回弹法在水利工程混凝土检测中的应用

□司马军(河南省水利科学研究院)

□刘书华(固始县鲇鱼山水库胡族灌区管理所)

□刘文平(驻马店市水利工程局)

一、引言

水利工程是关系到国民经济和社会发展的重要基础设施工程，对水工建筑物进行定期检测，确保工程质量、安全性、耐久性，对发挥其更大的经济效益、社会效益有深远的意义。

回弹法检测混凝土抗压强度是一种快速、可靠、经济的方法，特别是它不破坏混凝土的正常使用、抽取构件数量多，能获得较多样本数量、试验结果能较好地反映混凝土质量的变异性和均质性，因此在水利工程质量检测中得到广泛的应用，尤其是当结构混凝土强度因试块数量不足或对代表性有怀疑时，是首选的方法。本文探讨的是回弹法在水工混凝土强度检测中的应用及应注意的问题，对于工程的结构质量、耐久性、安全性分析，具有一定的参考价值。

二、回弹法检测原理及方法

（一）原理

回弹法是依据混凝土强度与其表面硬度之间存在着相关性而建立的一种检测方法，它是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆，弹击混凝土表面，并测出重锤反弹回来的距离，以回弹值作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。由于测量在混凝土表面进行，所以属于一种表面硬度法。

（二）检测方法

1.收集资料

主要资料包括：工程名称，工程地点，施工图，结构或构件名称、编号及混凝土强度设计等级；混凝土配合比，石子、砂子品种规格、粒径，外加剂或掺合料品种、掺量等；混凝土成型日期，以及浇筑和养护情况；混凝土试块抗压报告等。

2.准备工作

（1）构件相对应的测试面上应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除疏松层和杂物。

（2）每一结构或构件测区数≮10个。如某一方向尺寸〈4.5m且另一方向尺寸≤0.3m的构件，其测区可适当减少，但≮5个。

（3）相邻两测区的间距应控制在2m以内，测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜〉0.5m，且不宜〈0.2m。

（4）测区宜选在构件的两个对称可测面上，也可选在一个可测面上，且应均匀分布。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〉0.04m2。

3.回弹值及碳化深度的测量

检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于混凝土检测面，缓慢均匀施压，不宜用力过猛或突然冲击。测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距不宜〈20mm，测点距外露钢筋预埋件的距离不宜〈30mm。测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只应弹击1次。每一测区应记取16个回弹值，每一测点的回弹值读数估读至1。

回弹值测量完毕，应在有代表性的位置上测量碳化深度值，测点数应不小于构件测区数的30%，取其平均值为该构件每个测区的碳化深度值。当碳化深度值极差〉2.0mm时，应在每一测区测量碳化深度值，每次读数精确至0.5mm。

4.回弹值计算

（1）计算测区平均回弹值，从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，余下10个回弹值取平均值。

（2）当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非浇筑侧面时，对平均回弹值还应先进行角度修正，然后进行浇筑面修正。

5.结构或构件强度推定值

（1）当该结构或构件测区数〈10个时：

（2）当该结构或构件的测区强度值中出现〈10.0MPa 时：

（3）当该结构或构件测区数≮10个或按批量检测时，应按下列公式计算：

三、回弹法应注意的问题

影响回弹法准确性的因素很多，包括操作方法、构件选取、测区及测点布置以及计算方法等。为保证回弹法测强的检测精度，在这里论述一下几个主要的影响因素。

（一）仪器

回弹仪的质量及其测试性能直接影响混凝土强度推定结果的准确性，影响回弹仪检测性能的主要因素有：指针摩擦力、弹击拉簧工作长度、弹击锤脱钩位置、弹击锤的冲击长度以及弹击锤起跳位置等。用于现场检测的回弹仪必须在有效检定期限内且处于标准状态，在对较大批量混凝土构件进行现场检测时应配备多台检验至标准状态的回弹仪，并随身携带标准钢砧，以备随时进行率定检测，以免由于连续对大批量构件进行弹击，单个回弹仪的工作状态会逐渐低于标准状态。

（二）被检测构件的表面状态

回弹法是一种表层测试技术，即回弹值反映的是混凝土表面10～15mm厚范围内的硬度，通过混凝土表面回弹值与混凝土抗压强度之间存在统计相关性来推定混凝土的实体强度，因此，混凝土表面的状态直接影响推定值准确性和合理性。导致混凝土表层与内部质量有明显差异或存在缺陷的因素主要有：第一是粗骨料。碎石、卵石对回弹测试有一定影响；第二是水泥安定性。水泥安定性不合格，会造成混凝土硬化以后，内部游离氧化钙，氧化镁，三氧化硫等二次水化、体积膨胀，造成混凝土开裂甚至疏松和溃散，降低混凝土强度，危害结构安全。水泥安定性不合格对混凝土结构的破坏方向和破坏时间具有很大不确定性，无法预知破坏产生的位置和时间，因此不能采用回弹法检测；第三是粉煤灰。掺粉煤灰的混凝土早期强度低，后期强度高，因此在龄期28d时，用回弹法推定的结构混凝土实体强度偏低，对掺加粉煤灰的混凝土的回弹测强龄期，应考虑粉煤灰的影响因素；第四是外加剂，引气型外加剂会导致混凝土构件表面的浆料微气孔较多、不密实，从而降低混凝土表面硬度。而且表面孔隙率大，易于碳化，碳化深度值较大，导致混凝土推定值偏低；第五是混凝土表面模板缝。现浇混凝土模板缝不严密会造成混凝土表面漏浆使拼缝处混凝土砂浆包裹层相对偏薄，形成该处混凝土表面硬度偏大，回弹值高；第六是湿度。混凝土表面湿度对回弹法测强影响很大。因为混凝土含水率会影响其表面的硬度，混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低，且随着混凝土强度的降低，水对其表面硬度的软化作用增强。

四、结论

影响回弹法测强精确度的因素还有很多，如龄期、混凝土水灰比、模板吸水性、成型日期等因素。在实际回弹检测工作中，应认真分析，准确处理，严格按规程的规定来操作和计算，回弹法所测数值的可信度就能够保证。