回弹法检测混凝土抗压强度的不确定度评定

陈仕坤

（广东惠和工程检测有限公司 广东广州 510410）

1 前言

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抗压强度的方法。重锤以一定冲击动能撞击顶在混凝土表面的冲击杆后，测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值作为强度的相关指标来推定混凝土强度的。其适用于自然养护、评定强度在10～50MPa的普通混凝土，不适用于内部有缺陷或遭化学腐蚀、火灾、冰冻的混凝土和其他品种的混凝土。回弹法检测技术具有多项优点，特别是因其检测方法便捷、检测技术易于掌握，操作方法简便，对结构和构件无任何损伤，抽检构件数量较多，使回弹法检测混凝土抗压强度得到广泛应用。但是由于回弹法在使用过程中存在较多的操作不规范、随意性大、计算方法不当等问题，造成了较大的误差。因此评定回弹法测量混凝土抗压强度的不确定度在实际检测工作中具有重要作用。

2 检测条件

检测依据为《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）。检测对象是一栋剪力墙结构住宅，构件位置为2层墙2×A～B轴。

3 测量仪器

一体式触屏数字回弹仪、数字式碳化深度测量仪。

4 数学模型的建立

式中：

fcu，e——混凝土构件强度推定值（MPa）；

Rij——第i测区第j个测点回弹值；

dij——第i测区第j个测量的碳化深度值（mm）。

5 测量数据

在检测墙柱构件混凝土浇筑侧面的强度时，尽量将回弹仪保持水平，每个测区测16个回弹值，去掉其中最大值和和最小值各3个，则该测区的平均回弹值即为余下10个回弹值的算术平均值。回弹值测量完毕后，应在有代表性的测区上测量碳化深度值，测点数不应少于构件测区数的30%，应取其平均值作为该构件每个测区的碳化深度值，当测区的碳化深度平均值极差值大于2.0mm时，应在每一测区分别测量碳化深度值。回弹法检测混凝土抗压强度回弹值及碳化深度值见表1，构件混凝土强度计算见表2。

6 标准不确定度来源的分析

测量不确定度的主要来源是：被测对象、测量仪器设备、测量环境、测量方法等。不确定度的来源见表3。

7 不确定度的评定

7.1 回弹值读数重复性引入的标准不确定度u1R

A类评定方法，试验标准差为：

表2 构件混凝土强度计算

表3 回弹法检测混凝土抗压强度的不确定度来源

7.2 弹击方向偏离引入的标准不确定度u2R

由实际操作经验，回弹仪的弹击偏离角度对回弹值的影响在±1分度值之内，这一误差在此区间内均匀分布，采用B类评定方法，则标准不确定度为

7.3 回弹仪系统性能引入的标准不确定度u3R

回弹仪系统性能引入的不确定度为1个分度值之内，这一误差在此区间内均匀分布，采用B类评定方法，则标准不确定度为u3R=

表1 回弹法检测混凝土抗压强度回弹值及碳化深度值

7.4 碳化深度读数重复性引入的标准不确定度u1d

A类评定方法，试验标准差为：

7.5 数字式碳化深度测量仪系统性能引入的标准不确定度u2d

数字式碳化深度测量仪由校准证书给出u=0.05mm，k=2按不确定度B类评定，其标准不确定度为

8 灵敏系数

8.1 测区回弹值的灵敏系数

令碳化深度值不变取d¯=2.0mm，平均回弹值Rm变化一个微小的单位0.1，对混凝土构件强度推定值fcu，e的影响。回弹值微小变化后构件混凝土强度计算见表4。

表4 回弹值微小变化后构件混凝土强度计算

8.2 碳化深度值的灵敏系数

令回弹值不变，平均碳化深度变化一个最小单位0.5mm，对混凝土构件强度推定值fcu，e的影响。碳化深度值微小变化后构件混凝土强度计算见表5。

表5 碳化深度值微小变化后构件混凝土强度计算

9 计算构件混凝土抗压强度推定值的合成标准不确定度以及扩展不确定度

合成标准不确定度：

扩展不确定度 U=kufcu，e=2×2.84=5.68MPa。

10 小结

不确定度是测量结果质量的指标。不确定度越小，所述结果与被测量的真值愈接近，质量越高，水平越高，其使用价值越高；不确定度越大，测量结果的质量越低，水平越低，其使用价值也越低。通过本文不确定度分析，提高回弹法检测混凝土抗压强度检测数据的可信度，应注意不确定度的主要来源，提高一体式触屏数字回弹仪以及数字式碳化深度测量仪的准确度级别，严格按照规范控制检测流程。