对回弹法和钻芯法测强结果存在差异问题的分析和建议

张祥东

摘 要：本文论述采用回弹法和钻芯法检测同一构件混凝土强度，无论是相同龄期，还是不同龄期，其推定值都存在差异，对产生差异的主要原因进行分析，并对不同条件下测强结果的采用和处理，提出具体做法和建议。

关键词： 回弹法；钻芯法；混凝土强度；差异；等效养护龄期

0 引言

采用《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2011（以下简称《回弹法》），对结构或构件混凝土进行测强，当推定值达不到设计要求时，采用钻芯修正或钻芯法测强，会出现以下情况：

（1）按《回弹法》第4.1.6条要求，在构件上钻芯测强，采取修正量修正，修正后推定值又符合设计要求。如某構件混凝土设计为C30，回弹测强结果为23.6MPa，仅达到设计强度78.6%；钻芯修正值竞高达8.6MPa，推定值为32.2MPa，大于设计要求。

（2）直接采用《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》CECS03：2007（以下简称《钻芯法》）测强，有的推定值比《回弹法》竞提高50%以上，且又符合设计要求。

（3）也有少数欠振不密实、粗骨料偏少的混凝土，采用《回弹法》测强结果高于《钻芯法》。

以上现象的出现，导致施工、监理、甲方等一些从业人员产生不满和猜测，《回弹法》不准？先采用《回弹法》再采用《钻芯法》测强，想多收检测费等？为了消除疑惑和影响，笔者对近5年检测结果进行认真梳理统计分析，发现98%以上的构件混凝土，采用单一《回弹法》测强结果低于《钻芯法》，现举例论述。

1 案例和分析

1.1 同时检测同一构件混凝土

按照《安徽省保障性住房工程质量管理规定》建质〔2012〕9号文件要求，2015年4月6日，我们对某安置小区23#楼进行验收测强，首先采用《回弹法》测强，其中6层至10层部分剪力墙混凝土设计强度等级为C40，构件浇筑日期见表1，每层抽2个构件，共测10个构件，有5个低于设计强度，实测值为30.3～37.2MPa。建设单位召开设计、监理（建设）及施工各方会议，决定对不合格单个构件采用《钻芯法》测强。经核算该批构件有效养护龄期为617.8～703.6℃·d，详见表1，已大于等效养护龄期600℃·d，随即进场取芯，按《钻芯法》测强，这五个构件《钻芯法》测强结果都比《回弹法》高，皆高于设计强度，其中8层42/M-P剪力墙提高幅度最大为50.6%。

同一构件混凝土，采用《回弹法》和《钻芯法》测强，其推定值怎么会出现如此之大的差异？调查中发现：

（1）该工程所用模板为胶合板，周转次数多，模板表面出现不同程度损伤，没涂脱模剂，造成混凝土表面平整度较差，回弹值偏低。

（2）有的工期紧，柱、剪力墙等构件不到24小时就拆模，又不养护，混凝土表面水分丢失快，水泥等胶凝材料得不到充分反应，表面质量比内部差，回弹值偏低。

（3）有的泵送混凝土施工过程中随意加水，塌落度值高达230mm以上，靠流淌就能填满模型，表面浮浆多；有的欠振，造成混凝土表层气泡和水泡较多，表层不密实，质量不均匀，回弹值偏低，碳化深度值增大，且离散增大。

（4）使用《回弹法》测强曲线是全国统一测强曲线，制定比较早，和本地区泵送混凝土使用的细骨料不一致。本地使用砂为混和砂，其中天然细砂和水洗机制砂按约1：3的比例组成，细砂含泥量在3.0%～5.0%，细度模数为1.6左右，人工砂细度模数为3.6左右；掺加料为Ⅱ级粉煤灰和S95级矿粉，掺加料较多，混凝土的早期强度发展慢，早期强度偏低。

以上原因造成构件混凝土表层与内部质量存在不同程度差异，对此《回弹法》第4.1.6条规定：“当检测条件与本规程第6.2.1条和第6.2.2条的适用条件有较大差异时，可采用在构件上钻取的混凝土芯样或同条件试块对测区混凝土强度换算值进行修正”，推定构件现龄期混凝土强度值；或采用《钻芯法》测强。

1.2 先后检测不同龄期同一个构件混凝土

2015年3月6日，先采用《回弹法》对某工程6#楼1～33层混凝土测强。8～10层设计强度为C40，实测强度推定值均低于设计强度，其中10层30/A剪力墙仅为30.9MPa。

经现场勘查确认，该剪力墙混凝土浇筑36h就拆除侧模板，没有养护，属于冬期施工，构件所处环境温度较低，有较长一段时间处在日平均气温低于0℃的环境。检测时构件的有效养护龄期仅为365.9～402.5℃·d，没有达到等效养护龄期600℃·d。于是建议对该批构件混凝土浇水养护，保持构件表面湿润状态，养护一月，温度逐步回升，混凝土强度逐渐增长。

2015年4月9日，该批构件有效养护龄期增加到803.9℃·d及以上，进驻现场钻芯，2015年4月16日，进行芯样抗压试验，其中10层30/A剪力墙强度推定值提高45.3%。为了验证以上结果，我们咨询安徽省建筑工程质量监督检测站和部分兄弟地市检测中心，他们在检测中也遇到类似的结果。对同一结构构件混凝土，先采用《回弹法》测强，间隔一段时间，再采用《钻芯法》测强，随着有效养护龄期增加，两者测强结果差异越大。其主要原因有两个：

