田 焜

(1.天津市津南區(qū)建設(shè)工程試驗(yàn)室，天津 300350;2.天津市南華建筑材料檢測(cè)中心，天津 300350)

混凝土強(qiáng)度是混凝土結(jié)構(gòu)中影響安全的重要因素之一，混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)是結(jié)構(gòu)實(shí)體檢驗(yàn)的重要內(nèi)容。混凝土的強(qiáng)度檢驗(yàn)，應(yīng)以在混凝土澆筑地點(diǎn)制備并與結(jié)構(gòu)實(shí)體同條件養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度為依據(jù)，也可根據(jù)合同的約定，采用非破損或局部破損的檢測(cè)方法，按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行?；貜椃ㄊ抢没炷恋谋砻嬗捕扰c混凝土抗壓強(qiáng)度之間的函數(shù)關(guān)系式來(lái)推定混凝土抗壓強(qiáng)度的一種間接檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度的方法。在混凝土強(qiáng)度非破損檢測(cè)領(lǐng)域，回彈法以其操作簡(jiǎn)單、使用方便、經(jīng)濟(jì)、迅速和具有相當(dāng)?shù)臏y(cè)試精度，被廣泛應(yīng)用于工程質(zhì)量控制、質(zhì)量監(jiān)督、質(zhì)量檢測(cè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，是目前混凝土工程驗(yàn)收中最簡(jiǎn)單的一種無(wú)損檢測(cè)方法。2011年修訂的《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》增加了數(shù)字式回彈儀的技術(shù)要求，規(guī)范了數(shù)字式回彈儀的應(yīng)用條件;增加了泵送混凝土的檢測(cè)方法、測(cè)強(qiáng)曲線、測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算表，進(jìn)而提高了泵送混凝土的檢測(cè)精度;將回彈修正由原來(lái)的修正系數(shù)改為修正量法，修正量法對(duì)測(cè)區(qū)強(qiáng)度進(jìn)行修正后，只修正混凝土測(cè)區(qū)強(qiáng)度值，不會(huì)改變同一構(gòu)件或同批構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)差。

1 回彈法檢測(cè)的適用條件

1)回彈法適用于普通混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)，要求被檢測(cè)的混凝土內(nèi)外質(zhì)量基本一致，被檢測(cè)構(gòu)件表面光潔、平整、干燥。2)檢測(cè)面應(yīng)為混凝土原漿面，已經(jīng)粉刷的構(gòu)件應(yīng)將粉刷層清除干凈，不可在粉刷層上進(jìn)行檢測(cè)。如果養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，混凝土表面會(huì)產(chǎn)生疏松層，尤其在干燥地區(qū)更應(yīng)注意，應(yīng)將疏松層清除后方可檢測(cè)，否則會(huì)造成誤判。3)蒸汽養(yǎng)護(hù)出池經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)7 d以上，且混凝土表面為干燥狀態(tài);抗壓強(qiáng)度為10.0 MPa～60.0 MPa。

2 回彈儀

現(xiàn)在應(yīng)用的回彈儀主要是指針直讀式和數(shù)字式回彈儀，通過(guò)測(cè)定和讀取回彈儀上的回彈值即位移值，通過(guò)對(duì)位移值及其他參數(shù)的計(jì)算和處理，來(lái)推定被測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度值。因?yàn)榛貜梼x是在施工現(xiàn)場(chǎng)使用，檢測(cè)環(huán)境比較惡劣，灰塵易進(jìn)入回彈儀中，影響使用功能，故回彈儀應(yīng)按時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，保證回彈儀處于良好的工作狀態(tài)和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

影響回彈儀檢測(cè)性能的主要因素有:1)回彈儀機(jī)芯主要零件的裝配尺寸，包括彈擊拉簧的工作長(zhǎng)度、彈擊錘的沖擊長(zhǎng)度以及彈擊錘的起跳位置等。2)主要零件的質(zhì)量，包括拉簧剛度、彈擊桿前端的球面半徑、指針長(zhǎng)度和摩擦力、影響彈擊錘起跳的有關(guān)零件。3)機(jī)芯裝配質(zhì)量，如調(diào)零螺釘、固定彈擊拉簧和機(jī)芯同軸度。4)回彈儀的常規(guī)保養(yǎng)。5)彈擊桿和彈擊桿導(dǎo)向槽應(yīng)保持潔凈、潤(rùn)滑狀態(tài)。6)回彈儀使用完畢，應(yīng)使彈擊桿伸出機(jī)殼，并應(yīng)清除彈擊桿、桿前端球面以及刻度尺表面和外殼上的污垢、塵土。

