浅析回弹钻芯法检测混凝土强度的应用

张耀文

摘要：混凝土强度是混凝土结构受力性能的关键因素，同时也是质量验收、房屋安全鉴定、质量问题仲裁的重要指标。文章概述了回弹法与钻芯法各自的优点，并阐述了回弹钻芯法在很多工程混凝土强度检测中的使用。

关键词：回弹钻芯法;检测;混凝土;强度

现阶段国内常用混凝土强度检测的方法有很多种，主要包括回弹法、超声波法以及钻芯法等，各种方法都有自己独特的优点与局限性。回弹法测试快速、简便，但是混凝土龄期增长后，混凝土表面硬化，对潮湿混凝土表面硬度降低，回弹值显著偏低。钻芯法使用起来直观准确，可以从芯样的强度来推定混凝土强度的特点，但是钻芯法不宜用在一结构大面积中，所以，可以利用回弹法的优点来弥补钻芯法的缺点，使两种方法综合起来，使用回弹钻芯综合法，将这两者对构件进行内外结合，以便由表至内多侧面综合反映混凝土抗压强度。

1 回弹法测强、钻心法测强概述

1.1 回弹法测强的特点及影响分析

回弹法是指应用回弹仪测定混凝土表面硬度来推断混凝土抗压强度的方法。回弹法测试具有快速、简便的特点，能在短期内进行较多数量的检测，以取得代表性较高的总体混凝土强度质量，检测龄期为12～1000d，碳化化深度为低碳化深度的混凝土。

1.1.1 测试面，环境温度，测试仪器对回弹测强的影响分析

检测时必须为混凝土原浆面，不可误将砂浆粉刷层当作混凝土原浆面进行检测，混凝土表面的疏松层应清除，确认被检测结构的表面清洁、平整然后进行检测。测试时，回弹仪质量必需合格，经计量标定后才能使用，使用的环境温度为-4℃～40℃，回弹仪的轴线应始终垂直于构件的表面，轴压回弹仪按钮松开，弹击杆徐徐伸出，挂钩挂上重锤，回弹仪对混凝土表面缓慢均匀施压，重锤脱钩，冲击弹压杆后，重锤即带动指针向后移动至达到一定位置时，指示出混凝土表面的回弹值。

1.1.2 碳化深度对回弹法测强影响的分析

采用回弹仪确定混凝土抗压强度的影响因素较多，其中有构件的刚度、湿度、测试面位置、测试角度以及混凝土的碳化深度等，其中以碳化深度对强度影响尤为重要。

实际工程检测中还发现，设计强度低的混凝土结构或构件处于干燥迎风面容易碳化。相反混凝土碳化就慢，气候潮湿碳化速度慢，气候干燥碳化速度快。大气污染严重的（工业区）地区混凝土碳化速度快，非工业地区混凝土碳化速度慢，可以看出碳化深度直接影响构件强度的计算与推定。

当碳化度为1.0mm时，实测强度为10～50MPa强度降低5%～8%;如碳化深度为5.0mm，实测强度为10～50MPa，强度降低为28%～35%。由此说明碳化深度影响之大不容小视，既然如此碳化深度测试要更为重视，如果测试误差大，将影响工程质量的客观评价。

1.2 钻芯法测强的特点及影响分析

钻芯法测强，是在结构构件上直接钻取混凝土试件，进行加工后试压所测得的强度值，钻芯法测强能真实地反映混凝土的质量，是比较直观、准确、可靠的一种方法。但钻芯法取芯工作量大，且不宜在构件上取过多数量以致影响其结构安全性。

