摘要：在现阶段存在的混凝土结构实体强度检测方法中，回弹检测法具有仪器价廉、操作简便、无损检测等优点，所以，在混凝土结构实体强度检测中普遍应用，且应用效果良好。然而，由于混凝土技术的不断发展，回弹检测法常出现检测结果偏低的情况，但是采用钻芯法进行检测时，又能达到相应的要求，因此存在一些争议。本文主要从各个方面分析回弹法检测的误差，并探讨如何提高回弹法的检测精度。
关键词：回弹法；检测误差；泵送混凝土结构
1 泵送混凝土特点及回弹法检测原理
1.1 泵送混凝土特点
为使混凝土方便泵送，在进行混凝土搅拌时，经常采用粒径较小的粗骨料；对于工程中常用到的商品混凝土而言，其运输过程中混凝土坍落度容易损失，而且商品混凝土的外加剂掺入量比较大。就现阶段而言，大多数建筑主体结构的配筋率一般较大。为方便建筑结构的混凝土浇筑施工，必须确保混凝土的保水性、和易性，所以，必须加入一定得掺合料，比如矿粉、粉煤灰等，并且商品混凝土的掺合料掺入量和普通混凝土相比而言较大。另外，混凝土使用的主要原材料是水泥，国家规定水泥的掺合料掺入量在 15%以内，但是一些水泥厂商在生产过程中掺入的掺合料较多，并且在混凝土拌制的时候，还要加入一定量的掺合料，以至于最后的掺合料总量大大高于国标允许的掺合量范围，甚至达到了水泥用量的一半。
1.2 回弹法检测原理
回弹法的检测原理主要是通过一个弹簧来驱动重锤，以规定的能量来对混凝土表面进行冲击，而混凝土表面受到冲击之后容易产生弹性变形和塑性变形，而弹性变形产生的能量可使重锤出现反弹现象，重锤的击发距离和反弹距离之比就是回弹值。回弹值可和混凝土的表面硬度产生量化反应，但是混凝土表面的强度和混凝土自身的硬度有着一定的相关关系，所以，可对混凝土的抗压强度进行计算。
2 泵送混凝土特点及回弹法检测原理分析回弹法检测误差
2.1 泵送混凝土特点分析回弹法检测误差
由于泵送混凝土的所有特点几乎都对泵送混凝土的表面硬度产生影响，所以泵送混凝土的特点对混凝土的回弹值都有影响。
（1）由上文所述的泵送混凝土特点可知，泵送混凝土拌制所掺入的粗骨料粒径较小，一般不超过 31.5mm。因此，泵送混凝土的粗骨料容易受到回弹仪的冲击能量影响而产生永久的塑性变形，造成混凝土弹性变形比例下降，使得混凝土的回弹值降低。
（2）商品混凝土的掺合料掺入量比较大，在构件振捣之后的表层常常密集磨细之后的掺合料，而且掺合料在发生水化反应时，其反应速度较慢，这就决定了掺合料的硬度相对水泥水化物的硬度而言较低，同样会造成商品混凝土回弹值较低的情况。除此之外，有些商品混凝土在凝结之后，其表面通常会出现一层 10～20mm 厚度的软弱浮浆层，造成了商品混凝土回弹值非常低，在某些工程中，其软弱浮浆层的厚度甚至会达到 50mm。
（3）由于商品混凝土的外加剂掺入量也较大，现阶段混凝土拌制时，常采用的聚羧酸型外加剂的引气量比较大，在混凝土的运输过程中也连续搅拌，在一定程度上使得混凝土的含气量增加，造成混凝土表面气孔较多，也会使得回弹值降低。
由于商品混凝土中掺入了某些活性掺合料，比如矿粉、粉煤灰、钢渣等，掺入的这些掺合料通常会和水泥水化产物发生反应，进一步生成水化铝酸钙、水化硅酸钙等。这些物质对混凝土内部的气孔或缝隙有填充作用，增加混凝土的密实度，有利于混凝土强度的提高。然而，这种反应会降低混凝土内含有的氢氧化钙量，造成混凝土碳化深度增大，使得商品混凝土的碳化深度比普通混凝土的碳化深度增长快，并和活性掺合料发生反应，给混凝土强度的提高非常有利，若以普通混凝土的回弹计算曲线为依据，对商品混凝土的碳化深度进行修正对商品混凝土的碳化深度进行修正，则会使得混凝土强度换算值偏低。
（5）由于水泥水化反应产生的氢氧化钙和掺合料产生二次水化反应时，会消耗大量的水分，并且混凝土内部的掺合料较多，所以对混凝土碳化深度造成影响的因素也包括了混凝土的养护条件。若养护条件不足，这个混凝土碳化深度容易增大，也会降低回弹值。
