回弹法与超声回弹综合法的实用对比

2016-11-14蒋新华

湖南水利水电 2016年5期

关键词：平均偏差综合法曲线图

蒋新华

（湖南省水利水电勘测设计研究总院　　长沙市　410007）

回弹法与超声回弹综合法的实用对比

蒋新华

（湖南省水利水电勘测设计研究总院长沙市410007）

在本地区常见的混凝土等级范围内，使用统一测强曲线的回弹法和超声回弹综合法两者测强结果进行对比，超声回弹综合法比回弹法更为准确。

回弹法超声回弹综合法混凝土无损检测

1 概　述

混凝土强度检测是水利工程质量检测的重要内容。对于已经建成的混凝土结构，检测其强度，通常使用的有钻芯法和无损检测法。回弹法和超声回弹综合法（本文以下简称综合法）是混凝土强度无损检测方法中使用最为普片的两种方法。但是，他们不与抗压强度的定义关联，只是一种强度“表象”的反映，它们的测强准确度不稳定。规程中建议建立地区专用测强曲线或者用钻心法修正等措施，但建立地区测强曲线是一项长期而艰巨的任务，要长时间采集大量的试验数据，因此少有建立专用曲线。所以，无损检测通常都采用“统一测强曲线换算+钻芯修正”。钻芯法本质上是一种按“抗压强度”的定义来测定混凝土强度的检测方法，其结果是最客观的，混凝土质量验收规程中明确其检测结果可作为验收评价依据。但是，对于一些尺寸较小，部位特殊的混凝土受力构件，钻心法是不能适合使用的，很容易造成结构破坏。因此，这种情况下只能采用无损法进行检测。

统一测强曲线下的回弹法和综合法的准确度如何，其实一直是比较有争议的，下面以湖南地区新建水利工程中收集的数据，来给回弹和综合法测强结果进行一个比较，通过比较我们能够了解这两种无损测强法在本地区的“表现”。

2 回弹法和超声回弹综合法的测强结果实例对比

我们收集了2012～2016年湖南省内混凝土具有较强地区代表性的一些新建工程项目，包括长沙综合枢纽、土谷塘航电枢纽、汨罗滨江拦河闸、莽山水库等项目。把这些项目检测试验的结果数据按照C15、C20、C25、C30、C40和C50这6个常见的混凝土强度等级进行整理，分别将“回弹法”和“综合法”两种无损测强法的检测成果与钻芯强度值进行比较。

“回弹法”和“综合法”的操作程序严格依据时效版JGJ/T23和CECS02两个技术规程执行，强度换算采用规程中“全国统一测强曲线”公式进行换算。回弹仪使用ZC3-A中型回弹仪，声波仪采用ZBLU520型，芯样采用Φ100mm，高径比1∶1的标准加工，并尽量保留无损测试面。

将每个等级的混凝土测强对比数据图形化得到6个趋势曲线图（图1～图6）。

3 回弹法和超声回弹综合法测强结果对比分析

采用偏差值和偏差量这两个数字来量化两种无损测强法的准确度。将每种无损检测换算值与对应芯样强度值之差定义为该种无损检测的偏差值，其平均值为平均偏差值。将每个偏差值与对应芯样强度值之百分比定义为偏差量。其平均值为该种检测方法的平均偏差量。

图1　C15等级混凝土测强结果趋势曲线图

图3　C25等级混凝土测强结果趋势曲线图

图5　C40强度等级混凝土测强结果趋势曲线图

经过对6个强度等级的混凝土测强数据的计算，得出附表中两种无损测强法的平均偏差值和平均偏差量，将两种数据图形化可以更形象地看出其趋势（附表、图7图8）。

附表　　本地区常见等级混凝土回弹法与综合法测强平均偏差量计算结果表

图2　C20等级混凝土测强结果趋势曲线图

图4　C30等级混凝土测强结果趋势曲线图

图6　C50强度等级混凝土测强结果趋势曲线图

图7　两种无损法测强结果平均偏差值趋势曲线图

图8　两种无损法测强结果平均偏差量趋势曲线图

通过观察和比较本地区的回弹法和综合法这两种无损测强方法的“平均偏差值”和“平均偏差量”，我们总结出以下两点：

（1）在同一测区，回弹法测强结果通常是偏大。

在回弹测强结果的偏大应该与测强曲线地区差异等因素有关，这也就是规范推荐优先使用“专用曲线”的原因。

（2）综合法测强结果有偏大也有偏小，但在C20～C40之间等级的混凝土测强总体偏差不大，准确度较高。

统一测强曲线是在标准工艺下制作的混凝土试件测试结果，而工程实际中混凝土与标准工艺混凝土有区别，虽然强度一致，但内部情况有区别，比如内部含水量有区别，强度等级越低的混凝土，检测时工程环境下的内部含水量比标准工艺混凝土低得越明显，混凝土中含水量虽小，但对声速有正影响，这导致工程环境中的低强度混凝土声速要比标准工艺下混凝土的声速偏低，因此造成低强度等级混凝土换算强度偏低。

C50等高强度级别的混凝土测强结果偏大，原因是我们检测的这个级别的混凝土通常为钢筋高度密集的构件，钢筋对声速值有偏大的影响。