回弹法与钻芯法检测混凝土强度差异性分析

姚远宏，刘永成，张泽雨

（中国建筑科学研究院天津分院，天津 300384）

混凝土在建筑领域发挥着重要作用，它的质量对建筑物的安全性和使用性有极大影响，因此混凝土强度检测尤为重要。回弹法由于检测方便、操作便捷、效率快、无损检测，在检测混凝土强度时被广泛采用；但回弹法是一种间接测量方法，用于检测混凝土表面硬度，间接反映混凝土内部强度[1]，它的检测结果不能完全代表混凝土强度。本文对回弹法和钻芯法两种混凝土检测方法进行比较，针对不同的要求，灵活运用两种方法，提高混凝土检测的可靠性和准确性。

1 差异性分析

1.1 回弹法检测

回弹法首先检测混凝土表面的硬度，然后根据经验曲线中相应的硬度结果将其转换为强度。可见，回弹法的检测方法只能侧重于混凝土表面强度的检测。当混凝土的表面和内部强度完全相同时，也就是“表里如一”时，该检测方法能准确反映混凝土的实际强度[2]。根据检测特性，回弹法适用范围不包括表面与内部或内部缺陷有显著差异的混凝土的检测。

1.2 钻芯法检测

钻芯法是一种半损伤检测方法，利用专用的岩芯钻机在被测混凝土构件上钻孔，观察混凝土强度的内部质量；然后对芯样切割整平处理成标准试件，进行抗压强度试验，通过芯样抗压强度来推定构件的混凝土强度。由于钻芯法是直接在测试的构件上钻取样品，其准确性普遍被人接受，因此在实际检测活动中得到了大量应用，特别是当怀疑其他测试方法的结果时，通常使用该方法作为验证[3]。

1.3 两种检测方法的差异性

天津某项目在检测同一构件混凝土强度时，钻芯法强度均高于回弹法强度，有1个甚至提高了62.3%，这也从实际数据中验证了混凝土结构的表面和内部的强度产生了差异。见表1。

表1 回弹法与钻芯法同时检测同一构件测强结果

续表1

由表1可以看出，尽管两种检测方法针对相同混凝土的相同试验区域，但是它们针对的工程实体混凝土的强度却不一致[4]。

2 影响混凝土回弹强度的因素

2.1 混凝土表面平整度和密实度

如果检测面不平整，弹击杆在接触混凝土表面时会有一定的角度，对回弹值会有一定的影响；如果混凝土表面上有气泡、凹坑等缺陷，则弹击杆与混凝土接触的表面积会减小，回弹值会减小；有时检测面上的气泡很少并且有一层漂浮的泥浆，回弹值也会减小。混凝土浇筑过程为节约时间，未遵守规范要求，更有甚者在浇筑过程中随意加水，增加其坍落度，便于流淌至模型中；过度的振捣、漏振等行为，均会导致混凝土结构的回弹强度差异很大。

2.2 混凝土内外强度不一致

混凝土内外强度不一致的直接原因是结构没有养护到位。如果养护不足，混凝土表面结构质量不合格；目前，施工单位通常在未养护的情况下提前拆除模板，导致混凝土结构表面硬度低，回弹值低于混凝土的实际强度[5]。这也是很多实际工程结构不能满足回弹要求，但芯样抗压强度合格的原因。

2.3 碳化深度较高

施工中，混凝土养护不好，表面混凝土未水化，呈白色，粉化严重，使用工具去除表面泡浆时，混凝土表面通常含有砂子和粉末，碳化值很高。有时混凝土结构表面致密，没有打磨和粉化，表面无蜂窝、麻面，外观质量合格，回弹值正常，但碳化值较高，使用非正规的脱模剂是造成这一现象的原因之一，其pH值为5～6，属弱酸性，会稀释混凝土表面的碱度，导致混凝土的碳化值较高。

2.4 涂抹混凝土表面强化剂

混凝土表面增强材料的主要成分有氟硅酸镁、水玻璃、氢氧化钙和硫酸铝，具有渗透和成膜的双重作用，可以稳定地提高混凝土表面的回弹值并显著提高耐久性指标，如混凝土的吸水率、抗碳化性、耐氯离子扩散系数和抗硫酸盐腐蚀系数等。不同强度、不同养护龄期的混凝土的吸水率、碳化值、回弹值和耐腐蚀系数均有较大的提高。

2.5 测试仪器

当回弹超过2 000次时，需拆卸回弹仪进行维护，非常繁琐，因此在实际工作中会出现没有定期维护的情况：当回弹仪的回弹杆末端由于频繁撞击混凝土结构而变得平坦时，不及时更换，会导致测试仪器不准确。从操作角度看，测试期间弹击杆应垂直于测试表面，但是大多数检测人员在操作仪器时通常不可避免地会倾斜，从而导致测试结果不准确[6]。从混凝土结构的角度看，测试过程中测量区域的表面应为原始的泥浆表面且光滑平整：当有浮浆时，检测人员未清理表面，会导致检测结果低。另外，外部温度和湿度也会影响测试结果，当结构位于河流、湖泊、海洋附近或湿度高的环境中时，回弹值通常较低。

3 针对差异性采取的措施

3.1 合理选用回弹法检测

混凝土内部和外部有时会产生较明显的差异；因此，回弹法可以初步推定混凝土强度，但不宜直接作为判定混凝土强度的依据。合理运用回弹法和钻芯法，将两种方法融合使用，相互弥补，同时提高测的效率和准确性，在实际工程中，两种方法融合使用在检测行业很常见，能相互佐证，也是被普遍接受的检测方法。

3.2 精确控制钻芯法

在使用钻芯法检测时，现场取芯按照规范要求来操作，合理选取样品段，取样长度多为1～3 cm，有时为避免加工后合格的样品数量不够，可以适当多取；在选择样品时，应具有代表性。在检测芯样时，应注重样品本身的检测质量，这对实体工程检测时有着极为深远的意义。

3.3 提高现场施工质量

混凝土产品强度和混凝土结构强度并不是完全一致。结构强度一般低于产品强度，这往往与现场施工质量相关，因此要保证现场施工规范，同时在现场加强监督，在浇筑混凝土时禁止注水，及时对混凝土进行振捣，加强现场养护。

4 结语

虽然两种方法存在差异，但准确、及时地分析原因并采取处理措施，可以防止问题的发生。充分认识质量控制在整个工程中的重要性，具体施工过程中各方按照规章制度履行职责，规范检测过程，可以防止各种质量问题和质量事故的发生。在采用回弹法时，为了获得更准确的混凝土实际强度，应严格按照相应的规范标准进行进行检测。