摘要：回弹法检测普通混凝土强度在我国已有40余年历史，与其他的混凝土强度非破损检测方法相比，具有简便、灵活、经济、快速等特点，因此近年来得到了越来越广泛的应用。由于声波在混凝土中的传播速度能反映混凝土的密实度，而混凝土的密实度又与混凝土的强度有关，因而超声波在混凝土中的声速与混凝土的强度之间存在相关关系。混凝土越密实，声波在混凝土中的传播时间越短，声速越大，混凝土强度就越高；反之，混凝土越疏松，声波在混凝土中的传播时间越长，声速越小，混凝土强度也就越低。因此可以通过测定声波在混凝土中的传播速度来推定混凝土的强度。本文分析采用回弹及超声波检测混凝土构件强度方法。
关键词：回弹；超声波检测；混凝土构件；强度方法
工程施工中混凝土强度检测一般通过两种方式检测，一种是取芯试压，此种方式可直接反应混凝凝土的真实强度，但对混凝土结构会造成一定程度破坏，或因构件含筋率较高，不易取出完整的素混凝土芯样，操作起来有一定的难度；另一种方式是采用现场回弹，此种方法常因仪器或操作人员操作方式不当影响混凝土回弹数值的准确性，只能作为混凝土强度值参考指标。
1 回弹法测强的界定意义
1.1越来越多的工程实例中，混凝土构件在预制或现场浇筑过程中监督检查频率不够，待需检测混凝土强度时，监理或其他质量检测部门往往不信任施工单位所制作的混凝土试块，直接要求用回弹法测强，且把回弹法测定出的结论作为混凝土构件合格与否的一个重要评判指标，把回弹检测报告视为施工中的必备资料。而作为施工单位，往往为应付此类常规检查而不得不提高混凝土的强度等级，以致造成材料的浪费，成本的上升。或者是不考虑混凝土构件的整体性能，延长混凝土的养护龄期，这对于采用预应力结构的混凝土是矛盾的（混凝土龄期越长预拱度越大，超过一定预拱度会对混凝土结构产生不利影响）。
1.2施工中所遵循的规范、规程或标准是供各单位参照执行的，但我国各行业规范之间各自为政，适用性调整较慢，故在实践中不应机械教条式盲从，应过多地注重过程的检查监督，多方面地关注混凝土构件的整体质量。回弹法检测的精度早已受到各方面的质疑，混凝土的表面状况、碳化深度、混凝土表面湿度等等都会给检测结果带来不确定性。另一方面，检测人员的技术水平和责任心，以及回弹仪仪器本身也都影响到检测结果的准确性。因此，应正确认识到回弹法是不能替代施工现场制作混凝土见证试块的，后者才是基本的可靠依据，应该让回弹法测强回归其本来定义。
2 采用回弹及超声波检测混凝土构件强度方法
2.1抽样方法与测区布置。单个构件检测时，应该在构件上均匀布置测区，每个构件上测区数量不应该少于10个，按批抽样检测时，按混凝土龄期和混凝土设计强度等级不国而化分检测批，构件抽样数量不少于构件数量的30％，且不应少于10件。测试面应清洁平整、干燥，不应有接缝、施工缝、饰面层、浮浆和油垢，并应避开蜂窝和麻面部位。必要时可用砂轮片清除杂物和磨平不平整处，并擦净残留粉尘。蜂窝麻面对回弹值和声速值都有着极大的影响，我们曾经对海景花园的30个构件做过一次测试，其中15个构件表面不平整，另外15个构件经过表面打磨平整后测试，结果经计算统计，最终强度推定值相差28.5％，因此选择平整干燥表面对超声回弹综合法的技术要求很重要。
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2.2必须注意回弹法的使用前提是要求被测混凝土的内外质量基本一致，当混凝土表层与内部质量有明显差异，如遭受化学腐蚀、火灾、冻伤或内部存在缺陷时不能直接采用回弹法检测混凝土强度。用于回弹检测的混凝土构件，表面清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油 垢、蜂窝麻面，我们在检测时经常遇到麻面或有浮浆的构件，回弹前必须用砂轮磨平，否则结果偏低。在实际检测中，检测人员必须经过培训，应严格按照标准规定的技术要求进行检测操作，做到回弹仪的轴线始终垂直于混凝土检测面，并且缓慢施压、准确读数、快速复位，以提高检测精度。仪器使用完毕后，要及时对回弹仪进行必要和细心的养护。
