普通混凝土抗压强度回弹法检测的思考

赖春健

(厦门市工程检测中心有限公司 福建厦门 361004)

普通混凝土抗压强度回弹法检测的思考

赖春健

(厦门市工程检测中心有限公司 福建厦门 361004)

本文通过对回弹法检测普通混凝土强度相关参数的分析，讨论了回弹法检测中回弹值的检测现状及碳化深度值的影响规律。此外，对测区数少于10个时提出也按数理统计的方法进行统一计算分析，将其计算结果与文献[1]的计算方法进行比较，同时，结合工程实测数据，对不同测区数对计算结果影响规律进行了探讨。

回弹法;混凝土碳化深度值;测区数;检测

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0 引言

回弹法作为一种混凝土强度的无损检测技术，被广泛应用于在建工程实体检测及已有混凝土结构建筑中的混凝土强度检测中，为广大工程工作者确定混凝土强度带来了便利。但已有建筑可靠性鉴定中混凝土强度检测，如按不少于10个测区进行数据采集，势必会对已有建筑粉刷层造成较大的破坏，给后期复原工作带来较大的困难；如测区数少于10个，由于混凝土复合材料本身的离散性较大，是否还能推定出混凝土的较合理强度值又有疑问，笔者将从回弹法检测砼强度的基本参数出发，对此进行分析，并给出个人见解，以供相关人员参考。

1 回弹法检测概念

回弹法是通过回弹仪测定混凝土表面硬度，综合考虑表层碳化深度对表面硬度的影响规律，从而推定[3]混凝土强度的方法。它是一种宏观推定混凝土抗压强度的方法，具有操作简单、仪器轻便且结果准确度较高的优点，被广泛应用于混凝土结构实体检测中。

回弹法检测混凝土强度的关键在于其所引用的测强曲线和相应的计算方法，文献[1]、[2]给出了非泵送混凝土和泵送混凝土测强曲线，本文以文献[1]测强曲线为例，详见式(1)、(2)。可见，测强曲线确定后，强度推定值主要取决于回弹值和碳化深度值。

a)对于非泵送混凝土

(1)

b)对于泵送混凝土

(2)

a C35 b C40图1 泵送砼本文与文献[1]计算结果对比

a C35 b C40图2 自拌砼本文与文献[1]计算结果对比

2 参数分析

2.1 回弹值

回弹值作为推定混凝土抗压强度值最重要的参数之一，其测量的准确性直接决定了推定值是否能准确反应混凝土的真实强度值。

决定测量值准确性的两个重要因素为仪器和人。首先，仪器的相关技术指标必须符合规程规定[4]，即要检定合格，同时保证在检定有效期内使用；其次，人员操作仪器时应确保回弹仪的轴线始终垂直于混凝土的检测面(原浆面)，并应缓慢施压、准确读数、快速复位，同时注意弹击点距离露筋、预埋件的距离不宜小于30mm，测点不应在气孔或外露石子上，同一个测点只应弹击一次。为了提高回弹法检测的准确度，国家及地方均制定了相关标准，检测机构亦制定了相应的作业指导书，回弹值测量已实现了标准化作业，测量结果用于推定混凝土现龄期抗压强度具有较高的准确度和可信度。

2.2 碳化深度值

碳化深度值是推定普通混凝土抗压强度的另一个重要参数。根据混凝土碳化深度值的影响规律对混凝土强度推定值进行折减，主要是考虑到混凝土成型后呈弱碱性[5](Ca(OH)2)。混凝土成型后在自然环境下养护或工作与空气中CO2接触(空气中CO2含量约为0.03%)，发生碳化反应生成CaCO3。此反应由外及里，首先在混凝土表面生成CaCO3，化学成分及组织结构的改变使混凝土回弹值宏观表现为增大，由于它仅是混凝土结构表面的一层碳化膜，因而此回弹值的增大并不代表着混凝土抗压强度值的提高，故在混凝土抗压强度值推定时，需要对此回弹值进行折减[6]。

混凝土碳化的发展是一个缓慢、由外而内的过程。随着混凝土碳化的进一步发展，不断生成的CaCO3，将打破混凝土原有的组织结构及化学平衡，导致混凝土变硬、变脆、胀裂，使混凝土由密实变得酥松(对一些老旧混凝土结构，特别是结构表面欠保护时，尤为明显)，宏观表现为回弹值减小。这种过度碳化的变化首先发生在混凝土表面，过度碳化导致混凝土表面与其内部组成出现了一定的差异，表面的强度已不足以反应其内部强度，故此时的混凝土回弹值大幅下降，并不代表着混凝土强度的大幅下降。