（1）检测方法不同产生一个差异值Δ?1。由于构件混凝土表层和内部质量不一致，《回弹法》检测是构件混凝土表面质量，推定值为?ccu，1，《钻芯法》测试内部质量，推定值为?cu，2，导致《钻芯法》与《回弹法》测强产生一个差异值为Δ?1。即?cu，2- ?cu，1=Δ?1。

（2）龄期不同产生又一个差异值Δ?2。从回弹到钻芯这段龄期，随着有效养护实施，后期蕴含强度得到发展，混凝土强度产生另一个增加值Δ?2。

（3）Δ?1和Δ?2两者之和为测强差异值Δ?。即Δ?1+Δ?2=Δ?。

2 回弹法和钻芯法比较

《回弹法》为间接测强方法，虽然与真值的偏差相对较大，但操作方便、无损伤、速度快，适合对验收批普查。经济价廉、测试面广，以及测试值在一定条件下与混凝土强度有较好的相关性等优点，已被实践所证明，其检测结果具可靠性。

《钻芯法》测试工作量大、用时长、局部微损伤等，但为内部直接测强方法，与真值比较接近，可对间接测强《回弹法》进行修正。

当《回弹法》测试结果不满足设计强度要求时，应采用《钻芯法》修正，获取与真值较接近的推定值，两者互补，既满足普查检测需要，又可提高检测精度。

3 測强结果的采用和建议

3.1 不同条件下测强结果的采用和处理

如何采用《回弹法》和《钻芯法》测强结果，对建筑工程施工质量进行验收判断和事故处理，具有可操作性和科学性，具体做法为：

（1）当采用《回弹法》测强，没有修正推定值大于设计值时，该混凝土检验批应予以验收，不需要确定所测混凝土是否达到等效养护龄期；不需要再钻芯修正，或采用《钻芯法》测强，追溯与真值较接近的推定值，减少检测工作和费用。

（2）当采用《回弹法》测强，没有修正推定值小于设计值时，则需要采取在构件上钻芯修正的方法或《钻芯法》测强，获取与真值较接近的推定值；同时确认实体混凝土的有效养护龄期是否达到等效养护龄期，按GB500300-2013第5.0.6条要求，分以下情况进行判定：

（1）只要修正后的强度推定值能满足设计要求，无论实体混凝土的有效养护龄期是否达到等效养护龄期，该混凝土检验批均予以验收。

（2）当实体混凝土的有效养护龄期已达到等效养护龄期，修正后的强度推定值为终端检测结果，若不能满足设计要求，应直接将测试结果提请原设计单位核算，能够满足结构安全和使用功能的检验批，予以验收；如不满足，应采取返修或加固处理等技术措施，按经设计认可的技术处理方案和协商文件的要求予以验收。

（3）当实体混凝土的有效养护龄期没有达到等效养护龄期，若修正后的强度推定值不能满足设计要求，应在实体混凝土的有效养护达到等效养护龄期再复检，获取终端检测结果进行判断。否则会把本不该处理的构件，误判为不合格，进行处理，造成较大浪费。

（4）如何确定等效养护龄期呢？建议按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015第10.1.2条规定确定，现场结构构件的等效养护龄期计算的龄期与标养28d龄期试件强度相等原则确定。可取日平均气温逐日累计达到600℃·d时所对应得龄期，且不应小于14d，日平均气温为0℃及以下的龄期为非有效养护龄期，混凝土强度不再增长，不计入。因为寒冷地区和严寒地区，生产的混凝土达到等效养护龄期600℃·d时，有效养护龄期已超过60d，因此现行规范取消原附录D.0.3条：“等效养护龄期不宜大于60d”的规定。

3.2 建议

为减少技术争议、质量风险及司法风险，减少困难和麻烦，消除困惑、减少《回弹法》测强结果的偏差，提升工程质量监管效能，提出以下意见和建议：

（1）大多数构件混凝土采用《回弹法》测强推定值低于《钻芯法》，《回弹法》推定值大部分偏低已是不争的事实。其原因主要是：表层与内部质量存在不同程度差异，且表层低于内部质量造成的。当《回弹法》测强推定值小于设计值时，则需采取在构件上钻芯修正或采用《钻芯法》测强，获取与真值较接近的推定值，用于结构的加固、验收判定和事故处理等。满足《建筑工程质量验收统一标准》GB50300-2013主控项目：对应于合格质量水平的错判概率α和漏判概率β均不宜超过5%要求。

（2）结构构件混凝土已达到等效养护龄期，采取《回弹法》测强已钻芯修正，或单独采用《钻芯法》测强的结果，为终端检测结果。当达到等效养护龄期的推定值判定为不符合时，不得无休止延期检测，利用混凝土后期强度，要确保结构安全储备稳定存在。检测结果不得外推，更不得弄虚作假。

（3）建议对双掺混凝土强度发展和利用的研究，通过技术立法，在既保证安全储备，又满足施工临时荷载等要求的条件下，利用泵送混凝土后期（900℃·d）的强度。

（4）每半年抽取一定数量的同条件试块，对所使用部标或省标测强曲线和专用测强曲线进行校核，当存在显著差异时，应查找原因，不得继续使用所校曲线。

参考文献

[1] JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2] CECS03： 2007钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[3] GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2014.