回弹法和钻芯法检测结构混凝土抗压强度探讨

摘 要：混凝土的抗压强度是评估结构安全性和耐久性的关键指标。本文详细探讨了回弹法和钻芯法这两种常用的混凝土强度检测方法，并对其进行了对比分析。此外，文章还探讨了超声回弹综合法、后锚固法、剪压法等检测手段，为混凝土强度检测提供更多检测的方案，仅供参考。

关键词：混凝土抗压强度；回弹法；钻芯法

1 前言

在主体结构工程中，混凝土的强度是至关重要的指标。准确检测混凝土的抗压强度对于确保结构的安全性和可靠性具有重要意义。目前，回弹法和回弹取芯法是常用的混凝土强度检测方法，但它们各自存在一定的局限性。因此，寻找一种更加有效的检测手段，既能不破损地检测混凝土强度，又能具有良好的整体代表性，成为当前混凝土强度检测领域的一个重要课题。

2回弹检测

回弹检测是一种非破坏性检测手段，通过测量混凝土表面硬度来估算其抗压强度。该方法简单、经济且对结构无损伤，因此在工程现场得到广泛应用。

2.1检测前准备

在进行回弹检测之前，需做好充分的准备工作，以确保检测结果的准确性和可靠性[1]。需对回弹仪进行检定，确保其处于良好的工作状态。检定周期通常为半年，且在新回弹仪启用前、超过检定有效期限、遭受严重撞击或其他损害等情况下，应及时送交法定计量检定机构进行检定。还需检查回弹仪的率定值，即在标准钢砧上的回弹值是否符合规定范围（通常为80±2）。需对检测对象进行预处理，确保混凝土表面干燥、清洁、平整，无疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面等缺陷。对于不满足测试条件的构件，应进行必要的打磨和清理。

2.2检测过程

检测过程中，需按照规范的操作步骤进行。要将回弹仪的轴线垂直于混凝土检测面，缓慢施压，待指针稳定后准确读数并复位。每个测区内应均匀分布测点，相邻两测点的净距不宜小于20 mm，测点与外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30 mm。在同一测点上只应弹击一次，并记录回弹值。

在测量回弹值的同时，还需在每个构件的代表性位置上测量碳化深度值。碳化深度是混凝土表面碳化层与未碳化层之间的垂直距离，对混凝土强度的评估具有重要影响。测量碳化深度时，需使用适当的工具在混凝土表面形成孔洞，并清除孔中的粉末和碎屑，然后用浓度1%的酚酞酒精溶液滴在孔内壁处，待碳化与未碳化界线清晰时，用卡尺或深度测量工具测量碳化深度，并取多次测量的平均值作为该点的碳化深度值。

2.3计算构件测区回弹换算值和构件抗压强度推定值

计算构件测区回弹换算值，要先计算每个测区的平均回弹值。将测区内16个测点的回弹值剔除3个最大值和3个最小值后，计算剩余10个回弹值的平均值，作为该测区的平均回弹值。根据平均回弹值和碳化深度值，查询JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中的测区混凝土强度换算表，得到测区混凝土强度换算值。将每个测区的混凝土强度换算值进行算术平均，得到构件测区回弹换算值。

计算构件抗压强度推定值，当构件测区数少于10个时，构件抗压强度推定值取构件中最小的测区混凝土强度换算值。当构件测区数不少于10个时，根据各测区混凝土强度换算值的标准差和平均值，计算构件抗压强度推定值。

根据表1中提供的混凝土强度换算值，计算所有测区混凝土强度换算值的平均值和标准差。具体计算如下： 平均值=（35.0+37.5+36.5+38.5+40.0）/5=37.7 MPa

标准差=[（35.0-37.7）^2+（37.5-37.7）^2+（36.5-37.7）^2+（38.5-37.7）^2+（40.0-37.7）^2]/5的平方根≈1.2 MPa

由于本例中测区数为5个（少于10个），因此构件抗压强度推定值取所有测区中混凝土强度换算值的最小值，即35.0 MPa。若测区数不少于10个，则需根据标准差和平均值进一步计算推定值，但在此情况下，应直接采用最小值作为推定值。

3钻芯检测

钻芯检测是一种破坏性检测手段，通过从混凝土结构中取出小直径的圆柱形芯样，对其进行抗压强度测试，从而评估结构的混凝土品质。该方法能直观反映混凝土的内部状况，如骨料分布、孔隙率和裂缝等，多用于对其他非破坏性检测结果的验证或对结构安全性的深入诊断。

