如何用回彈法檢測混凝土的強度
目前，在現(xiàn)場檢測混凝土強度過程中，有許多種不同的檢測方法，如鉆芯法、拔出法、壓痕法、射擊法、回彈法、超聲法、回彈超聲綜合法等，其中回彈法、超聲回彈綜合法是應用最廣的無損檢測方法。下面我們就以回彈法檢測進行探討，所謂回彈法是通過回彈儀（一種直射錘擊式儀器）測定混凝土表面硬度繼而推定其抗壓強度的方法。因此，我們在檢測工程結(jié)構(gòu)中的普通混凝土抗壓強度時用回彈法檢測是最為快捷有效的方法。
1、回彈法的工作原理以及特征
1.1回彈法的原理
由于混凝土的抗壓強度與其表面硬度之間存在某種相關(guān)關(guān)系，而回彈儀的彈擊錘被一定的彈力打擊在混凝土表面上，其回彈高度（通過回彈儀讀得回彈值）與混凝土表面硬度成一定的比例關(guān)系。為此我們根據(jù)表面硬度則可推求混凝土的抗壓強度。
1.2回彈法的特征
回彈法是當前檢測建筑結(jié)構(gòu)的一種非破損檢測方法。我們之所以利用回彈法檢測混凝土的抗壓強度是由于它具有儀器簡單、操作方便、快捷、靈活等優(yōu)點,因而在建筑工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測中得到廣泛的應用。但是我們還必須清楚的認識到用回彈法檢測存在的局限性，它不適用于表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異或內(nèi)部存在缺陷的混凝土。
2、如何布置測區(qū)以及用回彈法進行檢測
2.1測區(qū)的選取
測區(qū)的選取也是一個關(guān)鍵，通常情況是在構(gòu)件上選擇及布置測區(qū)，一般要取10個測區(qū)（對某一方向尺寸少于4.5m另一方向尺寸小于0.3m的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件可取5～10個測區(qū)）。測區(qū)面積宜在20×20cm范圍內(nèi)，表面應清潔平整、干燥。如果測區(qū)表面有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩麻面時，可用砂輪清除疏松層和雜物，并清干凈殘留的粉末或碎屑。測區(qū)應均勻布置在可測面上。相鄰兩測區(qū)間距應控制在2m以內(nèi)，測區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離宜在0.2～0.5m范圍。測區(qū)優(yōu)先考慮布置在構(gòu)件的的兩個對稱測面上，也可只選在一個可測面上；同樣測區(qū)優(yōu)先布置在混凝土澆筑側(cè)面上，條件不允許時可布置在砼澆筑的表面和底面上。構(gòu)件的重要部位及薄弱部位布置測區(qū)，且必須避開預埋件。如遇到薄壁小構(gòu)件時,則不宜布置測區(qū),因為薄壁構(gòu)件在彈擊時產(chǎn)生的振動,會造成回彈能量的損失,使檢測結(jié)果偏低.如果必須檢測,則應加以可靠支撐使之有足夠的約束力時方可檢測.此外，用回彈檢測的混凝土構(gòu)件還要注意其表面是否清潔、平整,不應有疏松層、浮漿、油垢、蜂窩、麻面等等。所以，我們必須規(guī)范每一個檢測項目的操作過程，從而保證檢測結(jié)果的準確性。
2.2檢測的方法
2.2.1檢測數(shù)據(jù)處理
用回彈法檢測前，應全面、正確了解被測結(jié)構(gòu)的情況，如混凝土設(shè)計參數(shù)、混凝土實際所用混合物材料、結(jié)構(gòu)名稱、結(jié)構(gòu)形式等。測區(qū)的選定采用抽檢的方法，在0.2m×0.2m范圍內(nèi)測點均勻分布。所選測區(qū)相對平整和清潔，不存在蜂窩和麻面，也沒有裂縫、裂紋、剝落、層裂等現(xiàn)象。按照利用回彈儀進行無損檢測的規(guī)范，即根據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)范》（JGJ/T23-2001）的規(guī)定，在每一個檢測區(qū)測取16個回彈值，每一讀數(shù)都精確到1。測點間距不小于20mm，測點距構(gòu)件邊緣不小于30mm。在檢測時，回彈儀的軸線始終垂直于被檢測區(qū)的測點所在面。在有代表性的測區(qū)進行碳化深度測定。當碳化深度大于2.0mm時，應在每個測區(qū)進行碳化深度測定。
2.2.2強度計算
?。?）回彈值計算從每一個測區(qū)所得的16個回彈值中，剔除3個最大值和3個最小值后，將余下的10個回彈值按下列公式計算平均值：式中，Rm為測區(qū)平均回彈值，精確至0.1；Ri為第i個測點的回彈值。
