分析钻芯修正回弹法检测混凝土抗压强度

简 峰

简 峰

东莞市万江区规划建设办公室

【摘 要】文章通过对钻芯法和回弹法的优缺点进行比较，进而引出了钻芯修正回弹法检测混凝土抗压强度，详细地讲解了钻芯修正回弹法的优点以及应用的案例，为钻芯修正回弹法在以后实际工作中的应用起到了一个很好的标杆作用。

【关键词】钻芯法；回弹法；混凝土；抗压强度

0引言

混凝土结构检测方法有很多，回弹法检测混凝土强度因其具有对结构非破损、操作简便、测试快速的优点，被广泛应用较，但是在工程检测混凝土的过程中，经常会遇到不能直接运用回弹法的情况，比如混凝土表层粗糙、表层质量和内部质量不一致、长龄期、假性碳化等情况。这时可以用钻芯法修正回弹法检测，实践证明钻芯修正回弹法有着非常好的检测效率和检测精度。

1、钻芯法和回弹法检测特点

钻芯法能够直观、可靠的反映混凝土构件的内部实际情况。对于有些特殊的混凝土是不能通过无损检测法检测出来的，这时可以运用钻芯法检测。钻芯法能够观察到混凝土的内部结构，比如裂缝、骨料。这种方法适宜检测遭受火灾、化学腐蚀、表面油污导致的内外质量不一或者龄期过长的混凝土。但钻芯法的缺点是对混凝土结构会造成伤害，并且钻芯法有很大的劳动强度。

回弹法一种无损检测方法，具有操作简单、使用方便、成本低的特点，但其检测结果的精度较低，且往往需要借助技术规范要求的回弹法检测强度的曲线来检测，对于特殊地区和特殊环境中的混凝土检测，还需要特定的测强曲线。当混凝土表层质量和内部质量不一致时，或者内部质量存在明显缺陷时，则不能采用回弹法检测。

2、影响回弹法检测精度的原因

①混凝土表层因素影响。被检测混凝土的表层应当平整、干净，在测试面干净平整的情况下还应注意测试面是否干燥，因为测试面的水分含量会影响检测结果的准確性，混凝土的硬度在水浸之后会降低。

②碳化深度的影响。碳化深度的测试结果直接影响到混凝土强度的检测结果，碳化深度应为碳化的垂直距离，而非孔洞的非垂直长度。孔洞中的碎屑和粉末应当清理干净，不然影响碳化深度的测量。再者，应当注意假性碳化，否则会对混凝土强度的检测造成巨大误差。

③仪器本身的问题。回弹仪经过多年使用，或者保存不当，都会使回弹仪的测试性能下降，达不到要求的测量精度。

④人员操作原因。检测人员未经过正规培训和学习，上岗时间短，实践经验不足导致仪器使用不当。

3、钻芯修正的方法

为了提高混凝土强度的检测精度，在回弹法适宜的条件下，可以用钻芯进行修正，或者利用同条件下养护的立方体试件的抗压强度进行修正，芯样或立方体的数目不得少于6个。

而在实际的现场检测中，也往往采用钻芯修正法。对于钻芯修正回弹法，一般用修正量或者修正系数来修正。

钻芯修正回弹法兼具钻芯法和回弹法的优点，既能大大减少钻芯带来的劳动强度，又能解决回弹法检测性能不稳定、精度较低的问题。同时钻芯修正回弹法也减少了对混凝土结构的伤害，保护了建筑的结构。可以说，钻芯修正回弹法是现有检测方法中极其值得推广和提倡的检测方法。

3.1修正量形式

修正量的修正方式是利用芯样样本的强度和回弹法样本检测的强度之差，修正后的强度即为回弹法样本的检测值与修正量之和。修正公式如下：

fcu1=fcu0+△

式中：fcu1为修正后的回弹法测区的样本强度值；fcu0为修正前的回弹法测区的样本强度值；△为修正量。

3.2修正系数形式

修正系数的修正方式是利用芯样样本的强度值与回弹法样本检测的强度值之比，然后乘以回弹法样本的测试值就得到修正后的混凝土强度值。修正公式如下：

fcu1=η×fcu0

式中：η为修正系数。

3.3两种修正方法的比较

两种修正方法的区别在于，修正量法仅仅对回弹法样本的算术平均值进行了修正，而修正系数法不仅修正了算术平均值还修正了样本的标准差。但是在实际的回弹修正中，一般采用修正量法，因为钻芯法在对回弹法进行修正时，并没有检验样本的标准差，所以不需要对样本进行标准差修正。因此，修正只针对样本的平均值。

采用钻芯修正回弹时，优先采用总体修正量法。若不能满足上述要求时，可采用的方法有：对应样本修正量法、对应样本修正系数法、一一对应修正系数法。

此时钻取的直径为100mm的试件或者芯样的个数至少为6个，或者钻取的直径为70mm的试件或者芯样的个数至少为9个。

①当采用总体修正量法时，计算公式如下：

△t=fcor-fcu

fcu1=fcu0+△t

式中：fcor为芯样或试件样本的抗压强度平均值；fcu为被修正回弹法样本的抗压强度平均值；fcu1为修正后的被检混凝土的抗压强度值；fcu0为修正前被检混凝土的抗压强度值。

②当采用对应修正系数法时，对应样本的修正系数和修正量可用下面公式计算：

△1=fcor-fcu1

η1=fcor/fcu1

式中：fcor为芯样或者试件样本的抗压强度换算后的平均值；fcu1为被修正回弹法样本的抗压强度换算后的平均值。

相应的修正可按下列公式计算：

fcu1=fcu0+△t

fcu1=fcu0×ηt

式中：fcu1为修正后被检测区混凝土换算后的抗压强度值；fcu0为修正前被检测区混凝土换算后的抗压强度值。

③当采用一一对应修正系数修正时，应分别在每个被检测区钻取芯样，这样修正后的混凝土强度值就等于修正系数乘上被检测区的混凝土强度值。修正系数可用如下公式计算：

式中：η为修正系数，精确到0.01；fcu，i为第i个混凝土芯样或立方体试件的强度值，精确到0.1MPa；fccu，i为对应于第i个芯样或立方体试件的回弹经过碳化修正的强度值，精确到0.1MPa；fcor，i为第i个混凝土芯样或立方体试件的测量强度值，精确到0.1MPa；n为被检测的试件数目。

4、检测方法及步骤

通过对钻芯法和回弹法的研究发现，可以利用它们各自的优势检测混凝土的部分特性，比如回弹法检测混凝土的整体性能、材料状况，可以用钻芯法观察混凝土的内部问题，检验修正回弹法的检测精度。现将钻芯修正回弹的检测步骤归纳如下。

①根据回弹法的要求检测并计算出单个构件在每个测区内的换算后的混凝土强度值，并记录下该混凝土试件的最小受力点的强度值。

②选取6―8个已经经过回弹检测的构件，在对应的检测范围内按照取样要求钻芯，再对芯样进行加工，再推算出芯样的样本强度值。当试件的数目超过40个时，应增加样本的钻芯个数，一般将被检测的芯样数量保持在试件数目的20%左右。

③采用修正方法计算出修正量△或修正系数η。

④用修正量△或修正系数η修正各个构件各个测区内的混凝土强度换算值fccu，得到修正后的混凝土强度fccui。

⑤根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）的规范要求，计算混凝土强度推定值。

5、工程实例

例某处的办公大楼为五层现浇钢筋混凝土框架结构建筑，在2001年的时候施工完成，2002全面的开始投入使用。为了更好的确保安全，想要充分的了解一下这项工程的一、二层柱和二、三层梁的现龄期混凝