回弹法检测技术在混凝土强度检测中的应用分析

摘要 在各类工程施工中，混凝土是一种常用的建筑材料，其质量标准主要是评估抗压强度。为确保混凝土强度满足设计要求，达到相关规范和标准，必须对混凝土项目进行检测和评估，文章分析了海螺沟景区公路工程的混凝土强度的检测过程与数据，探究了回弹法在混凝土检测中的应用方法、参数及实施情况，旨在规范该技术的实施，提高数据的准确和可靠性，保证混凝土工程质量。

关键词 回弹法；检测技术；混凝土强度

中图分类号 U415 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）17-0074-03

0 引言

回弹法作为一种非破坏性的混凝土抗压强度检测方法，近年来在建筑工程领域得到了广泛应用。混凝土表面的硬度与其内部的结构和抗压强度存在一定的相关性。当使用回弹仪在混凝土表面施加一定力度的冲击时，混凝土表面的回弹程度可以反映其内部的硬度状态。根据回弹仪的读数，结合相应的换算公式或图表，可以大致估算出混凝土的抗压强度。但是，回弹法也存在一定的局限性，比如受混凝土表面状况、龄期、含水率等多种因素的影响，因此在使用时需要结合实际情况进行修正和校准。

1 工程概况

2022年9月5日12时52分（北京时间）在甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震，震源深度为16 km，震中位于泸定县磨西镇（北纬29.59°，东经102.08°），距泸定县39 km，距康定市53 km，距成都市221 km。

海螺沟景区山门至一号营地公路是海螺沟景区连接对外交通的唯一等级公路，是景区对外联系的生命线，与已建成的一号营地至三号营地公路相接，共同构成景区的汽车专用公路。在该次地震中，此路段受灾严重。原路磨西镇至一号营地改建段路线全长13 km，采用四级公路标准，路基宽6.5 m，沥青混凝土路面；一号营地至三号营地（K13～K28.78）路线全长15.78 km，路基宽6～7.5 m，水泥混凝土路面，地形狭窄，路线采用较多回头展线克服高差，路线指标较差，按等外级公路设置。由于进景区通道受限，要恢复景区交通，恢复重建，考虑还是在原道路上进行改造提升。对于高风险地灾点，采取设置隧道绕避、原位处置，以及河对岸改线等方式处理[1]。

2 回弹法检测技术特点

回弹法检测技术具有精确度高、操作简便、适用范围广及非破坏性等特点。回弹法检测技术通过精确测量材料表面在受到外力作用后的回弹程度，能够准确反映材料的硬度、弹性模量等力学性质。相较于其他复杂的材料测试方法，回弹法检测技术具有操作简便的特点。研究人员只需将测试仪器置于材料表面，施加适当的外力并观察回弹程度，即可完成测试。作为一种非破坏性的测试方法，回弹法检测技术在测试过程中不会对材料造成损伤。

3 仪器设备

在选择回弹法检测仪器设备时，应综合考虑精度、测试范围、稳定性、可靠性、操作简便性以及维护和保养等因素。根据所掌握的资料和现场踏勘情况，结合该工程的特点，选取相应的检测仪器设备，保证检测任务的顺利完成。该项目主要仪器设备见表1所示：

一体式数字回弹仪以其高精度、广泛的应用范围、智能化功能和高耐用性等特点，在材料科学研究和建筑工程质量检测等领域中发挥着重要作用。它不仅能够提高测试效率和准确性，还能够为科研人员和工程师提供更加全面、准确的数据支持。

数字式碳化深度测量仪是一种专门用于测量混凝土或其他材料表面碳化深度的仪器。采用高精度的传感器和数据处理技术，能够精确测量材料表面的碳化深度。通过数字显示和数据处理软件，可以快速获取碳化深度的准确数值，且具有多种测量模式，可以适应不同的测量需求。

4 检测技术

4.1 测区布置要求

对于一般构件，测区数不宜少于10个[2]。回弹法的有效性在很大程度上取决于测区数量的合理分布。当测区数量不足时，可能导致结果偏差较大，无法真实反映混凝土的整体强度。可也有适当减少测区数的情况，但应不得少于5个：受检构件数量大于 30 个且不需提供单个构件的推定强度的构件；受检构件某一方向上的尺寸小于 4.5 m 且另一方向尺寸小于 0.3 m 的构件；相邻两测区的间距不应大于2 m，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于 0.5 m 且不宜小于 0.2 m 的构件[3]。

在选取测量区域时，应优先考虑将回弹仪放置在混凝土浇筑的侧面，以确保其处于水平方向。若由于实际情况限制，无法实现水平放置，也可在非水平方向的混凝土浇筑表面或底面进行测量。为确保测量结果的准确性和代表性，测量区域应优先选择构件的两个对称可测面。若条件限制无法布置在对称的可测面上，则可以将测量点布置在同一可测面上，并确保测量点的分布均匀。此外，必须在构件的关键部位和潜在薄弱环节设置测量区域，以全面评估其性能。在测量过程中，应特别注意避开任何预埋件，以避免对测量结果产生干扰。

4.2 碳化深度值测量

在完成回弹值测量后，应选取具有代表性的位置进行碳化深度值的测量。为确保测量结果的准确性和代表性，测点的数量不应少于构件测区数量的30%。随后，计算这些测点碳化深度值的平均值，以代表该构件每个测区的碳化深度。若发现碳化深度值的极差超过2.0 mm，说明构件内部可能存在较大的碳化差异，此时应在每个测区都进行碳化深度值的测量，以更全面地了解构件的碳化情况。这一步骤对于准确评估构件的性能和状态至关重要，能为后续的维护和修复工作提供重要的数据支持。