?。?）回彈值修正①對于回彈儀非水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面時，回彈值按下式校正。Rm=Rmα+Raα式中，Rmα為非水平方向檢測時測區(qū)的平均回彈值，精確至0.1；Raα為非水平方向檢測時測區(qū)的平均回彈值的修正值。
②將回彈儀水平方向檢測混凝土澆筑表面時得的回彈值，或相當于水平方向檢測混凝土澆筑面時的回彈值，按下式修正：Rm=Rmt＋Rat，Rm=Rmb＋Rab.式中，Rmt，Rmb為水平方向（或相當于水平方向）檢測混凝土澆筑表面、底面，測區(qū)的平均回彈值，精確至0.1；Rat，Rab為混凝土澆筑表面、底面回彈值的修正值。
?。?）碳化深度計算對于抽檢碳化深度的計算，用數(shù)理統(tǒng)計方法計算，以平均值作為測區(qū)碳化深度。
?。?）測強曲線應用對于沒有可以利用的地區(qū)和專用混凝土回彈測強曲線，測區(qū)混凝土強度的求取，可以按規(guī)范附錄中所提供的“測區(qū)混凝土強度換算表”換算。
2.2.3異常數(shù)據(jù)分析
混凝土強度不是定值，它服從正態(tài)分布?；炷翉姸葻o損檢測屬于多次測量的試驗，可能會遇到個別誤差不合理的可疑數(shù)據(jù)，應予以剔除。根據(jù)統(tǒng)計理論，絕對值越大的誤差，出現(xiàn)的概率越小，當劃定了超越概率或保證率時，其數(shù)據(jù)合理范圍也相應確定。因此，可以選擇一個“判定值”去和測量數(shù)據(jù)比較，超出判定值者則認為包含過失誤差而應剔除。
3、回彈儀檢測混凝土強度的影響因素
3.1原材料
混凝土抗壓強度大小主要取決于其中的水泥沙漿的強度、粗集料的強度及二者的粘結(jié)力?；炷恋谋砻嬗捕纫话愫痛止橇吓c沙漿的粘結(jié)力以及混凝土內(nèi)部性能關(guān)系不太明顯，主要是與水泥沙漿強度有關(guān)。當碳化深度為零或同一碳化深度下，用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥的混凝土抗壓強度與回彈值之間的基本規(guī)律相同，對測強曲線沒有明顯差別。自然養(yǎng)護條件下的長齡期試塊，在相同強度條件下，已經(jīng)碳化的試塊回彈值高，齡期越長，此現(xiàn)象越明顯。這主要是不同水泥品種的混凝土碳化速度不同引起的。
3.2外加劑
在普通混凝土中，外加劑對回彈法測強的影響不顯著。摻有外加劑的混凝土測強曲線比不摻者的強度偏高1.5MPa～5MPa。這對于采用統(tǒng)一測強曲線進行的回彈法檢測，所得混凝土強度的安全性是可以接受的。
3.3成型方法
對于不同強度等級、不同用途的混凝土混合物，成型方法也各不相同。只要成型后的混凝土基本密實，手工插搗和機振對回彈測強無顯著影響。然而對一些采用離心法、真空法、壓漿法、噴射法和混凝土表層經(jīng)過各種物理、化學方法處理成型的混凝土，應慎重使用回彈法的統(tǒng)一測強曲線，必須經(jīng)過實驗驗證后方可使用。
3.4養(yǎng)護方法及濕度的影響
標準養(yǎng)護與自然養(yǎng)護的混凝土含水率不同，強度發(fā)展不同，表面硬度也不同?；炷猎诔睗竦沫h(huán)境或水中養(yǎng)護時，由于水化作用較好，早期和后期強度均比在干燥條件下養(yǎng)護得高，但表面硬度由于被水軟化而降低。濕度對于低強度混凝土的影響則隨著強度的增長而逐漸減小，不同的養(yǎng)護方法產(chǎn)生的濕度對混凝土強度及回彈值影響不同。
3.5碳化及齡期
混凝土碳化：水泥一經(jīng)水化游離出大約35%的氫氧化鈣，它對混凝土的硬化起了重大的作用。已經(jīng)硬化的混凝土表面受到二氧化碳的作用，使氫氧化鈣逐漸變化，生成硬度較高的碳酸鈣，它對回彈法測強有顯著的影響。隨著硬化齡期的增長，混凝土表面一旦產(chǎn)生碳化現(xiàn)象后，其表面硬度逐漸增高，回彈值也隨碳化深度的增大而增大，在碳化深度達到6mm時，這種影響則基本不再增長。
3.6泵送混凝土
對于非泵送混凝土中很少摻加外加劑或僅摻加非引氣型外加劑，而泵送混凝土則摻加了加氣型泵送劑、砂率增加、粗骨料粒徑減小、塌落度明顯增大。故有必要對回彈法檢測泵送混凝土抗壓強度進行修正。
3.7其它因素
混凝土分層泌水現(xiàn)象使一般構(gòu)件底邊石子較多，回彈讀數(shù)偏高；表層泌水，水灰比略大，面層疏松，回彈值偏低。鋼筋對回彈值的影響視混凝土保護層厚度、鋼筋直徑極其密集程度而定。
4、結(jié)束語
總之，我們采用回彈法檢測可以快速檢測工程結(jié)構(gòu)中的普通混凝土抗壓強度，從而了解被檢測的混凝土強度是否達標。因此，我們必須嚴格規(guī)范作業(yè)模式，控制好影響混凝土回彈檢測精確度的各個相關(guān)因素，提高回彈法檢測的精確度，保證工程建設(shè)的質(zhì)量。
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