浅析回弹法检测混凝土强度的应用现状



浅析回弹法检测混凝土强度的应用现状

李剑

江苏省丰县建设工程检测中心 江苏徐州 221700

[摘要]本文对回弹法检测混凝土强度的应用现状进行了分析，在简要阐述回弹法原理及特点的基础上，对回弹法在混凝土抗压强度检测方面存在的一些问题进行了探讨。

[关键词]回弹法;混凝土检测;混凝土强度

引言

回弹法是目前应用较多的一种混凝土强度无损检测技术。混凝土无损检测技术就是在检测混凝土物理指标时不对其造成损伤的检测技术，对混凝土强度检测来说，回弹法以及超声回弹综合法是目前应用较为理想的无损检测技术。

回弹法是瑞士工程师施密特发明的一种混凝土强度检测方法，是通过测定混凝土表面硬度来推算混凝土抗压强度的一种混凝土现场检测技术，在国外已有五十多年的应用历史，是国际公认的混凝土无损检测基本方法之一。回弹法在国际上的应用主要分为两种类型，一种是根据回弹值来推定混凝土的强度，一种是将回弹值做为混凝土质量相对比较的标准。我国从上世纪50年代开始采用回弹法来测定现场混凝土的抗压强度，并在60年代具备了自行生产回弹仪的能力，但直到上世纪80年代才颁布《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》。

回弹法在我国应用初期，由于没有统一的技术标准，测试误差较大，使得回弹法的应用推广在一定程度上受到了限制。鉴于此，1978年国家建委将混凝土无损检测技术研究列入建筑科学发展计划，由陕西省建筑科学研究院设计院牵头成立协作研究组，对回弹法的影响因素、测试技术、仪器性能、数据处理以及强度推算方法等进行了系统的研究，提出了我国的回弹仪标准状态及“回弹值一碳化深度一强度”相关关系，解决了控制回弹法平均相对误差在±15%以内的关键技术，提高了回弹法的测试精度和适应性。之后随着《技术规程》的颁布与三次修订，回弹法成为我国目前应用最为广泛的混凝土无损检测技术之一。

1、回弹法基本原理

混凝土表面的硬度与其抗压强度之间存在着某种相关关系，回弹法就是利用了这种相关性，其实际是以回弹值来反映混凝土表面的硬度，然后再根据混凝土表面的硬度来推测出混凝土的抗压强度。回弹值是通过回弹仪来测得的，回弹仪是一种用弹簧驱动的重锤，通过弹击杆来弹击混凝土表面，以重锤被反弹回来的距离确定回弹值。回弹法属于表面硬度法的一种，回弹值在一定程度上反映了混凝土的弹性性能与塑性性能，而混凝土的弹性性能、塑性性能和混凝土强度有着必然的联系。基于此种联系，可以建立回弹值与混凝土抗压强度之间的关系曲线，也就是测强曲线，这是回弹法无损检测推定混凝土强度的基础，也是技术核心。

影响回弹法准确度的因素很多，仪器性能、操作方法以及气候条件等，都会对回弹值产生一定的影响，因此，掌握正确的操作方法，对于回弹法的应用来说是十分重要的。此外，混凝土的碳化深度不同得到的回弹值有较大差别，是影响回弹法准确度的一个重要因素。大量的研究和现场测试表明，碳化深度能在相当程度上反映包括混凝土龄期和混凝土所处环境在内的综合影响，所以碳化深度值的测量对于回弹法的准确度具有重要影响。

2、回弹法检测混凝土强度的特点

通过回弹法来检测混凝土的抗压强度，虽然存在着检测精度不够的问题，但回弹仪构造简单，操作起来也简单方便，再加上测试快速、效率高、检测费用低廉等优点，使得在实践应用中效果比较理想，尤其在施工现场对结构混凝土的强度进行随机大量的检验，具有很好的适用性。

《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）中规定：回弹法检测混凝土适用于普通混凝土抗压强度的检测，不适用于表层及内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土强度检测，这在一定程度上限制了回弹法的检测范围与适用性。另外，由于高强混凝土的强度基数较大，应用回弹法即使只有15%的相对误差，其绝对误差也会很大而使检测结果失去意义。

混凝土抗压强度的影响因素有很多，包括混凝土原料中的水泥品种、骨料大小粗细以及外加剂的配比等，混凝土构件的成型工艺与养护方法，混凝土的碳化深度、龄期以及含水率的影响等也都具有一定的影响，这些影响因素同样对回弹值的也具有作用性。

3、回弹法检测混凝土强度存在的问题

3.1测定矿物掺合料混凝土碳化深度方法的问题

随着混凝土技术的不断发展进步，各种高性能、高耐久性以及绿色混凝土得到了大量的应用，而这种混凝土的配制必须要使用大掺量的矿物掺合料，如粉煤灰、磨细矿粉和硅灰等。矿物掺合料的使用提高了混凝土的抗渗性、密实性，使混凝土的整体性能得到了提升，而且大量工业废渣的使用，变废为宝，起到了很好的节能环保效果与经济效益。但现行回弹法测定混凝土碳化深度的方法，对于测定矿物掺合料混凝土的碳化深度存在一定的问题。现行方法：采用工具在测区表面形成直径约15mm孔洞，其深度应不大于混凝土的碳化深度；清除孔洞中的粉末和碎屑且不得用水清洗；采用浓度为1%-2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，当已碳化与未碳化界面清晰时，采用碳化浓度测量仪测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离，测量三次，每次计数应精确至0.25mm；取三次测量的平均值作为检测结果，精确至0.5mm。现行混凝土碳化深度的测量方法，其原理是利用了氢氧化钙与碳酸钙遇酚酞变红与不变色的化学现象。混凝土生成碳酸钙是其碳化的表现，碳化总是先从混凝土表面开始，然后逐步向内部深入。在传统的只使用水泥一种胶凝材料情况下，不存在其它干扰因素，现行回弹规范是没有问题的。但在矿物掺合料混凝土中，胶凝材料不止是水泥，还有粉煤灰、磨细矿粉、硅灰等，这些掺合料在消化时，会消耗掉混凝土中绝大部分的氢氧化钙，很容易就会造成混凝土碳化深度的测量不准确。

3.2回弹法检测混凝土强度的影响因素

回弹法测强实则是对混凝土抗压强度的一种推算测定，其所得数值代表的是混凝土表层的硬度，而混凝土结构是一种复杂的非均质体，其内部的均匀性以及不同组分的硬度，都会对检测的准确度产生影响。通常情况下，混凝土原材料的拌合以及外加剂的使用添加、混凝土现场施工工艺以及养护会对回弹法检测结果准确度有一定的影响；使用统一测强曲线还是建立地区专用测强曲线对检测结果的准确度有较大影响；测试面因素对测强的准确度也有一定的影响，因此，应保持测试面的清洁、平整，麻面或是有浮浆的测试面，会导致检测结果偏低。测试面还应保持一定的干燥度，混凝土表面的湿度对回弹法的检测结果具有较大的影响。

4、结束语

随着各种不同类型混凝土的出现，技术的不断进步使得回弹法在实践应用中经受着诸多的考验，至今为止，对其技术规范也已经进行了三次修订。就其目前应用的现状来说，在很多情况下依然具有很好的实践应用价值。