2.2 回弹法检测原理分析其检测误差
以回弹法的检测原理为依据，为使混凝土的强度检测精度得到保证，在检测过程中必须排除对混凝土表面强度和硬度有影响的无关因素，避免回弹法检测结果受到这些无关因素的影响。比如混凝土表面的气孔、石子以及金属预埋件等，在检测过程中检测标准规定要避开的无关因素。另外，对混凝土硬度影响最大的是混凝土碳化深度，混凝土碳化自己空气中的二氧化碳和水与混凝土中的氢氧化钙产生反应，生成碳酸钙的过程。这个反应的实质是碳酸中和了碱性的氢氧化钙，在某些国家也称为中性化。氢氧化钙的硬度没有反应之后的碳酸钙硬度高，碳酸钙会使混凝土的表面硬度得以提高，不能提高混凝土强度，却使得回弹值对于提高，因此必须进行修正。相关规范规定了其修正方法是对混凝土的碳化深度进行测量，对混凝土强度进行计算时，应在换算曲线中带入碳化深度值进行计算。并且换算其曲线中也必须引入碳化深度，并且换算强度值随着碳化深度的增大而递减。
3 泵送混凝土统一测强曲线的适用性探讨
由上文的回弹法检测原理得知，在指定混凝土换算曲线时，其条件差异越大，则误差越大。
所以，无论是统一测强曲线还是地方测强曲线，在对泵送混凝土进行检测时，都存在一定的误差。为对混凝土的统一测强曲线和福建省地方性测强曲线精度进行了解，结合某一工程中部分构件的回弹和取芯数据进行验证分析，根据回弹平均值、芯样强度值的对比情况来了解统一测强曲线的精度。
3.1 试验方案
（1）选取的工程构件在同一条件下养护，设计强度均为为C50，掺合料种类主要包括矿粉、粉煤灰。
（2）对实际的混凝土构件采用自然的养护方法，构件龄期超过 28d 且同条件温度达到 600℃以上，在试件上进行测区的划分，并分别进行碳化深度测试、回弹测试，给回弹测试部位的混凝土钻取直径大约为 75mm 的芯样，并根据相应的标准对芯样试件进行加工，之后再进行抗压强度的试验。
（3）取相应的芯样试件抗压强度值，计算测区混凝土强度换算值并和芯样试件混凝土的抗压强度值进行对比。
3.2 试验结果
本实验钻取回弹值最小测区的混凝土芯样进行抗压强度试验。从试验结果来看，无论是统一测强曲线还是地方曲线，其推定值跟取芯抗压值的结果都有误差。
3.3 实测数据汇总
在实际工程中，对有条件的工程钻芯修正实测数据进行搜集，并将测区的混凝土强度换算值和芯样试件的抗压强度值相比较。以收集到的某工程检测数据为例，如表 1、表 2 所示。
3.4 结果分析
从上表 1、表 2 的数据来看，可得出以下结论：对于非泵送混凝土采用回弹法检测时，统一的测强曲线误差已经的超出了行业的允许限值，但是对于 2015 年发布的地方性标准测强曲线，从工程实测结果来看，相应的误差比较接近取芯抗压强度。4 结语
综上所述，本文对泵送混凝土试件以及工程的实测数据进行分析，得出以下结论：
①对于泵送混凝土，由于泵送混凝土的材料特点容易导致其回弹值偏低，因此，可采用泵送混凝土换算曲线来提高其检测精度；
②现行的地方回弹法测强曲线对于泵送混凝土的测量结果而言，可以满足要求；
③从工程实测数据来看，对于地方的泵送混凝土测强曲线而言，泵送混凝土的测强曲线存在一定的误差，会使得计算结果偏低，为提高地方测强曲线精度，应完善相应的地方泵送测强曲线标准。
参考文献
[1]欧阳涛，张涛.混凝土构件实体检测中回弹法测强的分析与研究[J].广东土木与建筑，2014（09）.
[2]林树勋.泵送混凝土结构实体强度回弹法检测误差分析[J].福建建材，2013（04）.
论文作者:刘庆成
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/29
标签：混凝土论文; 曲线论文; 强度论文; 误差论文; 掺合论文; 水化论文; 抗压强度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;