蘇漢飛　汪清河　夏信友

摘 要：為確保結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，首先要做好結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)工作。在結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)工作中最重要的一項(xiàng)就是混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。在混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)方法中，由于回彈法具有操作簡(jiǎn)單便捷、評(píng)定速度快等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。本文將對(duì)回彈法和回彈儀進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，并對(duì)其檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的準(zhǔn)確性進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：回彈法;混凝土強(qiáng)度;檢測(cè);準(zhǔn)確性

中圖分類號(hào)：TV544 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

混凝土由于會(huì)受到構(gòu)成原材料、外加劑、制造工藝水平等因素的影響，其強(qiáng)度和性能都會(huì)有所不同;而混凝土的強(qiáng)度是混凝土結(jié)構(gòu)中最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，目前常用的檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度的方法有立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)法、鉆芯法、回彈法等。

立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)法是將邊長(zhǎng)制作成150 mm新拌混凝土的立方體試件養(yǎng)護(hù)到指定的齡期后，利用壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)試。這種測(cè)試方式雖然結(jié)果準(zhǔn)確度高，數(shù)據(jù)直觀可視，但是容易受到施工條件或主客觀因素的影響，而且無(wú)法完全反映出工程實(shí)體的強(qiáng)度，通常用于仲裁測(cè)試或工程驗(yàn)收。

鉆芯法是在混凝土結(jié)構(gòu)物上鉆取圓柱體芯樣，經(jīng)過(guò)篩選加工后再放到壓力試驗(yàn)機(jī)上做抗壓測(cè)試。這種方式雖然可以對(duì)工程中混凝土的實(shí)際強(qiáng)度進(jìn)行精確的檢測(cè)，但是實(shí)際操作中會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件造成損壞，使建筑物的原始受力情況遭到破壞，因此很少在實(shí)際中進(jìn)行使用。

回彈法測(cè)量混凝土強(qiáng)度主要是在混凝土表面進(jìn)行的無(wú)損檢測(cè)，以不損壞混凝土結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，對(duì)其硬化后的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)評(píng)。相對(duì)于前面介紹過(guò)的兩種方法而言，回彈法具有很多優(yōu)點(diǎn)，例如：操作簡(jiǎn)單便捷，使用靈活性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)性高等。基于這些優(yōu)點(diǎn)，目前我國(guó)工程質(zhì)量控制大多會(huì)選擇使用回彈法進(jìn)行測(cè)評(píng)。但是由于回彈法測(cè)量混凝土強(qiáng)度時(shí)容易受到原材料、外加劑、建造工藝等因素的影響，測(cè)量的精確度還需要進(jìn)一步研究分析，目前回彈法測(cè)得的數(shù)據(jù)也僅用作參考，而無(wú)法用作評(píng)判混凝土是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。

1 回彈儀工作原理

回彈法是通過(guò)測(cè)量混凝土的硬度進(jìn)而推求混凝土的抗壓強(qiáng)度，由于混凝土的抗壓強(qiáng)度與其表面的硬度存在相關(guān)性，所以在應(yīng)用回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度前，應(yīng)先確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件外表層干凈，避免浮漿等問(wèn)題影響檢測(cè)結(jié)果;除此之外，還應(yīng)確?；炷帘砻娴母稍?，如果混凝土外表有潮濕現(xiàn)象應(yīng)先進(jìn)行干燥處理，以免對(duì)外層混凝土造成灼傷，也避免混凝土含水量的變化對(duì)混凝土外表硬度造成影響。

回彈儀是在重錘中利用彈簧對(duì)其進(jìn)行加力，當(dāng)彈簧松開(kāi)時(shí)，沖擊桿會(huì)產(chǎn)生一種恒定的力量并向測(cè)試表面進(jìn)行樁基。二擋重錘被撞擊產(chǎn)生回彈時(shí)，滑塊的會(huì)談將達(dá)到峰值，此時(shí)使用標(biāo)尺記錄下重錘反彈的間距。反彈間距和彈簧原長(zhǎng)度之比為回彈值，通過(guò)測(cè)量回彈值的大小即可間接推斷出混凝土的強(qiáng)度。例如，混凝土的強(qiáng)度較低，則受到彈擊能量時(shí)就會(huì)吸收更多能力，反彈力就變小，故而回彈值就小，反之同理。上述原理即可得出混凝土強(qiáng)度大小與回彈值大小在一定程度上成正比關(guān)系。