2.3 测区数及计算方法

考虑到回弹法计算的特点，其推定混凝土强度值的第三个影响因素为测区数的多少。相关标准以测区数10个为界限，根据测区数多少，规定了不同的计算方法。本文在文献[1]的基础上，结合混凝土技术发展的特点及现状，将文献[1]中以10个测区为界限的两种计算方法合并，认为不区分测区数多少，均可采用式3～5推定混凝土强度。

a C35 b C40图3 不同测区下的泵送砼推定值对比

a C35 b C40图4 不同测区下的自拌砼推定值对比

(3)

(4)

(5)

本文以工程上较常用的设计强度等级为C35、C40非泵送和泵送混凝土回弹数据为例，在测区数少于10个时，将用本文推荐的计算方法所得数据与文献[1]规定的进行比较详见图1、2;图中k-比值=fcu,e(n)/fcu,e(10)；n-测区数)。结果表明，测区数对计算结果的影响规律，两者基本一致，但本文计算方法所得结果的偏差总体上较文献[1]计算方法的要小，且更为保守。此外，本文的计算方法，在测区数少于10个时，仍考虑其均值及标准差，考虑了混凝土强度的匀质程度，也更加符合数理统计的数据处理方式，在一定程度上有助于工程检测工作者在测区数较少时更准确地推定出混凝土强度。

测区数的减少可显著减少对已有混凝土结构粉刷层的破坏，同时可明显降低检测工作人员的工作量。随着混凝土搅拌技术的成熟与提高，混凝土的均匀性有了较大的提升，故在测区数减少的情况下，欲较合理的推定出混凝土强度在理论上变得可行。

为考察测区数减少对计算结果的影响，本文仍以设计强度等级为C35、C40混凝土回弹数据为例，统计了泵送和自拌混凝土回弹数据各10组，考察其测区数在1个、3个、5个、8个与10个时的比值变化规律。从图3可见，对于泵送混凝土，测区数的增加，推定值将越来越接近10测区时的推定值，测区数在5～10个时，波动较小，偏差基本在5%以内；测区数为3个时，偏差有所增大，但较5个测区时增大幅度有限。测区数减少至1个时，偏差显著增大，且波动幅度大，随机性强；此外，混凝土强度等级的变化对不同测区数推定其强度的影响规律基本一致。

由图4可见，对于自拌混凝土，测区数的影响规律基本同泵送混凝土一致，但自拌混凝土的离散性明显比泵送混凝土大，图中有极少数偏差值超过10%。总体而言，在采用回弹法初步推定普通混凝土强度时，适当减少测区数量是可行的，但测区数不应少于3个，否则所得出的结论将极可能无法反应出混凝土的真实强度。

3 结论

(1)本文提出不区分测区数多少的混凝土强度计算方法所得结果的偏差总体上较文献[1]计算方法的要小，且更为保守。

(2)随着搅拌技术的提高，混凝土，特别是泵送混凝土的离散性将大大减小，在推定混凝土的强度时，测区数可适当减少，当测区数在5～10个时，偏差约为5%；当测区数减少至3个时偏差将增大，但总体上与5个测区时的偏差相差不大。

[1]DBJ/T 13-71-2015，回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

[2]JGJ/T 23-2011,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

[3]常新伟，夏数威.工程检测中回弹法测强问题的讨论[J].河南科学,2013,31(11):1950-1951.

[4]王菲.回弹法在混凝土强度检测中的应用研究[J].福建建材,2012,(10):22-24.

[5]张苏杭.混凝土碳化对其强度测试影响的技术研究[J].水利发电,2008,34(11):110-112.

[6]汪泽利.几种导致回弹法检测混凝土强度碳化深度异常原因的探讨[J].安徽建筑,2014,(1):158-166.

赖春健(1983.5- )，男，工程师，主要从事工程质量检测及房屋可靠性鉴定加固研究方面的工作。

The reflection of the Rebound method of common concrete compressive strength

LAIChunjian

(Xiamen Center of Engineering Inspection Co.Ltd.Xiamen 361004)

Based on the analysis of the Rebound method to test the related parameters of common concrete strength， in the paper, the statue of testing the rebound value and the influence of carbonation depth value were discussed. In addition, a unified statistical method was put forward on the analysis of the number of survey areas less than 10, and the calculation results were compared with the results of the Literature 1. Meanwhile, based on the engineering measured data, the influence of the calculation results of the different number of survey areas were discussed.

Rebound method; Concrete carbonation depth; Number of survey areas; Testing

赖春健(1983.5- ),男，工程师。

2015-10-22

TU528.1

A

1004-6135(2015)12-0103-04