回弹法检测混凝土强度相关研究

王宝全 龚圆圆

湖北万祥工程技术有限公司 湖北宜昌 443000

回弹法检测混凝土抗压强度主要是利用回弹仪在混凝土表面进行弹击，对回弹仪中弹簧驱动重锤被反弹回来的距离进行测量，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与抗压强度相关的指标，通过与传统强度立方体抗压试验对比建立的数学关系推定出对应的混凝土抗压强度值。由于回弹法检测混凝土抗压强度具有结构无损、设备便携、结果直观等突出优点，该方法是目前工程质量检测中验证混凝土强度最通用的检测方法。

1 简述回弹法检测技术

1.1 回弹法检测技术原理

回弹法原理是利用弹簧驱动弹击锤，对混凝土表面的弹性变形恢复力进行全面监测，并利用弹击锤带动弹回指示出弹回距离。混凝土的抗压强度推定是以回弹值为基础。回弹值是弹回的距离和冲击前弹击锤与弹击杆间距之比，主要是对混凝土表面硬度的反应。在建筑行业，回弹法已经有了十分广泛的应用，该技术属于无损检测中一种常见的方式，这种方式不会对混凝土结构产生损伤。工作人员在检测过程中要用传力杆弹击混凝土的表面，做好混凝土表面反弹距离的记录，并且根据仪器显示的强度指标检测混凝土表面强度。在混凝土抗压强度检测中，回弹法检测最终数据需要经过进一步处理才能准确地计算，主要是以混凝土强度和回弹值形成的曲线与混凝土表面碳化深度进行结合分析。在实际应用此方法时，通常有着较为准确的结果，并且检测过程便捷，检测人员可以方便地操作设备，故该设备备受广大工作人员的喜爱。

1.2 回弹仪的应用条件

混凝土表面的硬度与其强度的息息相关。混凝土表面碳化程度直接影响着碳化回弹值检测的结果，所以在检测混凝土表面强度时，要注意做好检测区混凝土碳化深度，然后对其强度最终结果进行推算。在普通混凝土强度检测中可以使用回弹法，但是如果混凝土表面质量和内部存在明显缺陷，那么不适合采用此方式进行检测。回弹仪弹击混凝土表面后会损失三种主要的能量。其一，混凝土受到冲击后会导致塑性变形能量损失；其二，受到冲击后会导致混凝土振动能量损失；其三，回弹仪各个机构之间摩擦能量会有一定损失。如果采用该方法检测较薄或者较小尺寸的构件，则要注意加固构件，以避免损耗振动能量和降低回弹值。

2 水泥混凝土强度检测技术探究

2.1 回弹法技术

回弹法在水泥混凝土强度检测应用最为广泛，回弹仪器可以对水泥混凝土强度进行全面的系统评定，能够得出较为准确的检测数据。回弹仪器的工作原理相对简单，使用难度也较低，在实际检测期间，需要先挑选出重量大小适宜的重锤，确保其质量满足基本要求，再设置一个合理的弹簧弹力数值，借助其弹力对水泥混凝土表层造成冲击，通过接连弹击杆，促使弹力反作用中的重锤发生回跳，以此形成相应的间距，使其能够带领指针滑动，在既定的刻度上指明回弹数值N，这一数值等于重锤回弹间距与起跳点最初地点距离的百分比数值。回弹值所体现出来的就是混凝土表层硬度数据，依据材料的硬度、疏密度，得出回弹值与混凝土强度曲线，据此，就可明确混凝土的最终强度值，此种检测办法能够准确地检测出水泥混凝土的强度高低。

2.2 超声回弹综合法技术

超声回弹综合法的使用原理是通过运用超声仪器与回弹仪器进行综合分析，并构建起超声波波速——回弹数值——混凝土强度之间的关系，确保其之间的科学、合理性，借助双参数进行准确判定，以此得到最终强度数值。相关工作人员可挑选一块混凝土区域，将其作为主要检测区，并在此区域内测量回弹值，依据测强公式，科学地进行结果计算，以此来推断该区域内混凝土的强度数值。当混凝土强度过小时，其塑性会随之增大，回弹值与混凝土表面强度值之间，就会出现差异性变动，其强度值也很难检测出来。通过运用超声仪器，就能检测出混凝土的传播速度，在此前提下，能够准确推断出混凝土的强度大小，如若水泥混凝土的强度高，那么其波速就会相对变快，如若水泥混凝土密实性好，则波速整体变化也不会特别明显。为提高检测的精准度，需要将两种检测办法结合到一起，使其充分发挥自身优势，各取所长，进而得出准确的检测值[1]。