回彈儀的彈擊能量計(jì)算方法如下：

式中：A1為使混凝土產(chǎn)生塑性變形的功;A2為使彈擊錘、彈擊桿及混凝土產(chǎn)生彈性變形的功;A3為彈擊錘和指針工作中因摩擦損耗的功;A4為彈擊錘和指針工作中克服空氣阻力的功;A5為混凝土產(chǎn)生塑性變形時(shí)增加自由表面所損耗的功;A6為混凝土構(gòu)件的顫動(dòng)和彈擊桿與混凝土表面移動(dòng)而損耗的功。在試驗(yàn)過(guò)程中，如果混凝土構(gòu)件剛度足夠大，在回彈過(guò)程中回彈儀可保持與混凝土表面緊貼時(shí)，所產(chǎn)生的功的損耗對(duì)于回彈值的影響基本可以忽略不計(jì);如果混凝土構(gòu)件無(wú)法與回彈儀保持緊貼時(shí)，由所產(chǎn)生的功的損耗不可以忽略不計(jì)。

在測(cè)量過(guò)程中，回彈儀的準(zhǔn)確度會(huì)受到很多外在因素的影響，例如由于混凝土的骨架結(jié)構(gòu)中充滿不同的原材料，當(dāng)強(qiáng)度較大的原材料剛好出現(xiàn)在測(cè)量點(diǎn)時(shí)，回彈儀測(cè)得的數(shù)據(jù)值會(huì)偏大，反之同理。除此之外溫濕度等因素也會(huì)對(duì)回彈儀測(cè)得的硬度值造成一定程度的影響，故而回彈儀的測(cè)量結(jié)果是具有不穩(wěn)定性的。

2 試驗(yàn)材料及方法

本文將依據(jù)相關(guān)規(guī)程中的立方體試塊抗壓強(qiáng)度的測(cè)量方法，以及其中的回彈法測(cè)量方法，對(duì)某項(xiàng)目的混凝土進(jìn)行對(duì)比測(cè)量，測(cè)試組與對(duì)比組所取用的樣品均為同一批次所制作的混凝土。

3 分析研究混凝土回彈法測(cè)定強(qiáng)度的準(zhǔn)確性

3.1 預(yù)加應(yīng)力對(duì)試驗(yàn)的影響

根據(jù)回彈法的具體工作原理可知，我們將應(yīng)力預(yù)加到標(biāo)準(zhǔn)試塊后再進(jìn)行試驗(yàn)，防止出現(xiàn)誤差較大的現(xiàn)象發(fā)生而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果失真。測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性的直接影響因素便是預(yù)加應(yīng)力值，預(yù)加較小的應(yīng)力，導(dǎo)致能量損耗在測(cè)量過(guò)程中無(wú)法消除;較大的應(yīng)力，回彈值會(huì)增大幅度會(huì)隨著應(yīng)力的增大而增加，所以預(yù)加應(yīng)力值應(yīng)該合理適宜進(jìn)而保證試驗(yàn)結(jié)果可取。通過(guò)試驗(yàn)研究得出：本文混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同，施加不同應(yīng)力，最終確定預(yù)加應(yīng)力范圍是：60 kN～80 kN。

3.2 分析混凝土采用回彈法測(cè)量的準(zhǔn)確性

影響準(zhǔn)確性的因素較多，主要包括：養(yǎng)護(hù)條件、齡期、混凝土等級(jí)和成型方式。以下便針對(duì)這四種影響因素逐一分析。

3.2.1 分析混凝土強(qiáng)度等級(jí)差異測(cè)得回彈值的準(zhǔn)確性

標(biāo)準(zhǔn)值和回彈值差異較大的是等級(jí)較低的混凝土，但是都不超過(guò)15%，在可控范圍內(nèi)。隨著不斷增大的等級(jí)，二者差值越來(lái)越小，所以，謹(jǐn)慎對(duì)待混凝土等級(jí)較低時(shí)，采取回彈法測(cè)量的工作。

