回彈法在檢測混凝土強(qiáng)度的應(yīng)用探討

摘要：本文主要針對(duì)回彈法在檢測混凝土強(qiáng)度的應(yīng)用展開了探討，對(duì)測試方法作了簡要的介紹，并在闡述了檢測后回彈值的基礎(chǔ)上，對(duì)這些數(shù)值展開了系統(tǒng)分析，以期能為回彈法在混凝土強(qiáng)度檢測的應(yīng)用中提供有益的參考借鑒。

關(guān)鍵詞：回彈法;現(xiàn)場檢測;混凝土強(qiáng)度

混凝土強(qiáng)度不僅是混凝土結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)中重中之重的一項(xiàng)指標(biāo)，也是對(duì)鋼筋混凝土工程進(jìn)行竣工驗(yàn)收、安全評(píng)估時(shí)的一項(xiàng)重要的檢測內(nèi)容。而在如今檢測混凝土強(qiáng)度的應(yīng)用上，回彈法有著廣泛的應(yīng)用?；诖耍疚木突貜椃ㄔ跈z測混凝土強(qiáng)度的應(yīng)用進(jìn)行了探討，相信對(duì)有關(guān)方面的需要能有一定的幫助。

1 測試方法

1.1 回彈值的測量

回彈法的測量是按照當(dāng)彈擊混凝土表面時(shí)，用重錘被反彈回來的距離與彈簧初始長度之比作為和強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)來確定混凝土強(qiáng)度的一種方法。回彈值測量是表面硬度法的一種，在混凝土表面進(jìn)行，因此只能顯示結(jié)構(gòu)表層2-3cm深度混凝土的質(zhì)量清況，對(duì)混凝土內(nèi)部的非勻質(zhì)性、孔隙量和孔結(jié)構(gòu)等則無法反映。

測試前，首先對(duì)回彈儀進(jìn)行率定，由法定部門并按照國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土回彈儀》JJG817對(duì)其進(jìn)行檢定，合格后方可使用。

由于在相同的生產(chǎn)工藝條件下、原材料、配合比、成型工藝和養(yǎng)護(hù)條件基本一致且齡期相同，采取批量檢測方法，每一個(gè)構(gòu)件檢測區(qū)為16個(gè)，相鄰測區(qū)的間距為2m，測區(qū)的面積小于0.04m²。檢測面保持清潔、平整，不應(yīng)存在蜂窩、麻面等不良區(qū)域，使回彈儀處于水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面。所測得回彈值按式（1）計(jì)算：

（1）

R—某測區(qū)平均回彈值，精確至0.1;

Ri—第i個(gè)測點(diǎn)的回彈值。

如果檢測側(cè)面位于非水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)按下式（2）修正：

R=Ra+Raa""""""" （2）

Ra—非水平狀態(tài)檢測時(shí)測區(qū)的平均回彈值，精確至0.1;

Raa—回彈值修正值，按JGJ/T23-2001規(guī)程附錄C采用。

1.2 碳化深度的檢測

混凝土的碳化是指在服役環(huán)境下，混凝土與空氣中的二氧化碳接觸會(huì)發(fā)生碳化作用，生成硬度較大的碳酸鈣，使混凝土的表面硬度增大，回彈值也隨之增大，將影響回彈值的準(zhǔn)確性。因此，碳化深度對(duì)回彈值有顯著影響，當(dāng)碳化深度增加至5-6mm后，回彈值不再隨碳化深度的繼續(xù)增加而有明顯的提高，所以考慮碳化的影響是必要。

用適當(dāng)工具在試塊表面鑿成一個(gè)直徑約為15mm的孔洞，其深度應(yīng)大于碳化深度。然后除去孔洞中的粉末和碎屑，并立即用濃度為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內(nèi)壁的邊緣處，用鋼尺測量自混凝土表面至深部不變色（未碳化部分呈紅色）、具有代表性交界處的垂直距離，測量均不應(yīng)少于3次，取其平均值，該距離即為混凝土的碳化深度值，測度精確至0.5mm。如果其值小于0.5mm，則按無碳化處理;如果其值大于6mm，則取6mm。

1.3 抗壓強(qiáng)度測試

當(dāng)對(duì)橋梁各個(gè)測區(qū)進(jìn)行檢測時(shí)，即對(duì)與橋梁實(shí)際工程均相同的條件下的試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試，按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50081的相關(guān)條款規(guī)定進(jìn)行?？箟簭?qiáng)度值精確到0.1MPa。