2.3回弹测试的技术要求也很严格，要先进行回弹测试后进行超声测试，回弹仪要与墙面成90度角，垂直弹击待测面，均匀用力，同一测点只能弹击一次；超声测试时，换能器辐射面应通过耦合剂与混凝土表面良好耦合，测试面应清洁平整、干燥，不应有接缝、施工缝、饰面层、浮浆和油垢，并应避开蜂窝和麻面部位。超声测试分为对测法、平测法和角测法，检测混凝土构件最常用的方法是对侧法，采用此法时，两个换能器的轴线一定保持在同一直线上。当结构或构件被测部位只有两个相邻表面可提供时，可采用角测方法测量混凝土中的声速。因平测法只能反映浅层混凝土的质量，所以厚度较大的板式结构一般不宜采用平测法
2.4修正混凝土回弹值。随着城市泵送混凝土使用的普及，采用回弹法按测区混凝土强度换算值表推定的测区混凝土强度值将明显低于其实际强度值。这是因为泵送混凝土流动性大，粗骨料粒径较小，砂率增加，混凝土的砂浆包裹层偏厚，表面硬度较低所致。因此在运用回弹法检测混凝土强度时，必须要事先了解到施工单位浇注混凝土的方式，并注意修正。另外，当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土侧面时，一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行修正，然后再按角度修正后的回弹值进行不同浇筑面的回弹值进行修正，这种先后修正的顺序不能颠倒，更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减，否则将造成计算错误，影响对混凝土强度的推定。
3 回弹法在混凝土强度检测中的应用注意事项
3.1回弹仪的率定试验。测试前必须进行回弹仪的率定试验。回弹仪的质量及测试性能直接影响混凝土强度推定的准确性，只有性能良好的回弹仪才能保证测试结果的可靠性。回弹仪的标准状态应是在洛氏硬度HRC为60±2的标准钢砧上，垂直向下弹击三次，其平均率定值应为80±2，否则回弹仪必须进行调整或校验。在单个构件检测中，一般只需测试前进行率定即可，但在大批量检测时，由于受现场灰粉及回弹仪自身稳定性等因素的影响，随着工作时间的延长，回弹仪的工作状态逐渐低于标准状态。有时一个批量检测项目检测前后回弹仪率定值的差异较大，从而导致测试结果偏低。因此，在大批量检测时，应随身携带标准钢砧，以便随时进行率定检测，适时更换，从而保证检测结果的精确性。
3.2碳化深度值的测量。在碳化深度的测试中，注意其深度值应为垂直距离，而非孔洞中呈现的非垂直距离。孔洞内的粉末和碎屑一定要清除干净之后再测量，否则将难以区分已碳化和未碳化的界线，造成较大的测试误差。测量碳化深度值时最好用专用测量仪器，不能采用目测方法。还有一种情况应特别注意，在检测已用粉刷砂浆覆盖的构件碳化深度时，由于测试面受水泥砂浆的充填渗透影响，其表层含碱量较高，而用于碳化测试的酚酞酒精溶液遇碱即变红，极易使人产生视觉误差，认为其碳化深度值很小。如果认真观察测试孔，可发现外表层颜色较深，而孔内混凝土所变的颜色较浅，这颜色较浅部分的厚度即为混凝土实际的碳化深度。这一点细微的差别，检测人员一定要注意区分。
总之，超声回弹综合法是目前混凝土结构工程中最为常用的一种无损检测技术，但是因为检测环境太复杂，影响因素之多使得这项检测技术还是存在着诸多缺陷。随着人们对建筑质量要求的关注，这种检测技术也有待进一步完善。
参考文献
[1]超声波传感器在混凝土无损检测系统中的应用研究传感技术学报第21卷第7期朱建林
[2]结构混凝土现场检测技术，湖南大学出版社
[3]超声回弹综合法检测混凝土强度试验研究李波，西安科技大学硕士学位论文
论文作者:李亚峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/21
标签：混凝土论文; 构件论文; 强度论文; 测试论文; 声速论文; 表面论文; 超声论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;