基于工程实例的回弹法检测混凝土抗压强度的修正与验证

（安徽省建筑工程质量监督检测站 合肥 230088）

1 引言

回弹法是依据现有测强曲线，根据混凝土表面的回弹值间接推定混凝土抗压强度的一种非破损检测方法。因其仪器便携，操作简单，可重复检测，对结构没有破损等优点，已广泛使用于结构实体混凝土抗压强度检测。但受仪器性能、测试技术、现场检测条件、碳化、成型工艺、龄期、原材料等因素影响较大[1]。钻芯法属于局部破损方法，相比于回弹法的测试精度较高，可反映混凝土构件的内部质量且不受混凝土龄期的影响，但不适宜于大样本量检测[2]。结合回弹法与钻芯法的优点，现场检测时常采用钻芯法对回弹测试结果进行修正，以提高回弹法的检测精度与可靠度。对于间接测试方法的测试结果，《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2019）给出了修正系数方法和修正量方法。此两种方法是工程技术人员最常用的修正回弹测试结果的修正方法，采用不同的修正方法，得出的结论也不尽相同，有必要对两种修正方法进行比较与分析。

2 修正方法简介

采用回弹兼钻芯修正的方法检测混凝土抗压强度往往依据《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2019）、《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23-2011）和《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（JGJ/T 384-2016）进行。实施回弹法检测时，一般在抽测的构件表面均匀布置不少于10 个面积约0.04m2的回弹测区，用砂纸打磨并清洁后，测试其回弹值和碳化深度。依据测试情况选定测区钻取混凝土芯样。将所钻取的混凝土芯样制成标准试件，自然干燥3 天后进行抗压强度试验，用芯样抗压强度值对回弹法检测结果进行修正。《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2019）[3]中要求：结构工程质量检测直接法的测试数量不宜少于6 个，直接法的测试样品应从间接法具有代表性的已测试样品中随机抽取，当间接法的测试对样品的性能无影响时，直接法的测试位置宜与间接法的测试位置重合。间接测试方法的修正系数为间接测试结果的修正量为Δx=Xm-Xmj。当采用修正系数方法进行修正时，间接测试方法修正后的测试结果为Xi,0=ηXi，当采用修正量方法进行修正时，间接测试方法修正后的测试结果为Xi,0=Xi+Δx。以上式子中η 为修正系数；Xm,j为直接测试方法与间接测试方法对应的第j 个样品的测试结果；Xj为间接测试方法第j 个样品的测试结果；n为直接测试方法样本的数量，Δx为修正量，Xm为直接测试方法测试样本的平均值；Xmj为与直接测试方法对应的间接测试方法测试样本的平均值或检测批的平均值；Xi,0为间接测试方法第i 个测试结果修正后的数值；Xi为修正前的间接测试方法第i 个测试结果。

3 两种修正方法的比较与验证

为对两种修正方法进行比较与分析，特选定同批浇筑的9 根混凝土构件进行回弹法检测后采用钻芯法进行修正，并对修正后的结果进行验证。该批混凝土设计强度等级为C25，现场检测时对备检构件用砂纸打磨并清洁后，严格按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23-2011）进行测区布置及回弹操作。每根构件抽取3 个测区对混凝土的碳化深度值进行检测，经检测，9 根构件的混凝土碳化深度均不小于6.0mm。根据《规程》（JGJ/T 23-2011）计算各构件混凝土强度平均值（mfccu）和标准差（Sfccu）以及推定强度（fcu,e）。计算结果如表1。

表1 回弹法检测混凝土抗压强度检测结果表（未修正）

从表1可知，9 根构件的混凝土强度推定值fccu,e为15.8～19.0MPa，标准差Sfccu为0.95～3.44MPa，均不符合设计强度等级C25 的要求。检测批各测区混凝土强度换算值的平均值mfccu为20.0MPa，标准差为sfccu为2.24MPa，检测批混凝土强度推定值fcu,e为16.3MPa，不符合设计强度等级C25 的要求。

根据回弹测试结果，抽取7 根构件在相应回弹测区共计钻取7 个直径75mm 的芯样，现场取样及室内芯样加工及抗压试验按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（JGJ/T 384-2016）进行。根据芯样混凝土抗压强度对回弹法检测结果进行修正。修正系数及修正量的计算结果见表2。

表2 修正系数与修正量计算表

依据《标准》（GB/T 50344-2019）中给定的修正方法分别修正系数法和修正量法对回弹测试结果进行修正，修正后混凝土抗压强度检测结果见表3、表4。

由表3可知，采用修正系数法修正后9 根构件的混凝土强度推定值fccu,e为24.0～28.9MPa，标准差Sfccu为1.47～5.25MPa，有3 根构件不符合设计强度等级C25 的要求。检测批各测区混凝土强度换算值的平均值mfccu为30.4MPa，标准差为sfccu为3.43MPa，检测批混凝土强度推定值fcu,e为24.8MPa，不符合设计强度等级C25 的要求。

由表4可知，采用修正量法修正后9 根构件的混凝土强度推定值fccu,e为25.9～29.1MPa，标准差Sfccu为0.95～3.44MPa，均符合设计强度等级C25 的要求。检测批各测区混凝土强度换算值的平均值mfccu为30.1MPa，标准差为sfccu为2.24MPa，检测批混凝土强度推定值fcu,e为26.4MPa，符合设计强度等级C25的要求。

对比表1、表3、表4发现，采用修正系数法修正后构件测区换算强度标准差及检测批的标准差均有不同程度的增大，采用修正量法修正则无变化。采用两种修正方法修正后的检测批测区混凝土强度换算值的平均值基本一致。采用修正系数法修正后的结果普遍比修正量法修正后的结果偏小，当原始标准差较大时，此种偏差更为明显。

表3 回弹法检测混凝土抗压强度检测结果表（修正系数法修正）

表4 回弹法检测混凝土抗压强度检测结果表（修正量法修正）

对构件2、6、7，采用两种修正方法得出的结论向左，为对修正后的检测结果进行验证，并判定此三根构件的混凝土抗压强度是否符合设计强度要求，特采用钻芯法对此三根构件的混凝土抗压强度进行检测。对构件2，现场取芯部位为6 测区和10 测区，芯样试件混凝土强度值分别为31.5MPa 和33.6MPa。对构件6和构件7分别在1测区和3测区各补取一个芯样，芯样试件混凝土强度值分别为27.3MPa 和28.5MPa。对构件2、6、7 凝土强度推定值分别为31.5MPa、27.3MPa和28.5MPa，均符合设计强度等级C25 的要求。若以钻芯法检测结果为真值，则3 根构件两种修正方法的相对误差分别为-2.1%～-15.9%和-12.1%～-21.2%， 采用修正量修正后的结果与钻芯法检测的结果较为接近。

4 结语

修正系数法和修正量法是最常用的两种钻芯修正回弹测试结果的方法。两种修正方法得到的检测批测区混凝土强度换算值的平均值基本一致，修正系数法修正后构件测区换算强度标准差及检测批的标准差均有不同程度的增大，采用修正量法修正则无变化。采用修正系数法修正后的结果普遍比修正量法修正后的结果偏小，当原始标准差较大时，此种偏差更为明显。采用不同的修正方法会导致不同的强度推定值，进而可能会影响对结果的判定■