2.3 钻芯法技术

钻芯取样法在公路、水运、建筑工程水泥混凝土强度检测应用比较广泛，该方法主要是对为已经成型的水泥混凝土构筑物进行检测。钻芯取样法需要应用专用的钻机从水泥混凝土结构中钻取芯样，并且进行芯样强度的检测，明确水泥混凝土结构的强度。钻芯取样法有着准确可靠、直观等优势，当前在很多工程中应用，除可以用于检测结构强度外，还可以检测混凝土裂缝深度、内部密实性等。不过此方法会从一定程度上破坏水泥混凝土的整体结构，属于有损检测方式，相比于无损检测方式，需要消耗较长的时间和较高的费用，容易受到试件取样的限制。在具体检测中需要和其他无损检测方式相配合，主要是验证其他无损检测结果的准确性。

2.4 后锚固法技术

后锚固法的优势是：检测范围广，测试精度高，对建筑结构的损坏非常小等。但是，后锚固法的操作比较复杂，这就决定了后锚固法的检测效率不是太高，测试的时间过长。在使用后锚固法进行检测时，如果截面不合格，后锚固法需要在附近进行内部结构的补测。所以，使用后锚固法检测混凝土的强度时，数据结果具有一定的离散型。后锚固法对锚固胶的要求非常高，对锚固的深度要求也很高，因此，卵石混凝土结果的测试不适合采用后锚固法。后锚固法检测判断混凝土的抗压强度的依据是检测混凝土抗拉强度的大小，由于混凝土抗拉能力离散型特性较大，使用后锚固法检测的混凝土的抗压能力也有离散型。

3 影响混凝土强度的因素

3.1 混凝土施工影响因素

水泥混凝土阶段施工阶段分为：拌和、运输、浇筑、养护等环节，每一环节的工作技术水平都会影响混凝土的强度，为此，需要保证混凝土原材料搅拌均匀、配合比科学合理，加强对离析、泌水等不良问题的控制。在运输阶段需要注意做好运输路线选择避免降低混凝土材料的强度。在完成浇筑作业后需要及时开展养护，尤其重视温湿度方面的控制。

3.2 施工环境影响因素

环境条件是影响水泥混凝土结构强度的关键因素。比如在冬季施工会受到低温的影响导致原材料强度降低、混凝土凝结时间延长，如果没有采取保温、加热等方式还可能导致出现温度裂缝，严重影响水泥混凝土结构的强度。夏季高温时间段施工可能会由于入模温度过高，水泥混凝土的内外温差较大，结构表面水分散失过快，出现温度裂缝或者干缩裂缝。

3.3 检测仪器设备影响因素

仪器设备误差是不可避免的。在混凝土抗压强度检测具体的过程中，回弹法检测技术具有较小的回弹数据，检测设备的精细度较高，所以在检测过程中工作人员要注意调整好检测仪器的精准度，从而在基础条件下科学合理地进行检测操作[2]。

3.4 检测环境影响因素

在检测过程中，首先需要消除仪器设备的误差，其次消除混凝土本身的误差。在采用回弹法检测技术对混凝土抗压强度进行检测时，首先要处理好检测对象，避免混凝土整体性能和表面硬度的检测结果受到混凝土湿度的影响，因此在检测前需要明确混凝土结构表面是否干燥、是否达到检测条件。其次，混凝土表面存在较多不同程度的坑洼，这些会对检测数据的准确性产生严重影响，因此在检测过程中要做好混凝土表面平滑性的控制，尽量提高检测结果的准确性。最后，加强检测环境温度的控制，通常在-4℃-40℃温度范围内检测所得的结果较为准确，如果超出这个范围，那么检测结果的准确度会大大降低。

