對回彈法和鉆芯法測強結果存在差異問題的分析和建議

張祥東

摘 要：本文論述采用回彈法和鉆芯法檢測同一構件混凝土強度，無論是相同齡期，還是不同齡期，其推定值都存在差異，對產生差異的主要原因進行分析，并對不同條件下測強結果的采用和處理，提出具體做法和建議。

關鍵詞： 回彈法；鉆芯法；混凝土強度；差異；等效養(yǎng)護齡期

0 引言

采用《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》JGJ/T23-2011（以下簡稱《回彈法》），對結構或構件混凝土進行測強，當推定值達不到設計要求時，采用鉆芯修正或鉆芯法測強，會出現(xiàn)以下情況：

（1）按《回彈法》第4.1.6條要求，在構件上鉆芯測強，采取修正量修正，修正后推定值又符合設計要求。如某構件混凝土設計為C30，回彈測強結果為23.6MPa，僅達到設計強度78.6%；鉆芯修正值競高達8.6MPa，推定值為32.2MPa，大于設計要求。

（2）直接采用《鉆芯法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》CECS03：2007（以下簡稱《鉆芯法》）測強，有的推定值比《回彈法》競提高50%以上，且又符合設計要求。

（3）也有少數(shù)欠振不密實、粗骨料偏少的混凝土，采用《回彈法》測強結果高于《鉆芯法》。

以上現(xiàn)象的出現(xiàn)，導致施工、監(jiān)理、甲方等一些從業(yè)人員產生不滿和猜測，《回彈法》不準？先采用《回彈法》再采用《鉆芯法》測強，想多收檢測費等？為了消除疑惑和影響，筆者對近5年檢測結果進行認真梳理統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)98%以上的構件混凝土，采用單一《回彈法》測強結果低于《鉆芯法》，現(xiàn)舉例論述。

1 案例和分析

1.1 同時檢測同一構件混凝土

按照《安徽省保障性住房工程質量管理規(guī)定》建質〔2012〕9號文件要求，2015年4月6日，我們對某安置小區(qū)23#樓進行驗收測強，首先采用《回彈法》測強，其中6層至10層部分剪力墻混凝土設計強度等級為C40，構件澆筑日期見表1，每層抽2個構件，共測10個構件，有5個低于設計強度，實測值為30.3～37.2MPa。建設單位召開設計、監(jiān)理（建設）及施工各方會議，決定對不合格單個構件采用《鉆芯法》測強。經核算該批構件有效養(yǎng)護齡期為617.8～703.6℃·d，詳見表1，已大于等效養(yǎng)護齡期600℃·d，隨即進場取芯，按《鉆芯法》測強，這五個構件《鉆芯法》測強結果都比《回彈法》高，皆高于設計強度，其中8層42/M-P剪力墻提高幅度最大為50.6%。

同一構件混凝土，采用《回彈法》和《鉆芯法》測強，其推定值怎么會出現(xiàn)如此之大的差異？調查中發(fā)現(xiàn)：

（1）該工程所用模板為膠合板，周轉次數(shù)多，模板表面出現(xiàn)不同程度損傷，沒涂脫模劑，造成混凝土表面平整度較差，回彈值偏低。

（2）有的工期緊，柱、剪力墻等構件不到24小時就拆模，又不養(yǎng)護，混凝土表面水分丟失快，水泥等膠凝材料得不到充分反應，表面質量比內部差，回彈值偏低。

（3）有的泵送混凝土施工過程中隨意加水，塌落度值高達230mm以上，靠流淌就能填滿模型，表面浮漿多；有的欠振，造成混凝土表層氣泡和水泡較多，表層不密實，質量不均勻，回彈值偏低，碳化深度值增大，且離散增大。

（4）使用《回彈法》測強曲線是全國統(tǒng)一測強曲線，制定比較早，和本地區(qū)泵送混凝土使用的細骨料不一致。本地使用砂為混和砂，其中天然細砂和水洗機制砂按約1：3的比例組成，細砂含泥量在3.0%～5.0%，細度模數(shù)為1.6左右，人工砂細度模數(shù)為3.6左右；摻加料為Ⅱ級粉煤灰和S95級礦粉，摻加料較多，混凝土的早期強度發(fā)展慢，早期強度偏低。