回彈儀檢定周期為半年。新回彈儀啟用前需進(jìn)行檢定;使用中如數(shù)字式回彈儀數(shù)字顯示的回彈值與指針直讀示值相差大于1，在鋼砧上率定值不合格、遭受嚴(yán)重撞擊或其他損害時(shí)，需重新檢定。

3 回彈法檢測(cè)的技術(shù)要求

3.1 相關(guān)資料準(zhǔn)備

檢測(cè)前須由委托方提供工程名稱、設(shè)計(jì)單位、施工單位;構(gòu)件名稱、數(shù)量、混凝土類型、強(qiáng)度等級(jí);混凝土配合比、澆筑日期、結(jié)構(gòu)施工圖紙、檢測(cè)原因及水泥安定性檢測(cè)報(bào)告等。水泥安定性不合格不能檢測(cè)，如不能提供水泥安定性合格的報(bào)告，則應(yīng)在報(bào)告上說(shuō)明，以免產(chǎn)生由于后期混凝土強(qiáng)度因水泥安定性不合格而降低或喪失所引起的事故責(zé)任不清的問(wèn)題。檢測(cè)單位、建設(shè)單位、施工單位應(yīng)根據(jù)上述情況，共同商定抽樣的范圍、數(shù)量和方法，制定詳細(xì)的抽樣和檢測(cè)方案。

3.2 測(cè)試構(gòu)件抽取

抽取試樣應(yīng)遵循隨機(jī)并有代表性的原則。一般檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有兩類方法:一類是單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)，另一類是按批量抽樣檢測(cè)。單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)方法主要用于對(duì)混凝土強(qiáng)度質(zhì)量有懷疑的獨(dú)立結(jié)構(gòu)、單獨(dú)構(gòu)件和有明顯質(zhì)量問(wèn)題的某些構(gòu)件，測(cè)區(qū)數(shù)不宜少于10個(gè)。批量抽樣檢測(cè)主要用于在相同的生產(chǎn)工藝條件下，強(qiáng)度等級(jí)相同、原材料和配比基本一致且齡期相近的同類混凝土構(gòu)件。被檢測(cè)的構(gòu)件應(yīng)抽取不少于同類構(gòu)件總數(shù)的30%，且不宜少于10件。當(dāng)檢驗(yàn)批構(gòu)件數(shù)量大于30個(gè)時(shí)，抽樣數(shù)量可按照GB/T 50344-2004建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抽樣檢測(cè)的最小樣本容量要求抽取。

3.3 測(cè)區(qū)布置

相鄰兩測(cè)區(qū)的間距應(yīng)控制在2 m以內(nèi)，測(cè)區(qū)離構(gòu)件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5 m，且不宜小于0.2 m;測(cè)區(qū)應(yīng)選在使回彈儀處于水平方向檢測(cè)混凝土澆筑面，并選在對(duì)稱的兩個(gè)可測(cè)面上，如果不能滿足這一要求時(shí)，也可選在一個(gè)可測(cè)面上，但一定要分布均勻。在構(gòu)件的重要部位及薄弱部位必須布置測(cè)區(qū)，并應(yīng)避開(kāi)預(yù)埋件，在0.04 m2范圍內(nèi)測(cè)點(diǎn)均勻分布。所選測(cè)區(qū)相對(duì)平整和清潔，不存在蜂窩和麻面，也沒(méi)有裂縫、裂紋、剝落、層裂等現(xiàn)象。測(cè)點(diǎn)間距不小于20 mm，測(cè)點(diǎn)距試件邊緣或外露鋼筋、預(yù)埋件的間距一般不小于30 mm，每一測(cè)點(diǎn)的回彈值讀數(shù)應(yīng)精確至1。

3.4 回彈檢測(cè)的計(jì)算及修正

1)測(cè)試時(shí)回彈儀應(yīng)始終與測(cè)試面相垂直，不得傾斜，并應(yīng)緩慢施壓、準(zhǔn)確讀數(shù)、快速?gòu)?fù)位。同一測(cè)點(diǎn)只能彈擊一處。

