浙江中冶检测技术有限公司 浙江温州 325000
摘要：本文首先阐述回弹法检测混凝土抗压强度的原理、特点，接着从七个方面详细探讨提高回弹法检测混凝土抗压强度准确度应注意的问题。
关键词：回弹法；混凝土；抗压强度；准确度
一、引言
现场检测混凝土抗压强度的方法有很多，如钻芯法、后装拔出法、射钉法、回弹法、超声法、超声回弹综合法等，其中回弹法是应用最为广范的无损检测方法。它的原理是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆传动，弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之百分比）作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度。由于测量在混凝土表面进行，所以属于一种表面硬度法，是基于混凝土表面硬度和强度之间的相关性而建立的一种检测方法。
回弹法在我国使用已达五十余年，用回弹法检测混凝土抗压强度，虽然检测精度不高，但是设备简单、操作方便、测试迅速，以及检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使用，故在现场检测中使用较多。当出现混凝土标准养护试件强度不足、结果不做评定、数量不足、未按规定制作试件、对标准养护试件的检验结果有怀疑或对构件的混凝土强度有怀疑时，可运用回弹法进行混凝土强度检测，并作为混凝土强度检验的依据之一。但回弹法在使用过程中影响准确度的因素比较多，比如回弹仪状态、操作不规范、混凝土表面质量差等问题，造成了较大的检测误差。如何保证检测准确度，使其在监督结构工程和混凝土质量中发挥应有的作用，已成为众多工程建设者所关注的话题。
二、影响因素
要提高回弹法的检测准确度，结合JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（后面简称《规程》），应综合考虑以下几个方面因素：
1、回弹法的适用条件
回弹法是通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算出混凝土强度的方法，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，故《规程》第1.0.2条规定“本规程适用于普通混凝土抗压强度的检测，不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土强度检测。”比如遭受冻害、化学侵蚀、火灾或高温损伤的混凝土，不得直接采用回弹法进行抗压强度检测。另外，龄期没到28天的也不宜采用回弹法进行抗压强度检测，在没有别的适用方法只能用回弹法的情况下，必须先进行验证。
2、回弹仪状态
工欲善其事必先利其器，回弹法也一样，回弹仪的状态、准确程度直接影响回弹法检测结果的准确度。故《规程》第4.1.2条规定“回弹仪在检测前后，均应在钢砧上做率定试验。”回弹仪的率定试验应在室温5~35℃的条件下进行，是在洛氏硬度HRC为60±2的标准钢砧上，分4个方向分别垂直向下弹击3次，取3次回弹值的平均值作为该方向率定值，每个方向弹完3次弹击杆旋转90度，每个方向率定值应为80±2范围之内，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，由于受现场粉尘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，从而导致测试结果不准确。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，适时更换，从而保证检测结果的准确性。除了率定外，回弹仪还必须定期进行保养和检定，保养周期按公司业务需要定，检定周期一般为半年，特殊情况除外。目前大部分检测单位都用的数字型回弹仪，自动采集数据，可与电脑连接自动进行数据导出，极大的提高检测工作效率。对于数据自动采集部分也要进行验证，《规程》3.1.3回弹仪技术要求第4条规定“数字式回弹仪应带有指针直读示值系统；数字显示的回弹值与指针直读示值相差不应超过1。”
3、测区的选择和布置
对于一般构件，测区数不宜少于10个，较小构件测区数量可适当减少，但不宜少于5个。检测构件布置测区时，相邻两测区的间距应不大于2m，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m且不宜小于0.2m；测区宜选在能使回弹仪处于水平方向的混凝土浇筑侧面，并选在对称的两个可测面上，如果不能满足这一要求时，也可选在一个可测面上，但一定要分布均匀，在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件；测区的面积不宜大于0.04m2；当遇到薄壁小构件时，则不宜布置测区，因为薄壁构件在弹击时产生的振动，会造成回弹能量的损失，使检测结果偏低，如果必须检测，则应加以可靠支撑使之有足够的约束力方可检测。在目前工程检测中，大部分单位都能做到每个构件布置10个测区，相邻两测区的间距以及测区离构件端部或施工缝边缘的距离满足《规程》要求，测区选在使回弹仪处于水平方向的混凝土浇筑侧面，但是很少能做到均匀分布在对称的两个可测面上，比如梁回弹测区一般都均匀布置在一侧、柱墙回弹测区一般都均匀布置在一人高度区域。测区大小比较随意，随检测人员喜好，《规程》4.1.4第5条要求测区面积不宜大于0.04m2，也就是边长20cm的正方形；每个测区平均分布16个测点，相邻两测点的净距离不宜小于2cm；测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于3cm；测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只弹击一次。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆故测区不能太小，根据个人经验16个测点按4*4正方形排列，测区最小宜为边长为10cm的正方形。
4、回弹检测操作
