个芯样（φ80mm×80mm）试件的抗压强度实测值；n为芯样数量。

1.2.2 回弹法与超声回弹综合法

当混凝土达到一定龄期时，强度不再增加，回弹值变化不大，然而碳化深度逐渐增大，单一回弹法得到的混凝土强度换算值逐渐减小；而波速趋于稳定，综合法得到的混凝土强度换算值差别不大［4］。理论上，超声回弹综合法所得混凝土强度推定值比单一回弹法所得混凝土强度推定值更接近于混凝土实际强度。

2 工程实例

某工程A 栋首层剪力墙及B栋2层剪力墙混凝土内外品质差异较大，因此拟对这两批混凝土分别进行回弹和超声回弹检测，额外抽取6 个芯样修正本次超声回弹检测。A 栋首层剪力墙及B栋2层剪力墙的回弹与超声回弹检测构件样本容量各为10 个，检测性质为批量检测，设计强度等级均为C40，取芯位置与间接检测方法相应的测区重合。

2.1 修正系数

A、B栋采用修正系数［5－6］的方法，A、B 栋各取6个构件部位抽出芯样，对回弹法、超声回弹综合法进行钻芯修正，检测数据如表1所示。

表1 三类检测方法推定的抗压强度对比 MPa

由上表得，根据回弹法、超声回弹综合法检测得到的强度推定值如表2所示。

表2 两类检测方法的强度推定值和修正系数

根据初步检测数据得出：单一回弹法或超声回弹法所得强度推定值均不能满足设计要求，钻芯法所得强度推定值可以满足设计要求；对于混凝土内外表层有差异的检测构件，有进行钻芯修正的必要性。

2.2 回弹法和超声回弹法混凝土强度推定值结果对比

将所得修正系数对所有回弹法及超声回弹综合法强度值进行修正，修正后再进行计算分析，得到混凝土强度推定值，如表3，4所示。

表3 A栋首层剪力墙不同方法强度推定值对比

2.3 小结

根据批量评定，对A 栋检测所得回弹法强度推定值为38.4 MPa，超声回弹综合法强度推定值为42.3MPa；对B 栋检测所得回弹法强度推定值为39.8MPa，超声回弹综合法强度推定值为43.2MPa。

由以上计算分析得出：经过钻芯修正，回弹法所得强度推定值依然不能满足设计要求，超声回弹综合法所得强度推定值可以满足设计要求；超声回弹综合法所得混凝土强度推定值更接近于实际强度值，与理论相一致，可用于作为该批检测构件的强度。

3 结论

（1）工程检测中，可利用钻芯修正及超声回弹综合法提高检测精度，以满足工程检测需求，但需针对每个检测项目的具体情况，采用合适的检测方法。

（2）构件的混凝土碳化深度过大，内外质量相差较大的情况下，单一回弹法所得强度推定值已不具有代表性，单一钻芯法也不能大范围使用，钻芯修正后的超声回弹综合法能很好地反映混凝土实际强度。

（3）针对混凝土表面与内部质量差异明显，混凝土表面质量不均匀，同一构件测区碳化深度值极差大于2.0mm 的情况，建议采用钻芯修正下的超声回弹综合法检测。

［1］王玉倩.混凝土强度检测技术在建筑工程中的应用研究［D］.长沙：湖南大学，2007.

［2］CECS03—1988 钻芯法检测混凝土强度技术规程［S］.

［3］陈钢.超声回弹综合法检测修正的必要性分析［J］.广州建筑，2008（5）：28－30.

［4］林达愿，廖文莹.超声回弹综合法与单一回弹法检测混凝土强度的比较［J］.广东建材，2013（3）：21－22.

［5］CECS02—2005 超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程［S］.

［6］JG／T 23—2011 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程［S］.