2 回彈值結(jié)果及分析

既為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)研究和對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)強(qiáng)度推定的檢測，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了10個(gè)區(qū)域的檢測。對(duì)于回彈值，數(shù)據(jù)較多，列出1#區(qū)數(shù)據(jù)如表1所示，其他區(qū)域進(jìn)行類似的數(shù)據(jù)分析處理。

表1" 1#區(qū)現(xiàn)場檢測結(jié)果

由表1可以看出，混凝土碳化深度不大且差別不大，原因在于自然環(huán)境中成型時(shí)間較短?；貜椫捣植驾^為均勻，部分測點(diǎn)相差稍大，在數(shù)理統(tǒng)計(jì)范圍之內(nèi)，可以作為數(shù)據(jù)分析。按照相關(guān)規(guī)程規(guī)定，每個(gè)測區(qū)剔除三個(gè)較大值和三個(gè)較小值，然后按照《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》推定其抗壓強(qiáng)度。

平均計(jì)算平均碳化深度：

dm=（1.5+0.5+0.5+0.5+1.0+0.5）÷6=0.8mm

（2）計(jì)算平均回彈值Rm：因?yàn)?#為水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面，所以無需對(duì)Rm進(jìn)行修正。

（3）采用內(nèi)插法查JGJ/T23—2001附錄A，取得測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值fccu，i（MPa）如表2所示：

表2" 各個(gè)測點(diǎn)強(qiáng)度換算值

（4）因?yàn)闃?gòu)件為泵送混凝土制作，且碳化深度值不大于2.0mm。則采用內(nèi)插法查JGJ/T23—2001附錄B對(duì)混凝土強(qiáng)度換算值進(jìn)行修正值如表3所示：

表3 換算后強(qiáng)度值

（5）計(jì)算混凝土強(qiáng)度換算值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差：

平均值：

則 mfc

標(biāo)準(zhǔn)差：

則

其他區(qū)域的檢測結(jié)果如表4所示。

表4 各個(gè)測點(diǎn)的檢測結(jié)果

根據(jù)表4由回彈值推算出的混凝土強(qiáng)度與測試立方體抗壓強(qiáng)度對(duì)比，誤差在10%以內(nèi)，所以可以根據(jù)回彈值推斷混凝土強(qiáng)度，則對(duì)回彈值與立方體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行不同數(shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合，如圖1所示。

圖1 不同函數(shù)擬合情況

擬合結(jié)果如表5所示。

表5 擬合結(jié)果分析

由表5可以看出，采用線性、多項(xiàng)式和冪函數(shù)函數(shù)關(guān)系擬合結(jié)果的相關(guān)系數(shù)分別為0.94、0.96和0.97，三種函數(shù)關(guān)系的回歸精度均較高且都滿足相關(guān)規(guī)范達(dá)到的要求，其中冪函數(shù)最高，即采取冪函數(shù)形式作為回彈值的測強(qiáng)曲線。為了驗(yàn)證所得方程的精度，采用別人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果如表6所示。

表6 采取別人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果

注：誤差=（實(shí)測值-擬合方程計(jì)算值）/實(shí)測值

由表6可以看出，由根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)考慮碳化深度得到的測強(qiáng)曲線是可靠地，采用其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證其誤差仍然較小，可以作為地方測強(qiáng)曲線的參考。擬合方程隨著強(qiáng)度等級(jí)提高出現(xiàn)誤差越來越大的趨勢，表明該方程不適合高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度推斷。主要原因在于普通回彈儀使用于60MPa以下的混凝土試件，對(duì)于較高強(qiáng)度的混凝土需要采取標(biāo)準(zhǔn)能量更大的回彈儀，表明對(duì)于較高混凝土強(qiáng)度等級(jí)的推測曲線需要制定新的檢測方法及專用測強(qiáng)曲線進(jìn)行檢測;另一方面在于擬合方程在于短齡期的推測，碳化深度影響小造成的。

3 結(jié)論

綜上所述，回彈法是目前建筑工程中對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測的最簡單、最實(shí)用的檢測方法，但在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意消除影響其準(zhǔn)確度的各種因素，以確保其能較真實(shí)反映被測結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)：

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