2)由于回彈法測(cè)強(qiáng)曲線是根據(jù)回彈儀水平方向測(cè)試混凝土試件側(cè)面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得出的，根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(以下稱《規(guī)程》)的要求，檢測(cè)泵送混凝土強(qiáng)度時(shí)，測(cè)區(qū)應(yīng)選在混凝土澆筑側(cè)面?；炷翝仓娴牡酌?、表面和側(cè)面的力學(xué)性能有一定的差異，特別是泵送混凝土摻入了泵送劑、摻合料，砂率增加、粗骨料粒徑小、漿體含量高、坍落度增大、流動(dòng)度大，造成混凝土表面強(qiáng)度較低、硬度較小，底面由于石子下沉，強(qiáng)度較高、硬度較大。但是在實(shí)際的工程檢測(cè)中，經(jīng)常會(huì)遇到非水平方向檢測(cè)混凝土的非澆筑面的側(cè)面，這些混凝土試件無(wú)法滿足側(cè)面回彈的要求，需要傾斜一定角度進(jìn)行檢測(cè)，這就需要對(duì)測(cè)得的回彈值進(jìn)行測(cè)試角度的修正。

3)修正的順序和方法。a.非水平方向檢測(cè)混凝土澆筑側(cè)面時(shí)，先對(duì)回彈值進(jìn)行測(cè)試角度修正，修正后的回彈值為非水平方向檢測(cè)時(shí)測(cè)區(qū)的平均回彈值+非水平方向檢測(cè)時(shí)回彈修正值(應(yīng)按本《規(guī)程》附錄C取值)。b.水平方向檢測(cè)混凝土澆筑表面或澆筑底面時(shí)，修正后的回彈值為水平方向檢測(cè)混凝土澆筑表面或澆筑底面時(shí)測(cè)區(qū)的平均回彈值+混凝土澆筑表面或澆筑底面回彈修正值(應(yīng)按本《規(guī)程》附錄D取值)。c.當(dāng)回彈儀為非水平方向且測(cè)試面為混凝土的非澆筑側(cè)面時(shí)，應(yīng)先對(duì)回彈值進(jìn)行角度修正，并應(yīng)對(duì)修正后的回彈值進(jìn)行澆筑面修正，在進(jìn)行兩次修正時(shí)，兩者的修正順序不可顛倒。經(jīng)過(guò)兩次修正，得到相當(dāng)于水平方向檢測(cè)混凝土澆筑面的側(cè)面的回彈值。d.鉆取混凝土芯樣或同條件試塊時(shí)對(duì)混凝土強(qiáng)度的修正。當(dāng)檢測(cè)條件與測(cè)強(qiáng)曲線的適用條件有較大差異時(shí)，可采用在構(gòu)件上鉆取混凝土芯樣或同條件試塊對(duì)測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值進(jìn)行修正。對(duì)同一強(qiáng)度等級(jí)混凝土修正時(shí)，芯樣數(shù)量不應(yīng)少于6個(gè)，公稱直徑宜為100 mm，高徑比應(yīng)為1(標(biāo)準(zhǔn)芯樣)。如果芯樣數(shù)量太少代表性不夠，且離散較大，如果數(shù)量過(guò)多，鉆取芯樣工作量太大，而且從結(jié)構(gòu)安全性的角度考慮，有些結(jié)構(gòu)又不宜取過(guò)多芯樣。

鉆取芯樣前，應(yīng)按施工方提供的設(shè)計(jì)圖紙，了解取芯構(gòu)件的鋼筋布置情況及管線位置，然后用鋼筋探測(cè)儀對(duì)構(gòu)件進(jìn)行掃描，避開(kāi)鋼筋位置，在相應(yīng)位置做好標(biāo)記，在該位置內(nèi)測(cè)定測(cè)區(qū)回彈值、碳化深度值，然后再鉆取芯樣，鉆取芯樣的部位均應(yīng)在回彈測(cè)區(qū)內(nèi)，每一個(gè)芯樣只能加工一個(gè)圓柱體抗壓試件。芯樣的鉆取、加工、技術(shù)要求、試驗(yàn)、計(jì)算可參照CECS 03∶2007鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。同條件試塊(指與被測(cè)混凝土構(gòu)件配合比相同、齡期相近、養(yǎng)護(hù)條件一致的混凝土試塊)修正時(shí)，試塊數(shù)量不少于6個(gè)，試塊邊長(zhǎng)應(yīng)為150 mm，以避免由于試塊尺寸不同進(jìn)行換算時(shí)帶來(lái)新的誤差。為了更準(zhǔn)確、合理的對(duì)測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行修正，根據(jù)GB/T 50344-2004建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，采用鉆芯修正法時(shí)，宜選用總體修正量的方法。