碳化深度值的测量应严格遵循以下步骤，以确保数据的准确性和可靠性。首先，使用专业工具在选定的测区表面制作直径约为15 mm的孔洞，其深度必须超过混凝土的预期碳化深度。随后，仔细清除孔洞内的粉末和碎屑，注意不得使用水进行清洗，以免影响测量结果。接下来，将浓度为1%～2%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘。当已碳化和未碳化混凝土之间的界线清晰可见时，使用碳化深度测量仪精确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。为确保测量结果的稳定性和可靠性，应在每个测区进行 3 次测量，每次读数精确到 0.25 mm。最后，计算上述三次测量的平均值，并将其作为最终的检测结果，结果应精确至 0.5 mm[4]。这一系列的测量步骤旨在确保碳化深度值的准确性，为混凝土结构的评估和维护提供重要依据。

5 参数频率及实施情况

该项目各项检测内容分别见表2～4所示：

6 回弹法检测技术的局限性

间接性和模糊性：回弹法检测混凝土强度是一种间接和模糊的方法，这意味着其检测结果可能不如直接测量的准确，误差可能较大。因此，它可能不适用于需要精确检测混凝土强度的现场检测[5]。

结果精度：由于回弹法依赖于混凝土表面的硬度推测其强度，因此其结果的精度可能受到多种因素的影响，如混凝土表面的湿度、龄期、碳化深度等。这些因素可能导致回弹值与混凝土实际强度之间的关系不稳定，从而影响结果的准确性。

适用范围：要求被测构件的表面为原浆面，应清洁、平整，如混凝土表面存在麻面、疏松层等情况，应在检测前进行处理，用小型砂轮磨把疏松的表面浮浆清除后方可进行，否则采集到的回弹值会偏低，影响检测结果的准确性。另外，如果混凝土表面潮湿，采集到的回弹值也会偏低，从而导致检测结果产生较大偏差。因此，回弹法通常适用于具有一定硬度和厚度的混凝土检测。对于某些特殊类型的混凝土，如轻质混凝土、高性能混凝土等，回弹法可能无法准确测量其强度。

操作要求：回弹法需要专业的操作人员进行，他们对设备的熟悉程度、操作技巧等都会对检测结果的准确性造成影响。检测时回弹仪一定要垂直于检测面，缓慢施压，读取数值后快速回调，应避开孔洞及疏松的地方，也要避开外露的石子，读数时应正对数值指针[6]。

碳化深度测试取值的影响：碳化深度值的测量准确与否和回弹值一样，都会影响推定混凝土强度的准确性。碳化深度的测量应为垂直距离，且凿孔深度应大于碳化层的深度。测量前应把孔洞内的粉尘清除干净，否则区分不清已碳化和未碳化的界线，给测量的准确性造成影响。清除粉尘时不得用水进行清洗。用于测量碳化深度的仪器应当符合要求，严禁使用目测的方式取值。

因此，在使用回弹法检测混凝土强度时，应充分考虑其局限性，并结合其他检测方法如钻芯法、超声波法等进行综合评估[7]，以获得更准确的混凝土强度信息。

7 数据及统计

该项目路基工程的防护支挡工程混凝土强度检测结果的数据统计表见表5所示：

该次TJ标段共检测110个测区[8]，检测11个构件，11个构件的强度推定值大于设计强度，合格率为100%[9-10]。

8 分析评估

通过对海螺沟景区道路（磨西至三号营地段）保通应急工程项目TJ标路基工程的防护支挡工程混凝土强度进行检测，其检测结果见表6所示：

9 结论

回弹法检测技术为混凝土结构的快速强度评估提供了有效手段。该文分析实例表明，回弹值与混凝土抗压强度存在良好的相关性，表明该方法具有较高的准确性和可靠性。该项目在实施回弹法检测混凝土强度过程中，对仪器设备、试件制备、实施方法、数据处理和结果分析等方面均作出了明确规定，有助于提高混凝土抗压强度检测的技术水平，保证混凝土工程质量。

参考文献

[1]闫冬冬.回弹法检测技术在混凝土强度检测中的应用分析[J].四川水泥，2024（2）：16-18.

[2]王静，魏玉升，赵晋.基于回弹法的水利工程混凝土检测方法[J].陕西水利，2023（12）：170-172.

[3]王迎军，郝朝伟，梅波，等.回弹法测试超长龄期混凝土强度的修正方法[J].公路交通科技，2023（11）：164-171.

[4]王剑宏.基于回弹法的桥面混凝土抗压强度检测技术[J].交通世界，2023（30）：165-167+176.

[5]赵少华.回弹法在建筑主体结构检测中应用研究[J].中国建筑金属结构，2023（7）：19-21.

[6]汪鼎.回弹法检测混凝土抗压强度的不确定度评定分析[J].广州建筑，2023（3）：81-84.

[7]马莺.回弹法检测混凝土强度专用测强曲线应用及分析[J].建材技术与应用，2023（3）：74-76.

[8]庞洵.回弹法检测混凝土强度的准确性研究[J].中国标准化，2022（8）：127-130.

[9]周永良.回弹法在实体混凝土质量检测中的应用研究[J].江西建材，2022（12）：57-58+61.

[10]马喜峰.回弹法评定混凝土强度主要影响因素试验研究[J].东北水利水电，2022（7）：38-40+72.