混凝土抗压强度检测中回弹法的应用探讨

谭海蛟

中国水利水电第四工程局有限公司 青海 西宁 810007

引言

水泥混凝土施工作为公路工程中一项重要内容，水泥混凝土的质量关系到公路主体结构的稳定性、安全性。在实际的公路工程施工建设中，由于不同的公路在施工标准方面有不同的标准，不同的公路施工对水泥混凝土强度要求的等级有差异性。在公路建设的过程中，水泥混凝土主要作为承载作用使用。因此，在公路工程开展中做好水泥混凝土强度检测工作较为重要。

1 回弹法概述

随着技术的不断发展研发出了回弹仪，回弹的研发伴随着许多测量方法的出现，其中回弹法的应用范围相对来说比较广泛。回弹法的原理是通过弹簧驱动钢锤，其中产生的推动力杆撞击混凝土表层后进行反弹，最大反弹距离与弹簧初始长度之比为回弹值。通过测定反弹值推定混凝土强度，传力杆与回弹距离反映混凝土弹塑性，通过相关因素修正可从中检测出回弹距离与强度之间的联系，回弹距离在一定程度上反推动了混凝土的强度。在我国当前混凝土质量检测中，大多数应用的回弹仪为直读型和数显型。选择某回弹仪判定是否合格标准为是否有出厂合格证书，通过国家授权计量检定单位出具检定合格证书[1]。（如下图1所示）

图1 回弹示意图

2 水泥混凝土强度检测方法

2.1 超声回弹综合法

该法的应用原理是有机结合回弹法与超声波法，将两种技术方法的优越性充分发挥出来，缺点互补，等同于检测混凝土构件内超声波的声速值（V），并利用回弹法检测回弹值（R），参照 V、R去估算混凝土强度（fcu）。在现实工程项目中，可以在混凝土的同个区域检测声时值与回弹值，而后参照前期建立起来的fcu -V-R关系式去预测推算混凝土构件的强度，还能更为整体的呈现出混凝土构件的抗压能力。

2.2 无损检测

在水泥混凝土强度检测中，无损检测属于较为常用的一种方法，这种检测方法可以被称为非破坏性检测法，将无损检测法应用到水泥混凝土强度检测工作中，不会对需要检测的混凝土路面产生破坏影响，且这种方法具备操作简便的优点，所测量的结果具备较高的精确度，对于后续道路工程施工，该技术为其提供更多可靠的参考数据。无损检测方法检测的主要内容有水泥混凝土耐久性、水泥混凝土受力。应用无损检测技术可以在整体上对现有的混凝土强度进行合理检测，以此对混凝土施工的质量进行分析、判断。

2.3 频谱分析方法

频谱分析方法也叫瑞雷面波法，使用频谱分析法对水泥混凝土强度进行检测时，主要原理是对一些介质内的波进行分析，将波的传播过程作为强度检测的参考，根据波在其中具体的传播形式进一步判断其强度。利用这种方法对混凝土强度进行分析的理论基础，主要是利用到波动理论知识，准确计算该部分道路水泥混凝土实际结构强度。通过回归方程计算相关的系数，测出实际的混凝土强度。在实际的检测时，不需要取样便可以分析混凝土的强度，对检测路面施加数值大小不同的力即可，可以得出在不同的频率条件下瑞雷面波详细数值，根据数值分析传播频率能判断检测区域路面的具体强度，增加了计算的正确性，提高了计算的效率，对混凝土强度测算有重要应用[2]。

2.4 钻芯法的相关技术要求

每个构件的钻芯数量应该根据构件的体积决定，一般构件结构小，可选择不少于 2 个钻芯样本。在钻芯期间，用水对钻头进行冷却，在排除周围混凝土屑之后，将出水口温度控制在35～40℃；芯样直径应不小于骨料最大粒径的 2～3 倍；取芯后留下的孔洞，可选择微膨胀水泥或者树脂类材料等修复，使取样位置的混凝土强度与整体结构相比具有更高的等级；钻芯法的芯样应参照垂直度以及平整度等要求，若发现混凝土样本不满足预期标准，则需要对芯样进行加工，保证使芯样与补平层之间能够良好地结合。

2.5 超声脉冲法

超声波在传播过程中需要有介质的参数，但是不同介质对超声波形成的影响有差别，会因介质而引起折射或反射现象，进而影响超声波传播的速度与波形。超声波传播速度和混凝土强度之间存在一定相关性，为使超声波加速传播，可以通过增强混凝土强度的方法去实现。故而，在实践中，检测人员可以通过检测超声波的传播速度，从而测求出混凝土构件的强度值。为使混凝土强度检出值的科学性有所保障，推荐超声脉冲法检测阶段将传播频率控制在20KHz～500KHz之间。

3 钻芯法修正回弹法检测在混凝土检测中的应用

钻芯法修正回弹法把钻芯法和回弹法结合使用，相互校核验证，提高检测精度，具有实际意义。钻芯修正回弹法检测步骤为根据回弹法要求检测计算构件测区换算后混凝土强度值，记录钻芯有代表性的位置试件最小受力点强度值。选取经回弹检测构件在对应范围按取样要求钻芯，推算芯样样本强度值。“钻芯修正回弹法”是利用芯样抗压试验从而得出混凝土的抗压强度，从而进一步检测出混凝土的内部质量，利用回弹法换算强度判定混凝土的匀质性，从而能够更加有效地展示出混凝土的质量，为了提高混凝土强度检测的准确性和可靠性，是一种非常普遍且实用的检测方法之一。应用“钻芯修正回弹法”检测结构或构件混凝土强度的情况概括为以下三个方面：①对使用回弹法检测得到的测区混凝土强度换算值有怀疑时；②使用回弹法检测得到的测区混凝土强度换算值中有超出规范规定的范围；③结构或构件混凝土的龄期超过1000d时[3]。

4 提升混凝土强度现场施工检测技术的策略

4.1 科学使用多种检测技术

对检测建筑混凝土强度值的各种技术方法进行分析，尽管其在检测技术、操作方法及流程上存在一定不同，但不能否认的是其在某些方面存在着一定互通性。故而，在检测混凝土强度时，不应仅局限在使用单一技术方法，工作人员还需以辩证思维看待不同技术的优弊端，基于优势互补实现预期的检测目标。

4.2 分批检测施工现场混凝土强度

基于现代建筑混凝土工程施工阶段广泛应用泵送混凝土的方法进行，在配合比、原料投用及振捣控制力度等指标一致的工况下，混凝土工程的养护成为影响其强度指标的主要因素。故而，现行检测测评标准内明确要求，针对一个验收批次的混凝土，一定要由强度级别、龄期、生产工艺条件、配合比等同的混凝土构成。混凝土构件浇筑、养护气候条件存在差异时，很可能引起混凝土的离散性偏大。若仅将其视为一个整体去测评，则很可能造成混凝土工程建设质量不符合设计要求。所以，一定要把有共同检测标准的混凝土项目规划为一个类别，而后基于相关检测标准与方法分别进行检测，比较实测结果和相应的检测标准。基于分批次检测与评价，能使检测结果的精确度有所保障，为混凝土工程现场施工提供一个全面、精确的反馈信息[4]。

5 结束语

钻芯法和回弹法是检测混凝土强度常用方法，回弹法检测具有对结构非破损，测试快速优点，但混凝土表面质量与内部差异较大测试结果差异大。钻芯法从工程实体钻取芯样进行强度试验，是可靠的方法，但对工程实体造成局部破坏，对结构产生破坏作用。