3.5 碳化深度值測(cè)量

1)混凝土的碳化現(xiàn)象是水泥水化生成的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣。一般情況下碳化可以使混凝土的表面硬度增加，回彈值增大，但對(duì)混凝土強(qiáng)度影響相對(duì)較小。混凝土的碳化對(duì)回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度有很大的影響。當(dāng)碳化深度由0增加到6 mm時(shí)，因碳化而引起的混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)最高可達(dá)40%，因此碳化深度值測(cè)量準(zhǔn)確與否與回彈值一樣，直接影響推定混凝土的精度。回彈值測(cè)量完畢后，應(yīng)在有代表性的測(cè)區(qū)上測(cè)量碳化深度值。測(cè)定數(shù)不應(yīng)少于測(cè)區(qū)數(shù)的30%，應(yīng)取其平均值作為該構(gòu)件每個(gè)測(cè)區(qū)的碳化深度值。當(dāng)碳化深度值極差大于2.0 mm時(shí)，說(shuō)明該構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度不均勻，因此應(yīng)在每一測(cè)區(qū)分別測(cè)量碳化深度值。2)碳化深度的測(cè)量要求:a.用工具在測(cè)區(qū)表面形成直徑約15 mm、深度應(yīng)大于碳化深度的孔洞。b.清除孔洞內(nèi)的粉末和碎屑，一定要清除干凈之后再測(cè)量，否則將難以區(qū)分已碳化和未碳化的界線，造成較大的測(cè)試誤差。c.用濃度1%～2%的酚酞酒精溶液滴在空洞內(nèi)壁的邊緣處，當(dāng)已碳化與未碳化界限清晰時(shí)，用碳化深度測(cè)量?jī)x測(cè)量已碳化與未碳化交界面到混凝土表面的垂直距離。d.碳化深度測(cè)量?jī)x是一個(gè)位移放大器，它把測(cè)得的數(shù)值放大了10倍，以便觀察，使用它不僅可以垂直測(cè)量碳化深度，也可以在空洞的斜面上準(zhǔn)確測(cè)量碳化深度，相比于采用游標(biāo)卡尺及其他測(cè)量工具，更方便、準(zhǔn)確。

3.6 混凝土強(qiáng)度計(jì)算

1)構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值，由平均回彈值和平均碳化深度值按本《規(guī)程》附錄A和B查表或計(jì)算得出。當(dāng)有地區(qū)或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線時(shí)，宜按地區(qū)或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線查表或計(jì)算得出?！兑?guī)程》中給出了全國(guó)通用回彈法檢測(cè)的測(cè)強(qiáng)曲線，并由此得到測(cè)定混凝土強(qiáng)度值換算表，但該曲線要綜合考慮到全國(guó)各地的原材料使用情況。而地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線是充分考慮本地區(qū)的混凝土原材料、氣候條件和成型、養(yǎng)護(hù)工藝，通過(guò)試驗(yàn)、校核、修正所建立的曲線，與通用測(cè)強(qiáng)曲線相比較，地區(qū)曲線更接近實(shí)際數(shù)據(jù)，能更好的推算本地區(qū)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。2)構(gòu)件的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度平均值應(yīng)根據(jù)各測(cè)區(qū)的混凝土強(qiáng)度換算值計(jì)算，當(dāng)測(cè)區(qū)數(shù)為10個(gè)及以上時(shí)，還應(yīng)計(jì)算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差。3)構(gòu)件的現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值應(yīng)符合下列規(guī)定:當(dāng)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)少于10個(gè)時(shí)，強(qiáng)度推定值=構(gòu)件中最小的測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值;當(dāng)構(gòu)件測(cè)區(qū)數(shù)不少于10個(gè)時(shí)，強(qiáng)度推定值=構(gòu)件測(cè)區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值-1.645×標(biāo)準(zhǔn)差。

4 結(jié)語(yǔ)

回彈法作為一種檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度的方法，因其檢測(cè)儀器的輕便、靈活、精度高、檢測(cè)方法統(tǒng)一、抽取試樣的代表性高等優(yōu)點(diǎn)，在工程檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但其檢測(cè)結(jié)果只能是評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度或處理混凝土質(zhì)量問(wèn)題的依據(jù)之一，不能用作評(píng)定混凝土抗壓強(qiáng)度。

[1] JGJ/T 23-2011，回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S].

[2] GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(2011年版)[S].

[3] 文恒武.回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[4] GB/T 50344-2004，建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[5] CECS 03∶2007，鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S].