回弹法检测混凝土强度的准确性研究

黄安元 江苏华宁工程咨询有限公司

1 前言

混凝土结构中至关重要的评价指标是混凝土的强度。其试验法、回弹法、钻芯法是混凝土强度经常用到的检验方法。把边长制作成150mm 新拌混凝土的立方体试件，将其养护到指定的龄期，再利用压力试验机进行强度测试，这种检测方法叫做立方体抗压强度检测。这种检测方式结果准确，数据可视化，可作为控制混凝土结构物强度的有力方式，也是其重要的评价方法，是仲裁测验与竣工验收的有力凭证。

将硬化后混凝土结构物强度进行检验的这种方法称为钻芯法，此类试验是把圆柱体芯样在混凝土结构物上钻取下来，通过筛选加工处理之后，将其放到压力试验机上做抗压测试。这种方式能够对混凝土的强度进行精确的评判，可这种检测方式的芯样必须要在结构物上进行钻取，这将破坏了混凝土结构物的原生态，导致一定程度的损坏，因此，很少应用到工程使用中。

回弹法试验方式属于无损检测，其测试前提是以不损坏混凝土结构物为基础，再迅速对硬化后混凝土结构物的强度进行评判，回弹法具有很多优点，包括：方便携带且操作起来简便、灵活，还可广泛应用等等，在我国工程质量验收评定中最多见到的就是回弹法。混凝土利用回弹法检测后得到的数据只可用来参考，不可用来评判混凝土的合格标准，至于测验结果的精确度还需要进一步研究。

2 回弹仪的工作原理

回弹仪是在重锤中利用弹簧对其进行加力，当弹簧松开时，冲击杆会产生一种恒定的力量并向测试表面发出撞击。在重锤被撞击产生回弹的那一刻，滑块的回弹将会到达最高点，还需要利用标尺记录出重锤反弹的间距。将反弹间距和弹簧原长度之比称为回弹值，把回弹值作为与强度相关的指标，来推断混凝土强度。

在混凝土的骨架结构中铺满钢筋与石子，当钢筋或石子正好出现在测点下时，回弹仪中所表现出来的弹击杆回弹大，测定值也偏大。相反测定值偏小时的情况下，水泥砂浆正好在测点下方。就算使用钢筋定位仪也只能成功摆脱钢筋的位置，对石子的位置依然没能避开。而且，混凝土会受到很多外在因素的影响，例如：温湿度影响，其硬度也会受到相应的影响，发生一定程度的变化，测量结果具有很多不稳定性。

3 回弹法测定混凝土强度准确性研究

在某预制桥梁现场，把不同的10 片T 梁依次放在（7d、28d）龄期下进行回弹，将其一同与梁体在相同的条件下进行抗压强度的测试，其养护的边长是（150mm）的标准立方体试件，以此去检验利用回弹法检测的结构物中混凝土强度的稳定性。

3.1 对比试验

编号1-10 的是T 型梁体，桥梁长度大约是30m，梁高为2m，混凝土强度设置为C50。回弹仪的弹击方位都成水平方向，当混凝土龄期是7d时，不需要思考碳化深度的因素; 当混凝土龄期是28d，则需要对碳化深度进行分析，其带来的影响。表1可见7d和28d龄期强度试验结果。

3.2 结果分析

试件在养护条件相同的情况下，所表现出来的强度，无论龄期是28d还是7d，养护条件相同的混凝土试件抗压强度都高于混凝土结构在回弹法检测下的强度值，当龄期为28d 时，结构物由回弹法测定的强度值甚至不符合相关规定，结果显示不合格。

分析表2 数据，立方体试件与混凝土养护条件下，后者用回弹法检测的强度值与前者相比，误差的最小值和最大值分别是：9.4%和31.3%。对于真实的梁体强度值产生了质疑，由于6号和8号在28d龄期时，测试结果为较低的回弹强度值，因此对其进行钻芯取样，对样体进行抗压强度试验，表3 记录试验结果。

梁体的强度值在样芯进行强度试验时均能满足设计要求，显示为合格。多重因素的影响都会造成在回弹法测定下的混凝土强度值不准确。测试仪器方面，回弹仪的保养应该严格按照保养说明执行，在达到2000弹击次数时，应及时对其进行保养。回弹仪的保养过程繁琐复杂，需要进行拆卸，因此很多工作人员在实际工作中为了方便，不会对回弹仪进行定期保养，从而造成仪器数据失真。回弹仪弹击杆应该定期更换，在进行测试时，混凝土结构物被弹击杆端部频繁击打，进而导致弹击杆端部变得扁平，造成仪器数据失真。测试人员方面，大多数测试人员测试过程操作仪器时，往往都会使测试面与弹击杆之间的角度倾斜，不能准确垂直，通常这种情况是不可避免的，进而导致测试结果失真。混凝土结构方面，测试区表面应该保持平整清洁并且是混凝土原浆面。如果测试人员没有用砂纸将存余的浮浆清理干净时，测试强度结果会低于真实值。此外，测试结果也会受外界温度、湿度影响，造成结果失真。江河湖海以及其他湿度较大的地区使用回弹仪测量混凝土结构物强度时，测试结果往往低于真实值。

表1 混凝土强度对比试验结果（MPa）

表2 梁体在不同龄期时回弹强度和同养试件强度的误差值

表3 芯样强度试验结果

4 结论

结构物的真实强度往往会高于利用回弹法检测后得出的混凝土结构物强度，所以误判的情况经常出现在工程中，往往不合格的产品中会出现实际中合格的产品，同时可能会因为设备缺少维护或者操作人员操作不当造成结果失真。在本次试验中，混凝土强度在回弹法的检测下得出的值，参考价值已经微乎其微了，因此在验收工程质量时，相关单位和检测机构在评判混凝土结构物强度时，不能将回弹法检测后强度是否合格作为唯一的评判标准。如果混凝土的强度结构不得不用回弹仪测定时，应该采用标准试件在同一条件养护、同一芯样强度的条件下，校准后再投入使用，保证测试结果与真实结果相近，避免出现误差。对操作人员进行定期培训，减少因为操作产生的误差，尽量提高回弹法混凝土强度测试结果对实际工作中的参考价值。