3.2.2 分析混凝土齡期差異測(cè)得回彈值的準(zhǔn)確性

混凝土養(yǎng)護(hù)齡期分別選擇：90、60、28、14、7d，同時(shí)等級(jí)選擇C30、C25，進(jìn)行試驗(yàn)分析。結(jié)果表示：在可控范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)值與回彈值差異較小，并且齡期越大，差值越小，所以，盡可能的選取齡期盡量在28d以后的混凝土。

3.2.3 分析混凝土養(yǎng)護(hù)條件的差異測(cè)得回彈值的準(zhǔn)確性

蒸壓、自然和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)是混凝土的幾種養(yǎng)護(hù)方法，由具體規(guī)范可知檢測(cè)手段是回彈法時(shí)不宜使用蒸壓保護(hù)，因此的實(shí)驗(yàn)對(duì)象采取自然和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，進(jìn)而分析標(biāo)準(zhǔn)值與回彈值之間的差異，混凝土的等級(jí)為C30，28d養(yǎng)護(hù)。

標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下的各項(xiàng)數(shù)據(jù)低于自然養(yǎng)護(hù)的混凝土，與混凝土強(qiáng)度關(guān)系不大。并且，二者的差值與養(yǎng)護(hù)條件的影響較小，因此測(cè)量方法為回彈法時(shí)具有較高的準(zhǔn)確性。

3.2.4 分析混凝土成型方式的差異測(cè)得回彈值的準(zhǔn)確性

研究表明，強(qiáng)度等級(jí)和齡期完全一致的混凝土，回彈值也會(huì)由于不同的成型方法而造成偏差，C30混凝土作為本次研究對(duì)象，搗鼓方式為機(jī)械和人工，振動(dòng)停止操作的標(biāo)志是有漿在混凝土表面出現(xiàn)，然后檢驗(yàn)試驗(yàn)為28d試塊，對(duì)比回彈值與標(biāo)準(zhǔn)值。

當(dāng)成型方式不同，根據(jù)測(cè)量方式中回彈法的具體原理，即使搗鼓方式不同，但標(biāo)準(zhǔn)值與回彈值差別不大，保證混凝土成型后密實(shí)，回彈值就可以應(yīng)用。

4 結(jié)論

（1）抗壓強(qiáng)度在標(biāo)準(zhǔn)試塊的表征值普遍大于混凝土強(qiáng)度由回彈法測(cè)算值，同時(shí)影響因素包括混凝土搗鼓方式、養(yǎng)護(hù)條件以及齡期和等級(jí)，使得差值出現(xiàn)在二者之間，通常二者之間差值不大，13.9%是其最大差值，而為了使工程質(zhì)量得到保證，測(cè)量手段中可以使用回彈法作為輔助，精確度在混凝土強(qiáng)度上的表征不會(huì)隨著狀況的不同而產(chǎn)生較大的差異。

（2）使用回彈法過(guò)程中應(yīng)該謹(jǐn)慎，避免誤判的情況發(fā)生，尤其是混凝土等級(jí)較低時(shí)，測(cè)量強(qiáng)度過(guò)程中應(yīng)特別注意。

（3）當(dāng)14d為混凝土齡期時(shí)，未完全成型的表面硬度出現(xiàn)在混凝土中，較大的差值出現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)值與回彈值之間，精確度準(zhǔn)確性得到保證的依據(jù)是齡期盡量在28d以上，此時(shí)測(cè)量強(qiáng)度才能采取回彈法。

參考文獻(xiàn)：

[1]張志遠(yuǎn).混凝土回彈法在實(shí)際運(yùn)用中的幾點(diǎn)探討[J].四川建材，2021（01）：21-22+31.

[2]胡淑華.建筑工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中回彈檢測(cè)方法應(yīng)用[J].散裝水泥，2020（06）：20-22.

[3]喻林，楊延玉，譚濤.回彈法檢測(cè)自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度的可靠性分析[J].建筑施工，2020（11）：2104-2107.