3.1检测前

在进行钻芯检测前，需对结构进行全面细致的初步评估以确定最合适的取芯位置[2]。这需要结合结构的设计图纸、施工记录以及前期可能进行的非破坏性检测结果等多方面信息进行综合考量。确定取芯数量时，通常每个构件应至少取芯3个，以确保检测结果具有一定的代表性和可靠性。接着，要在结构中选取具有代表性的部位进行取芯，避开钢筋密集区、预埋件和构件边缘等可能影响结果的区域。这些区域可能会导致芯样不完整或者在取芯过程中对结构造成较大的损伤。同时，还应对钻芯设备进行严格检查，确保其处于良好状态，包括检查钻头的磨损程度、钻机的稳定性以及设备的电气连接等。要准备好相应的防护措施，如佩戴安全帽、护目镜等，以确保检测人员的安全。

3.2检测过程

钻芯过程需严格遵守安全操作规程。使用专用钻机在选定的位置进行钻孔，钻孔直径一般为100 mm左右。在钻孔过程中，要控制好钻机的转速和进给力，确保钻孔的垂直度和精度。钻孔深度应达到混凝土内部，以便取出完整的芯样。取出芯样后，需立即进行标记并妥善保存，防止芯样受到损伤或混淆。标记应包括取芯位置、编号、深度等信息，以便后续分析。还需记录取芯位置、深度等详细信息，这些信息对于分析混凝土结构的质量分布和变化趋势具有重要意义。

3.3数据处理

芯样的处理和测试是钻芯检测的关键环节。需对芯样进行仔细清洗和平整处理，确保其表面干净、平整。清洗过程中要使用适当的清洗剂，避免对芯样造成损伤[3]。平整处理可以采用磨光机等设备，使芯样的两端面平行且垂直于芯样轴线。然后，使用压力试验机对芯样进行抗压试验，测量其抗压强度。在试验过程中，要严格按照操作规程进行加载，控制加载速度，确保试验结果的准确性。要记录芯样的破坏荷载和变形情况，以便后续分析。

3.4按要求计算混凝土强度值

芯样抗压试验，将加工好的芯样放在压力试验机上，以一定的加载速度进行抗压试验。在试验过程中，要密切观察芯样的变形情况，当芯样出现明显的破坏迹象时，记录下破坏荷载[4]。要注意观察试验机的显示屏，确保加载过程中的数据准确无误。

混凝土强度计算，根据芯样的破坏荷载和芯样的截面积，计算混凝土的强度值。计算公式为：混凝土强度=破坏荷载÷芯样截面积。

4回弹法与钻芯法检测结构混凝土抗压强度的对比分析

在混凝土结构工程中，准确评估其抗压强度是确保结构安全性和耐久性的关键步骤。回弹法与钻芯法作为两种常用的混凝土强度检测方法，各有其独特的优势和局限性。内容如表5：

回弹法因其非破坏性质、操作简便性和成本效益的特点，而适用于初步和大面积的混凝土质量评估；钻芯法由于其准确性和提供的内部结构信息，适合于深入的强度评估和验证其他测试方法。因此，在选择适合的检测方法时，应根据项目的具体需求和条件来决定。

5 结论

综上所述，回弹法和钻芯法作为目前常用的混凝土强度现场检测方法，各有其优缺点和适用范围。为了更真实、全面地反映混凝土强度并使其具有良好的整体代表性，可以考虑采用超声回弹综合法、后锚固法或剪压法等无损或微破坏性检测方法。随着科技的进步和检测技术的不断发展，未来还将出现更多先进的检测手段和方法，为混凝土强度的现场检测提供更加可靠和有效的技术支持。

参考文献

[1]李雪雪，孙彬，毛诗洋，等.钻芯法检测薄壁预制构件混凝土抗压强度的试验研究[J].建筑结构，2023，53（24）：74-79.

[2]刘岩.组合回弹法检测混凝土抗压强度研究[J].建筑结构，2023

，53（10）：91-96.

[3]千明德，孙洪宇，韩启超.芯样混凝土抗压强度离群值的检验方法[J].四川水泥，2023（6）：13-15.

[4]赖春林.钻芯法对回弹法检测混凝土抗压强度结果修正的应用[J].江西建材，2023（8）：66-67+71.