回弹法检测混凝土强度技术探讨

2010-02-12浙江省建德市永义建设工程检测中心王建国

中国建设信息化 2010年9期

◎ 浙江省建德市永义建设工程检测中心王建国

利用回弹仪检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法简称回弹法。回弹仪是一种直射锤击式仪器。回弹值大小反映了与冲击能量有关的回弹能量，而回弹能量反映了混凝土表层硬度与混凝土抗压强度之间的函数关系，反过来说，混凝土强度是以回弹值R为变量的函数。

1 回弹法无损检测技术

回弹法无损检测技术采用回弹仪进行混凝土强度测定，属于表面硬度法的一种。其原理是回弹仪中运动的重锤以一定冲击动能掸击顶在混凝土表面的冲击杆后，重锤回弹并带动一指针滑块，得到反映重锤回弹高度的回弹值。回弹值大小与混凝土表面硬度，也即混凝土的强度有密切关系。根据回弹值的大小，可以推算混凝土强度。回弹法由于其操作简便、经济、快速，在国内外得到广泛的应用。由于回弹法测定的是混凝土表面强度，所以受到混凝土表面状况，特别是表面碳化层厚度及干湿状况的影响较大。

回弹值通过重锥在弹击混凝土前后的能量变化，既反映了混凝土的弹性性能，也反映了混凝土的塑性性能。若联系公式来思考，回弹值反映了该式中的E和l两项，当然与强度有着必然联系，但由于影响因素较多，R与E、l的理论关系尚难推导。因此，目前均采用实验归纳法，建立混凝土强度与回弹值之间的一元回归公式，或建立混凝土强度与回弹值主要影响因素之间的二元回归公式。这些回归公式可采用不同的函数方程形式根据大量实验数据进行回归拟合，选其相关系数较大者作为实用经验公式。

由于回弹仪是纯机械结构，其测定值受各种部件性能及其装配情况影响，同类仪器测定值的同一性较差且易随时间变化，这些都影响回弹仪测强的准确性，故回弹仪使用的目的仅适用于下述三种情况：规定只作均匀性的判断及各构件质量的相对比较用，不作强度推算；以一定数量试件来标定，求出强度与回弹值关系后可作为判断强度辅助手段；以一定数量的试件来标定，求得相关关系后可作为推算强度手段。

2 混凝土回弹法无损检测技术探讨

2.1 回弹仪的检验

混凝土回弹仪，作为检测一般建筑结构或构件普通混凝土抗压强度的一种非破损检测仪器，在我国应用已有四十多年的历史由于回弹仪具有构造简单，性能可靠，容易校正、维修、保养，且检测技术易于掌握，操作方法简便，对结构和构件无任何损坏等特点，在实际检测中得到了广泛应用回弹仪为建设工程质量监督部门对工程质量的监督、控制及工程事故分析处理提供了准确数据，同时施工单位及时使用回弹仪进行自检也可不断督促自身提高施工质量。

（1）调零螺丝

在机芯的弹击拉簧工作长度l=61.5mm弹击锤的冲击长度l=75mm下进行整机调零后(即调整调零螺丝的长度，使弹击锤脱钩瞬间，指针块上的指示线应停留在刻度尺的“100”处)，尾盖上的调零螺丝应始终处于紧固状态，不得有松动和位移现象。

（2）弹击拉簧固定

拉簧的一端固定于拉簧座上，另一端固定于弹击锤上，固定好后，三连件(拉簧座、弹击拉簧和弹击锤)装入中心导杆，此时弹击拉簧在中心导杆上不得歪斜，否则会影响弹击拉簧的工作性能。

（3）机芯同轴度

机芯同轴度是指弹击杆和弹击锤与中心导杆工作时，是否在同一轴心线上。通过相关的实验证明，机芯同轴度好的仪器，弹击杆与弹击锤的冲击面碰撞时，接触良好，声音清脆，在钢砧上能测得较高而稳定的率定值，反之声音沉闷，率定值不稳定且较低。因此，当率定值达不到要求时，应检查各零件的加工质量或调换弹击杆，即调整机芯同轴度，使钢砧率定值符合标准。

2.2 回弹法检测混凝土强度主要步骤

（1）选择测区。对同一批浇灌的同标号的一个结构层内选择测区不少于10个，相邻两个测区的间距应控制在2m以内，测区的面积宜控制在0.04mm2，检测面应为原状混凝土面，并应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢以及蜂窝、麻面；

（2）在选择好的测区内用砂纸清除结构表面疏松层及杂物，然后用毛刷将粉末刷净；

（3）回弹时，回弹的轴线应始终垂直于混凝土检测面，缓慢施压，准确读数，快速复位；

（4）注意测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距离一般不小于20mm，测点距构件边缘或外露钢筋、预埋件的距离一般不小于30mm，同一侧点只允许弹击一次。每一测区应记录16个回弹值，每一测点的回弹值读数精确至1；

（5）回弹值测量完毕后，应选择不少于三分之一测区测量碳化深度值。测量碳化深度值时，可用合适的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞，其深度大于混凝土的碳化深度。然后除净孔洞中的粉末和碎屑，不得用水冲洗。立即用浓度为1%酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，再用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界而到混凝土表面的垂直距离，测量不少于3次，取其平均值，该距离即为混凝土的碳化深度值，每次读数精确至0.5mm。

2.3 回弹法检测的质量控制措施探讨

（1）《回弹法评定混凝土抗压强度规程》规定回弹仪有下列情况之一时，应送检验单位校验。使用回弹仪进行工程测试、数据处理及混凝土强度评定人员，均应受过专门训练或培训，并取得合格证书。回弹法涉及内容广泛，不只是操作，还有混凝土表面状态、龄期等等是否适应回弹法等内容。

（2）钢砧率定值在一定条件下可以反映仪器的部分质量和性能，但必须指出，只有在仪器三个装配尺寸和主要零件质量检定合格的前提下，钢砧率定值才能作为检定仪器是否合格的一项标准。

（3）在影响回弹结果的重要因素中，除了回弹仪不在标准状态下以外，还有混凝土的碳化深度。在测量混凝土碳化深度值时，应力求准确，它对测试结构影响很大。有的单位没有试剂，不测量混凝土的碳化深度，凭感觉估算是错误的，必须杜绝其发生。

（4）在进行大批量回弹测试时，应自带钢砧，作到每天保养、率定，发现问题，立即送检。在进行混凝土强度测试中，回弹仪尾盖常有松动现象，应及时拧紧，否则将使测试数据失真。

（5）在测试混凝土梁时，即使选择构件浇筑侧面，也应上、中、下均匀分布。认真填写原始记录。测试、记录、计算人员均应签名，注明回弹仪型号、测试日期等，以备核查。

（6）仪器使用过程中的率定值，如果低于78且不小于72时，国外是按80%比例来修正试块上测得的回弹值，这种做法是不恰当的，因为采用在不产生塑性变形的钢砧上的率定值，直接按线性相关关系来修正产生塑性变形占较大比重混凝土构件上的回弹值，并据此修正混凝土强度的回弹值来换算与回弹值呈非线性关系的混凝土强度值，这在理论上和实验上还须做进一步探讨。