回弹法是一种科学的检测方法，国家也专门制定了相应的规程，《规程》1.0.3规定“使用回弹法进行检测的人员，应通过专门的技术培训”，不允许未经培训的人员随意操作。目前浙江省只有通过住建厅组织的培训并考试合格，取得检测上岗证的人员才能从事检测工作，避免了未经培训的人员从事回弹检测。回弹检测的准确度很大程度上取决于操作人员用力是否适度和均匀，是否垂直于结构或构件的表面，是否规范操作。但实际检测中仍有一部分人员未严格按照标准规定的技术要求进行检测操作，责任心不强，敷衍了事，特别是检测业务量比较大、检测周期比较紧的情况下，很多单位为了赶时间，追求速度而不求质量，这样的检测将带来较大的测试误差，无法保证回弹数据准确。为此，应加强检测人员的职业道德素养，提高检测责任心，也只有如此，才能真正提高回弹法的检测准确度。比如，温州汇昌河有个项目2#楼十三层一个设计等级为C30的剪力墙，一家检测单位回弹出来的强度值为15.6MPa，强度只达到设计等级的52%，如果这个数值是正确的话那已经是质量事故了。施工单位对此表示严重怀疑，后面要求检测单位换一个检测人员重新检测，强度达到31.5MPa，满足设计要求。最后经取芯验证，强度达到31.6MPa，跟后一次检测的强度值只差0.1MPa，说明前一次的回弹检测数据肯定有问题。后面据施工单位现场陪同人员回忆，是第一次的检测人员速度太快，弹击杆上读取回弹值刻度的滑块还没滑到位就进行第二次弹击了，导致数据严重偏小，这就是只追求速度的结果。
5、回弹检测测试面
《规程》4.1.4第6条规定：“测区表面应为混凝土原浆面，并应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面。”在实际检测中经常会遇到麻面或有浮浆的构件，一般工程上每栋楼从一层开始都是用同一套木模板，下面几层模板是新的，表面平整，安装也密封，到了十几层后模板开始变形、破裂，安装不密封，容易漏浆，加上越到上面混凝土强度等级越低，水灰比大，养护不到位，导致混凝土构件表面很多小气孔，使混凝土表面不密实，甚至有粉化现象。回弹前必须用砂轮磨平（不得用磨光机磨平），除掉粉化层，否则结果偏低。在大量的实际检测中都表现在越到上部混凝土回弹强度越低，一般都只达到设计等级的60%~70%，但是取芯强度都可以达到设计值100%以上甚至更高。而且同一层梁的表面质量会比柱、墙表面质量好，回弹强度也比墙、柱高，那是因为梁拆模比较迟，相对来说养护要到位些。另外，当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混凝土成型侧面时，一定要先对回弹值进行角度修正，再对角度修正后的回弹值进行浇筑面修正，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。在测试面达到清洁、平整的前提下，还需注意混凝土表层是否干燥，混凝土的含水率会影响其表面的硬度，混凝土在水浸之后会导致其表面硬度降低。因此，混凝土表面的湿度对回弹法检测影响较大，对于潮湿或浸水的混凝土，须待其表面干燥后再进行测试，建议采用自然干燥的方式，禁止采用热火、电源等强制干燥，以防混凝土面层被灼伤，影响检测准确度。
6、碳化深度值的测量
回弹值测量完毕，应抽不少于30%构件测区数个点测量碳化深度值，每个测点测量3次（精确到0.25mm），取其平均值作为该测点的碳化深度值（精确到0.5mm），所有测点的碳化深度平均值作为该构件所有测区的碳化深度值。当抽测出来的碳化深度值极差大于2.0mm时，说明该构件碳化深度不均匀，应在每一测区测量碳化深度值，根据各个测区测出来的平均回弹值和实际碳化深度值查表得各个测区的强度推定值，而不用各个测区碳化深度值的平均值作为该构件所有测区的碳化深度值，这一点标准上没有明确，值得注意。碳化深度值的测量准确与否与回弹值一样，直接影响推定混凝土强度的准确度。在碳化深度值的测量中，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。以前大部分检测单位都是用针筒装1%~2%酒精酚酞溶液点滴在测试孔内来测试碳化深度，针筒与测试表面直接接触，有一定的污染，而且针筒开口较大，酒精酚酞溶液容易流失，用量较大而且携带不方便。现在大部分检测公司都用喷花露水那种喷雾的瓶子装酒精酚酞溶液，携带方便、用量大大减少而且还不会与测试孔接触，避免污染，在一定程度上提高检测准确度。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，而用于碳化测试的酒精酚酞溶液遇碱即变红，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，这颜色较浅部分界面到混凝土表面的垂直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。
7、建立本地区的专用测强曲线
《规程》给出了全国通用泵送和非泵送混凝土测强曲线并由此得到测区混凝土强度值换算表，但全国通用测强曲线因为要综合考虑全国各地的原材料性能，而实际上各个地区的原材料性能是有很大差异的，地区测强曲线正是充分考虑本地区的混凝土原材料、气候条件和养护成型工艺，通过试验、校核、修正所建立的曲线，与通用测强曲线相比较，地区曲线更接近实际数据，能更好的推算本地区混凝土的实际强度。因此，建立本地区的专用测强曲线，能有效地提高回弹法的检测准确度。温州地区就曾经做了大量的工作，采集到很多宝贵数据，编入由浙江省建筑科学设计研究院有限公司主编的DB33T1049-2008《回弹法检测泵送混凝土抗压强度技术规程》地方标准中，在大量的实际工程中验证了确实比国家测强曲线准确好多。
三、结束语
总之，回弹法由于其方便快速的特点，是现场检测混凝土抗压强度应用最为广泛的一种非破坏性方法。大量研究表明，如果能注意到以上几点，检测误差能控制在20%范围内。但是，如果不按规范操作，不注意细节，随意检测，误差则大大增加，有时候甚至可能闹笑话。所以，检测是一个非常科学、严谨的过程，回弹法检测混凝土抗压强度也一样，必须从以上几个方面出发，严格控制检测准确度，更好的为建设工程服务。
论文作者:余锦棠,万华胜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/24
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