以上原因造成構件混凝土表層與內部質量存在不同程度差異，對此《回彈法》第4.1.6條規(guī)定：“當檢測條件與本規(guī)程第6.2.1條和第6.2.2條的適用條件有較大差異時，可采用在構件上鉆取的混凝土芯樣或同條件試塊對測區(qū)混凝土強度換算值進行修正”，推定構件現(xiàn)齡期混凝土強度值；或采用《鉆芯法》測強。

1.2 先后檢測不同齡期同一個構件混凝土

2015年3月6日，先采用《回彈法》對某工程6#樓1～33層混凝土測強。8～10層設計強度為C40，實測強度推定值均低于設計強度，其中10層30/A剪力墻僅為30.9MPa。

經現(xiàn)場勘查確認，該剪力墻混凝土澆筑36h就拆除側模板，沒有養(yǎng)護，屬于冬期施工，構件所處環(huán)境溫度較低，有較長一段時間處在日平均氣溫低于0℃的環(huán)境。檢測時構件的有效養(yǎng)護齡期僅為365.9～402.5℃·d，沒有達到等效養(yǎng)護齡期600℃·d。于是建議對該批構件混凝土澆水養(yǎng)護，保持構件表面濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護一月，溫度逐步回升，混凝土強度逐漸增長。

2015年4月9日，該批構件有效養(yǎng)護齡期增加到803.9℃·d及以上，進駐現(xiàn)場鉆芯，2015年4月16日，進行芯樣抗壓試驗，其中10層30/A剪力墻強度推定值提高45.3%。為了驗證以上結果，我們咨詢安徽省建筑工程質量監(jiān)督檢測站和部分兄弟地市檢測中心，他們在檢測中也遇到類似的結果。對同一結構構件混凝土，先采用《回彈法》測強，間隔一段時間，再采用《鉆芯法》測強，隨著有效養(yǎng)護齡期增加，兩者測強結果差異越大。其主要原因有兩個：

（1）檢測方法不同產生一個差異值Δ?1。由于構件混凝土表層和內部質量不一致，《回彈法》檢測是構件混凝土表面質量，推定值為?ccu，1，《鉆芯法》測試內部質量，推定值為?cu，2，導致《鉆芯法》與《回彈法》測強產生一個差異值為Δ?1。即?cu，2- ?cu，1=Δ?1。

（2）齡期不同產生又一個差異值Δ?2。從回彈到鉆芯這段齡期，隨著有效養(yǎng)護實施，后期蘊含強度得到發(fā)展，混凝土強度產生另一個增加值Δ?2。

（3）Δ?1和Δ?2兩者之和為測強差異值Δ?。即Δ?1+Δ?2=Δ?。

2 回彈法和鉆芯法比較

《回彈法》為間接測強方法，雖然與真值的偏差相對較大，但操作方便、無損傷、速度快，適合對驗收批普查。經濟價廉、測試面廣，以及測試值在一定條件下與混凝土強度有較好的相關性等優(yōu)點，已被實踐所證明，其檢測結果具可靠性。

《鉆芯法》測試工作量大、用時長、局部微損傷等，但為內部直接測強方法，與真值比較接近，可對間接測強《回彈法》進行修正。

當《回彈法》測試結果不滿足設計強度要求時，應采用《鉆芯法》修正，獲取與真值較接近的推定值，兩者互補，既滿足普查檢測需要，又可提高檢測精度。

3 測強結果的采用和建議

3.1 不同條件下測強結果的采用和處理

如何采用《回彈法》和《鉆芯法》測強結果，對建筑工程施工質量進行驗收判斷和事故處理，具有可操作性和科學性，具體做法為：

（1）當采用《回彈法》測強，沒有修正推定值大于設計值時，該混凝土檢驗批應予以驗收，不需要確定所測混凝土是否達到等效養(yǎng)護齡期；不需要再鉆芯修正，或采用《鉆芯法》測強，追溯與真值較接近的推定值，減少檢測工作和費用。

