回弹法检测商品混凝土强度的探讨

高 昱

辽宁金帝第一建筑工程有限公司（125001）

1 回弹法检测商品混凝土的意义

在工程项目中，质量检测与监理部门为确保工程施工质量，将回弹法检测商品混凝土构件的结果作为评判商品混凝土质量的重要指标。但在实际施工过程中，施工方案、养护时间与条件等因素均影响商品混凝土整体性能。此外，回弹法受混凝土碳化强度及表面状况、检测人员专业水平和技术能力、回弹仪等各种因素影响，检测结果可能具有不确定性，检测结果的精准度受到工作人员的质疑。所以应正确认识回弹法不能够代替商品混凝土试块，应该将混凝土试块作为施工依据，将回弹法回归到本来的定义。

2 试验设计及原材料

选择某商品混凝土站制作的等效龄期混凝土立方体试块作为试验试件，选取常用的C20、C30、C40三个强度等级的混凝土为试验对象。该批试块采用渤海水泥 （葫芦岛）有限公司生产的P.O42.5水泥、Ⅱ级粉煤灰、中砂，连续级配5～25mm碎石，压碎指标值在10%之内。减水剂选用葫芦岛市辽西混凝土外加剂有限公司生产的减水剂，混凝土坍落度（180±20）mm。根据配合比成分不同，将试块分为A、B两组，其中A组不添加粉煤灰，B组添加粉煤灰替代水泥。取同组别、同强度标号的混凝土立方体试块3组共9个试件作为1个试验组，共6个试验组，分别为 A-C20、A-C30、A-C4、B-C20、BC30、B-C40。选择同条件下分别养护28d、60d及90d。

3 试验方案

3.1 检测依据

依据JGJ/T23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》对各组别试样进行回弹检测。依据GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行立方体试块抗压强度检测。

3.2 试验仪器

回弹仪HT-225，率定值为80；微机屏显液压压力试验机YEW-2000B。

3.3 试验步骤

在试块非成型面的浇筑面选择不同的对称侧面选取8个测点进行回弹试验，记录16个回弹数值。去掉最大与最小的各3个值后的平均值即为该试块的回弹值，然后利用泵送混凝土测区强度换算表（回弹曲线）推出混凝土强度推定値。压力试验机对混凝土试块进行抗压强度试验，试块的抗压方向与回弹值测试方向相同，记录抗压强度值。用锤子和錾子在回弹测试面凿一个直径15mm左右、深度大于碳化深度的孔洞，用清洁气吹和小刷子清除粉末和碎屑，用浓度为1%～2%的酚酞酒精溶液进行碳化深度的测定。最后将测得的对应数据进行比较[1]。

4 试验结果及分析

4.1 碳化深度

碳化是指水泥经水化作用产生的Ca（OH）2与潮湿空气中的CO2经过反应在混凝土表面生成硬度较高的CaCO3。随着龄期增长，碳化深度呈现出正比例关系。对比A、B设计方案，A组碳化深度相较B组深度较小，这也直接反映出添加适量粉煤灰会导致商品混凝土生成碳酸钙进程加快，增加商品混凝土的碳化深度。经对比，三种不同标号的商品混凝土的碳化深度，高标号商品混凝土碳化深度相对较小。当使用适量的高性能减水剂之后，可使商品混凝土密实度增加，气孔数量减少，商品混凝土碳化深度降低。

图1 各龄期混凝土的碳化深度

图2 各龄期混凝土的回弹强度

4.2 回弹强度

回弹检测实际上反映的是混凝土的表面硬度。回弹强度受碳化深度影响主要是因为混凝土碳化后使表面更密实，提高了混凝土的表面强度，但对混凝土强度影响不大。随着龄期的增长，回弹强度始终处在正增长的状态。从图2可以看出，当90d时，各组回弹强度的增长幅度出现下降的情况，因为随着龄期增长，碳化深度不断增加，而表面硬度增长却不明显，经过碳化深度的折减，回弹强度相对下降。经对比，初期A组回弹强度表现较好，始终高于B组。但随着龄期增加，B组强度逐渐增长，在90d时，同标号A、B组的回弹强度差别均相对变小。

试验证明，粉煤灰对回弹强度有一定影响，虽然粉煤灰中的活性成分SiO2和Al2O3降低了混凝土的碱性，对粉煤灰早期强度的发挥有一定作用，对胶凝体的形成也有利。但粉煤灰的掺入也提高了混凝土的流动性，使得骨料砂浆包裹层较厚，以致出现回弹值偏低的情况。混凝土回弹强度受到养护条件和测区表面情况影响至关重要，表面疏松层、气孔、浮浆、蜂窝和麻面等问题均可导致在检测中出现偏差[2]。

4.3 抗压强度

如图3所示，未添加粉煤灰的商品混凝土前期强度增长比较好，在28d之后，抗压强度相较设计强度大。添加粉煤灰的商品混凝土前期增长强度比较慢，当C30、C40两种标号的商品混凝土在28d时，抗压强度相较设计强度低，主要原因为水泥被粉煤灰部分替代，前期水泥的水化作用比较缓慢，直接导致商品混凝土前期的抗压强度增长滞缓。添加了粉煤灰的混凝土后期的抗压强度可以满足设计的要求，并且有一定的富余强度。

4.4 回弹强度与抗压强度相关度

如图4所示，经对比，高标号混凝土的回弹强度与混凝土抗压强度值更接近，但普遍回弹法检测商品混凝土强度推定値偏低。随着龄期发展回弹强度与抗压强度并没有一定相关性。普通商品混凝土抗压强度与水泥砂浆强度、粗集料强度、黏结强度有直接的关系。利用回弹法检测时，表面强度和水泥砂浆强度存在直接联系，但是与黏结力、商品混凝土的结构性能、粗骨料三者之间并没有明显的关系。在实际施工中，搅拌和振捣时间、养护及模板等方面存在人为因素，都会导致混凝土匀质性较差，同一构件、同一回弹仪、不同测区之间强度都会存在差异[3]。

图3 各龄期混凝土的抗压强度

图4 各龄期混凝土回弹强度与抗压强度的比值

5 试验结论

通过分析C20、C30、C40三种不同标号的商品混凝土，当商品混凝土添加粉煤灰之后，前期碳化深度相较未添加粉煤灰的商品混凝土较深，根本原因为在于加入粉煤灰后，混凝土碱性降低，碳化深度增加。后期碳化深度随着龄期增长并没有明显加深。随着龄期增长，商品混凝土抗压强度和回弹强度始终呈现正增长的状态。但随着龄期增长，混凝土碳化深度增加，而回弹数值没有明显变化，导致部分商品混凝土回弹强度下降。试验前期，添加粉煤灰的商品混凝土抗压强度相对较低，随着龄期增长，未添加粉煤灰的商品混凝土抗压强度未发生明显变化，而添加粉煤灰的混凝土后期强度强度增长较多，在后期各个标号的商品混凝土抗压强度均大于设计强度，并且有一定强度富余。高标号混凝土的回弹强度相较低标号混凝土与混凝土抗压强度值更接近，但普遍回弹法检测商品混凝土强度推定値偏低。随着龄期发展回弹强度与抗压强度并没有一定相关性。

6 结语

回弹法因其操作便捷、通用性强等优点得到广泛应用，但在检测的过程中仍不能保证检测结果的精准度，必须结合混凝土的成型工艺，综合分析混凝土测强曲线。