1.2.1 钻取芯样的设备及芯样加工对钻芯法测强的影响分析

钻取混凝土芯样时，首先选择钻头尺寸，钻取芯样直经尺寸一般不宜小于粗骨料最大粒径的三倍。在任何情况下，也不得小于骨料最大粒径的两倍，其次应选用易操作、重量轻与混凝面保持垂直的，质量合格的钻芯机。加工芯样的高度应为直径的0.95～2倍，一般采用1倍，芯样两端锯平后，端面要处理平整，在l00mm长度内不平整度不能大于0.1mm。芯样端面与轴线的垂直应不得大于2。芯样内不允许有裂缝或较大的缺陷。芯样试件内不应含有钢筋（如果不能满足此项要求时，每个试件内最多允许含两根直径小于l0mm的钢筋，并且钢筋应与芯样轴线垂直，不得露出端面）。为了使芯样与被测试件的强度一致，芯样试件宜在被检测结构或构件混凝土湿度基本一致的条件下，进行抗压试验。如结构工作条件比较干燥，芯样试件应以自然干燥状态下进行试验;如结构工作条件比较潮湿，芯样试件应以潮湿状态下进行试验。若按自然干燥状态进行试验时，芯样试件在受压前，应在室内自然干燥3天;按潮湿状态进行试验时，芯样试件应在20℃±5℃的清水中浸泡40～48h，从水中取出后立即进行抗压试验。

1.2.2 钻取芯样的部位和数量对钻芯法测强的影响分析

钻芯法适用于局部破损检测，因此在选择钻芯位置时，应避开主筋，预埋件和管线等有钢筋的部位，根据结构图并借助钢筋位置测定仪等磁感应设备查明钢筋位置，在结构受力较小的部位，尽量避免对结构造成不安全的部位。

因钻芯法属于局部破损的检测方法，所以不宜在构件上取过多数量的芯样，可是芯样强度的离散性较大，数量太少的话代表性不够，因此对单个构件，当其体积和尺寸较大，取芯样不应少于3个，取芯样的位置应尽量分散，尽量减少对结构强度的影响，对于较小的构件，芯样数量可取2个。

2 工程检测实例分析

某生活小区工程，剪力墙结构，所检部位设计混凝土强度等级C30，检测时混凝土龄期约63～65d左右。检测方法采用回弹法，通过对采集的数据进行汇总，发现剪力墙、暗柱等一些竖向构件碳化较大，碳化深度都大于2.0mm，有的甚至达到6.Omm，如果据此碳化进行混凝土强度推定值的折减，将使回弹法检测结果偏低。根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23——2011）4.1.6条，可钻取混凝土芯样进行修正。

3 分析探讨

通过对一些资料的总整理，每一回弹测区的混凝土强度推定值均有与其相应位置的芯样强度值，并采用了钻芯法对回弹法进行修正，即在结构实体上同部位钻取芯样（100mm）进行修正，取得了较好的效果，使检测结果更准确。由于钻芯法是直接从构件上钻取芯样，因此材料、配合比、养护条件等都与结构实际情况相同，所以用芯样修正系数对非破损方法测出的强度进行修正，修正后的测区强度精度高，与实际混凝土强度更接近。

为了更准确反映混凝土的实际情况，用钻法修正回弹法的检测结果很有必要。混凝土在28d龄期内正常养护，混凝土表面的碳化规律一般是碳化深度与其表面硬度成负相关关系，我国现行的回弹法统一测强曲线将由碳化引起的混凝土表面硬度的增加进行一定的折减，然而据了解大部分施工中竖向混凝土现浇构件侧面均不能严格做到按规范要求进行养护，或者澆水不够及时、充足，再加上外加剂的使用及工程中大模板的推广应用，使得混凝土中的气泡不易排出，最终导致混凝土成型后构件表面出现气孔，密实度差。

参考文献：

[1]阎培渝，张庆欢.含有活性或惰性掺和料的复合胶凝材料硬化浆体的微观结构特征硅酸盐学报[J].2006，34（12）：1491-1496.

[2]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].中国建筑工业出版社，2002.

[3]回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2011）[S].

（作者单位：河北金涛建设工程质量检测有限公司）