（2）當采用《回彈法》測強，沒有修正推定值小于設計值時，則需要采取在構件上鉆芯修正的方法或《鉆芯法》測強，獲取與真值較接近的推定值；同時確認實體混凝土的有效養(yǎng)護齡期是否達到等效養(yǎng)護齡期，按GB500300-2013第5.0.6條要求，分以下情況進行判定：

（1）只要修正后的強度推定值能滿足設計要求，無論實體混凝土的有效養(yǎng)護齡期是否達到等效養(yǎng)護齡期，該混凝土檢驗批均予以驗收。

（2）當實體混凝土的有效養(yǎng)護齡期已達到等效養(yǎng)護齡期，修正后的強度推定值為終端檢測結果，若不能滿足設計要求，應直接將測試結果提請原設計單位核算，能夠滿足結構安全和使用功能的檢驗批，予以驗收；如不滿足，應采取返修或加固處理等技術措施，按經設計認可的技術處理方案和協(xié)商文件的要求予以驗收。

（3）當實體混凝土的有效養(yǎng)護齡期沒有達到等效養(yǎng)護齡期，若修正后的強度推定值不能滿足設計要求，應在實體混凝土的有效養(yǎng)護達到等效養(yǎng)護齡期再復檢，獲取終端檢測結果進行判斷。否則會把本不該處理的構件，誤判為不合格，進行處理，造成較大浪費。

（4）如何確定等效養(yǎng)護齡期呢？建議按照《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204-2015第10.1.2條規(guī)定確定，現(xiàn)場結構構件的等效養(yǎng)護齡期計算的齡期與標養(yǎng)28d齡期試件強度相等原則確定?？扇∪掌骄鶜鉁刂鹑绽塾嬤_到600℃·d時所對應得齡期，且不應小于14d，日平均氣溫為0℃及以下的齡期為非有效養(yǎng)護齡期，混凝土強度不再增長，不計入。因為寒冷地區(qū)和嚴寒地區(qū)，生產的混凝土達到等效養(yǎng)護齡期600℃·d時，有效養(yǎng)護齡期已超過60d，因此現(xiàn)行規(guī)范取消原附錄D.0.3條：“等效養(yǎng)護齡期不宜大于60d”的規(guī)定。

3.2 建議

為減少技術爭議、質量風險及司法風險，減少困難和麻煩，消除困惑、減少《回彈法》測強結果的偏差，提升工程質量監(jiān)管效能，提出以下意見和建議：

（1）大多數(shù)構件混凝土采用《回彈法》測強推定值低于《鉆芯法》，《回彈法》推定值大部分偏低已是不爭的事實。其原因主要是：表層與內部質量存在不同程度差異，且表層低于內部質量造成的。當《回彈法》測強推定值小于設計值時，則需采取在構件上鉆芯修正或采用《鉆芯法》測強，獲取與真值較接近的推定值，用于結構的加固、驗收判定和事故處理等。滿足《建筑工程質量驗收統(tǒng)一標準》GB50300-2013主控項目：對應于合格質量水平的錯判概率α和漏判概率β均不宜超過5%要求。

（2）結構構件混凝土已達到等效養(yǎng)護齡期，采取《回彈法》測強已鉆芯修正，或單獨采用《鉆芯法》測強的結果，為終端檢測結果。當達到等效養(yǎng)護齡期的推定值判定為不符合時，不得無休止延期檢測，利用混凝土后期強度，要確保結構安全儲備穩(wěn)定存在。檢測結果不得外推，更不得弄虛作假。

（3）建議對雙摻混凝土強度發(fā)展和利用的研究，通過技術立法，在既保證安全儲備，又滿足施工臨時荷載等要求的條件下，利用泵送混凝土后期（900℃·d）的強度。

（4）每半年抽取一定數(shù)量的同條件試塊，對所使用部標或省標測強曲線和專用測強曲線進行校核，當存在顯著差異時，應查找原因，不得繼續(xù)使用所校曲線。

參考文獻

[1] JGJ/T23-2011回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2] CECS03： 2007鉆芯法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[3] GB50204-2015混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.