4 优化混凝土抗压强度检测中应用回弹法检测的措施

4.1 制定科学、合理的强度检测计划

混凝土的强度检测是建筑行业和社会大众关注的重点，因此，在进行现场施工检测时，必须严格按照科学合理的操作流程，避免出现重大失误。根据当下的检测标准和之前的工作经验，在进行混凝土强度的检测时，要制定科学周密且合理的强度检测计划。首先，检测建筑混凝土的强度时，严禁按照检测技术人员的主观意愿随意进行操作，要充分考虑混凝土本身的操作情况和检测目的。例如，在不同的结构和施工区域，混凝土的强度等级划分明显，差异化的强度表现，检测人员要结合差异化，实行有效的施工检测技术。其次，在检测的操作中，必须保持谨慎的态度。现在很多的检测技术都不会损坏混凝土本身的结构，检测人员应在进行检测时结合不同的理念，分析出更具权威的数据和内容。例如，如果混凝土内部框架特殊，选择无损的检测技术是第一要点，框架的外部区域，可以根据施工的实际情况，选择无损检测技术与有损检测技术的有效结合，将检测结果进行比对，若差异过大，再进行一些补救措施。最后，应检测出建筑混凝土的强度结果，要及时的报告给上级部门，查看上级是否有新的意见，方便在施工现场内部做出调整，避免外界产生负面影响。

4.2 对操作回弹仪的合理应用

在采用混凝土强度检测的计量仪器时，需要对回弹仪进行定期的计量检定，从而提高其检测精度和准确度。为了提高回弹仪的检测准确度，尽量控制好各项因素所产生的误差，就需要从以下三个方面加强控制：第一，由受过专门训练或者培训且取得合格证书的人员操作回弹仪来进行混凝土抗压强度测试、数据处理、强度评定等工作。第二，在测试大批量构件时要做好样品的保管和保养。第三，测试前通过率定试验明确回弹仪的使用状态，通常是在洛氏硬度hrc 为60±2的标准钢砧上向下垂直弹击3次，平均率定值为80±2，如果结果不符合，那么需要调整或者校验回弹仪。为了进一步保证检测数据的准确性，则可由至少两人进行回弹检测实验，缓慢完成整个检测过程。

4.3 合理改善检测环境

改善检测环境最直接的方式就是规范检测仪器的应用，对检测环境进行合理的处理。在规范化应用检测仪器时，应首先以检测仪器使用说明为基础，对检测过程进行规范化操作，比如合理控制检测温度。其次，在混凝土抗压强度检测过程中可能需要综合使用钻芯法和回弹法检测，但是由于有的建筑工程中存在胶合板而影响了混凝土表面的紧实度，从而降低了整体检测结果的准确性。为此，应当在钻芯取样过程中统一检测混凝土的内外强度，以提高检测结果的准确性。对于检测环境应当重点从三个方面进行控制：第一，选择具有代表性的混凝土。第二，在检测过程中要处理好检测表面，避免存在水分、坑洼等杂质而对检测结果产生影响。第三，检测过程中合理控制整体温度、干度，有效提升检测的准确性[3]。

4.4 碳化深度测试技术

与回弹值测技术相比，碳化深度值的测量准确性非常重要，直接影响着混凝土强度的精确度。在测试碳化深度时需要选择垂直距离。在测量之前，工作人员要彻底清理干净孔洞内的粉末和碎屑，否则难以将碳化和未碳化区域彻底划分出来，容易出现误差增大的情况。要注意选用专门的测量仪器测量碳化深度，而不是目测。如果构件已经粉刷砂浆，那么水泥砂浆充填渗透会影响测试面的含碱量，含碱量高会导致分摊酒精溶液变红，从而会使检测人员产生视觉误差。因此，实际检测过程中一般要求必须是检测混凝土原浆面。这是检测人员在检测碳化深度时需要重点注意的问题。

5 结语

回弹法是混凝土强度检测的常用方法，是其在具体应用中仍然存在一些不足，容易受到人为、设备、环境等因素的影响，在对混凝土结构评定中只能是参考作用，因此要积极检测技术，提高回弹法检测的准确性，同时可采用钻芯取样法、超声回弹法等多种检测手段，互相验证，更准确的反映所测混凝土的真实强度。