基于回弹法的混凝土实体质量过程控制研究*

涂三毛 戴国强

（1.南昌县象湖联圩管理站，江西 南昌 330200；2.江西省水利科学研究院，江西 南昌 330029）

水利工程混凝土质量评价一般包括两部分内容:一部分是计算分析试块强度，评价施工过程中的浇筑与管理水平；一部分是判断混凝土实体强度是否符合设计要求，评价结构质量与安全性。目前实体质量的检测方法主要是回弹法与钻芯法。由于回弹值的不确定性，回弹法的推定强度一般作为参考，影响了回弹法的适用范围。钻芯法是一种比较直观判定混凝土质量的检测方法，但由于其破损性，不适用于溢流面等部位。且为减少对工程的破坏，取芯检测数量较少，影响检测结果代表性。由于试验方法、检测频率及检测内容等原因，现行的混凝土质量评价内容以及方法比较简单。国内一些学者通过建立评价数学模型，应用相关理论和算法，对工程施工质量进行综合评价。本文检测了工程到龄期混凝土强度，研究了回弹法评价工程质量的方法，以期提高混凝土施工水平。

1 适用性分析

回弹仪的工作原理是运动的重锤以一定能量冲击混凝土表面，测出冲击后的回弹值，以此代表混凝土的质量。混凝土越密实，则冲击回弹的能量损失越小，回弹值越大，混凝土强度越高，反之越小。混凝土质量好坏与回弹值的大小有十分密切的关系。若加大水利工程回弹检测频率，实时检测工程质量，分析检测结果，也可综合反映工程建设的质量。回弹法可减少破损检测方法对结构产生的不利影响，且由于简便快捷的操作方式，可以更加直观地反映工程建设实体质量。现行《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（DB37/T 2366—2013）规定检测混凝土强度范围为10～60MPa，水利工程建设所使用混凝土强度等级一般为C20～C30，属中低强度混凝土，强度等级在回弹法的适用范围的中间值。因此，回弹法可较好地使用于水工混凝土质量检测中。

2 回弹法评价水利工程建设质量

浯溪口水利枢纽工程主要建筑物为非溢流坝、溢流坝、河床式厂房。本研究使用回弹法对该工程已到龄期的主要建筑物进行了回弹法检测，共检测了141组实体结构的混凝土强度。回弹检测方案见表1。

表1 回弹法检测混凝土实体结果

检测涵盖工程建设的主要部位。根据回弹法推定结果，主要浇筑部位的回弹值均能满足设计要求。但是由于回弹值的不确定性因素较多，因此，还需要对检测结果进行进一步分析。本工程中，C20以上强度等级混凝土都使用二级配骨料，因此，可以忽略骨料对回弹值的影响，按不同强度等级进行统计分析。根据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL 176—2007）规定，普通混凝土试块统计样品数量只有1组时，混凝土抗压强度应不小于1.15倍的设计值。当混凝土强度超出配制强度时，则混凝土可能水泥用量偏多，不经济且水泥水化热较大。回弹法检测结果见表2、表3。

表2 1.15倍设计强度与配制强度回弹统计结果

表3 标准差与离差系数回弹统计结果

由表2、表3可知:

a.C20强度等级有两组混凝土回弹推定强度小于1.15倍设计强度。应对小于设计值的部位加强质量控制。

b.C20强度等级的浇筑水平较差，离差系数为0.23。施工水平低，施工工艺需进一步提高。

c.C25、C30、C40强度等级混凝土，离差系数分别为0.06、0.03、0.08，属于优良标准。施工浇筑水平较好。

d.C25、C30、C40三个强度等级的回弹推定强度都超过了相应配制强度，应复核配合比设计方案及是否需要调整水泥用量或者水胶比。

3 结论与建议

质量过程控制是保证水利工程建设的重要措施。很多水利工程都要求增加对混凝土实体质量的取芯检测。但由于样本数量、检测的破损性以及委托时间较长等原因，不能够全面、及时地反映工程建设实体质量。本文在现有回弹法检测混凝土强度的基础上，充分发挥其特点，建立1.15倍设计强度值、配制强度、标准差及离差系数四个评价指标，综合研究混凝土实体质量，可及时反馈给施工单位，以对不同部位、强度等级采取不同的质量控制手段。回弹法的使用需注意以下几方面的问题:

a.回弹法可用于综合评价混凝土实体质量，增加无损检测方法对水工质量评价的检测频率。从其检测结果可知，同一强度等级的混凝土，浇筑越密实，回弹值越高。混凝土强度等级越高，回弹值越高。以浯溪口水利枢纽工程的回弹值为例，C40强度等级混凝土的回弹平均值为45.8MPa，C20强度等级混凝土的回弹平均值为25.5MPa，强度等级越高，混凝土浇筑质量越好，回弹值越高。

b.为综合掌握工程质量，可以采用钻芯法对有疑问的部位进行复检。对小于1.15倍设计值的部位，若可以使用钻芯法检测混凝土强度，还是需要进一步使用钻芯法直接检测混凝土的实体强度，以客观反映工程实体质量。但对超过配制强度的部位，应分析水泥用量或水胶比是否需要调整，以及水泥水化热的影响，进而节约投资。

c.标准差与离差系数可以反映施工工艺水平高低。对于标准差与离差系数大的部位，应提高施工工艺。

d.应在工程建设过程中，充分发挥回弹法简便、快捷的特点，为工程建设提供更快捷直观的实体质量数据。水工混凝土质量评价主要是通过混凝土试块进行评价，很少会考虑使用回弹法检测混凝土质量。竣工抽检时，考虑到检测的代表性问题，检测过程中也不会大量使用回弹法检测混凝土强度。因此，很大程度上也限制了回弹法在水利工程建设中的作用。应根据工程建设实际情况，制定适用于工程建设实际情况的回弹法检测方案或使用钻芯法对回弹值进行拟合调整，以提高回弹法检测的精确性，为回弹法的推广应用打下基础。