周志華

目前在我國建筑領(lǐng)域，應(yīng)用最為廣泛的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此對該類既有建筑進(jìn)行檢測鑒定時，如何更準(zhǔn)確、更快速、更經(jīng)濟(jì)地檢測出結(jié)構(gòu)材料的物理、力學(xué)性能，是檢測行業(yè)一個重要的研究、發(fā)展方向。本文主要討論的是目前國內(nèi)工程檢測行業(yè)內(nèi)混凝土強度檢測最常使用的回彈法，從檢測儀器、檢測方法等的優(yōu)缺點著手，結(jié)合實際經(jīng)驗，探討回彈法在使用過程中常見的問題、注意事項。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主材是鋼筋、混凝土，鋼筋的物理性能是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承受彎、拉、剪、扭等力作用的決定性因素，而鋼筋受生產(chǎn)條件、元素組成的影響，物理力學(xué)性能也有所異同；而混凝土在結(jié)構(gòu)中主要起承壓、保護(hù)鋼筋的作用，混凝土由粗骨料、各種集料、添加劑、水組成，各種成分的組成配合比不同，生產(chǎn)出來的混凝土抗壓性能也會有較大差異，在對鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢測時，目前國內(nèi)常見鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強度的檢測方法主要有：回彈法、超聲回彈法、鉆芯法、回彈-鉆芯法等；而回彈法因其使用簡單、方便、快捷，在工程檢測行業(yè)中應(yīng)用范圍最廣。

一、總則

回彈法是通過采用回彈儀彈擊混凝土構(gòu)件表面得出回彈值，結(jié)合混凝土構(gòu)件的碳化深度（高強混凝土不需要），查詢實驗得出的統(tǒng)一或地區(qū)專用測強曲線表格，得出測區(qū)混凝土抗壓強度推定值，再結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析方法、考慮樣本容量、標(biāo)準(zhǔn)差等等，得出混凝土構(gòu)件強度推定值或批構(gòu)件強度推定值?；貜椃ㄒ蚱潇`活簡單，是目前應(yīng)用范圍最廣的一種檢測手段，其主要依據(jù)的規(guī)范是《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 23—2011（以下簡稱《回彈規(guī)程》），目前該檢測方法最常用領(lǐng)域是在建工程；國內(nèi)對工程的質(zhì)量越來越重視，而回彈法對檢測現(xiàn)場條件要求較低，同時具有儀器操作簡單、得出結(jié)論快速等優(yōu)點，相關(guān)人員可現(xiàn)場隨時對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行回彈試驗，可初步判斷混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗壓強度是否達(dá)到設(shè)計要求。因混凝土抗壓強度是建筑工程質(zhì)量監(jiān)管中的一個主控項目，各地建設(shè)行政主管部門要求不僅僅是施工、監(jiān)理對該項目進(jìn)行實時監(jiān)控，更需要委托有資質(zhì)的第三方檢測單位對新建工程進(jìn)行混凝土抗壓強度的檢測，若檢測強度不合格、達(dá)不到設(shè)計要求，則可能涉及停工、加固、拆除重建等一系列后續(xù)處理方式，不僅有可能導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更涉及結(jié)構(gòu)的安全，因此，合理、正確地使用回彈法檢測混凝土抗壓強度，是與之相關(guān)的工程人員必須掌握的一種技能。

二、儀器

（1）回彈儀使用簡單，非常容易上手，《回彈規(guī)程》總則1.0.3條規(guī)定，使用回彈法檢測混凝土強度的人員，應(yīng)通過專門的技術(shù)培訓(xùn)，該條款主要是為了消除數(shù)據(jù)檢測中“人為”導(dǎo)致的偏差因素。其主要原因是未經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員，在日常實際使用中，僅知其然不知其所以然，僅知道怎么操作回彈儀，而不知道正確操作，在儀器使用過程中，不規(guī)范操作屢見不鮮，如回彈測試角度不水平（不垂直于表面）、構(gòu)件表面不經(jīng)打磨直接測量等，導(dǎo)致回彈值有較大偏差；另外一個就是碳化深度測量使用的1%～2%的酚酞酒精溶液，該溶液的百分比不準(zhǔn)確的情況比較常見，溶液酚酞百分比含量偏高會導(dǎo)致現(xiàn)場試驗時碳化界面不明顯，全界面紅色，從而得出碳化深度為0的結(jié)果，導(dǎo)致強度推定值偏大；溶液濃度偏低則不顯示紅色，而給出碳化深度＞6的結(jié)果，導(dǎo)致強度推定值偏低；現(xiàn)場檢測時為了方便，不使用碳化深度測量尺量測碳化深度、而是估計等，上述行為直接導(dǎo)致了原始數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確，最后的強度計算、推定更無法保證，因此從業(yè)人員必須經(jīng)過專門的技術(shù)培訓(xùn)、持證上崗。

（2）回彈儀作為回彈法中最核心的儀器，不論是數(shù)顯還是指針讀數(shù)型的，均屬于機械物理式，其主要工作原理是彈擊桿與被測構(gòu)件表面接觸后施加一個外力作用、經(jīng)過內(nèi)部多個彈簧的壓縮變形帶動刻度尺得出回彈值，對一個構(gòu)件常規(guī)要求是測量10個測區(qū)、160個測點，也即每個構(gòu)件需要彈擊160次，因彈擊次數(shù)較多，檢測構(gòu)件數(shù)量較多時儀器容易出現(xiàn)彈簧老化、讀數(shù)尺摩擦力偏差、儀器內(nèi)部積灰較多等情況，容易導(dǎo)致回彈數(shù)據(jù)出現(xiàn)不準(zhǔn)確（常見的是偏低）問題，因此《回彈規(guī)程》規(guī)定，回彈儀每半年必須送有資質(zhì)的檢定機構(gòu)進(jìn)行專業(yè)檢定，而在日常更需要進(jìn)行保養(yǎng)，保養(yǎng)情況在該規(guī)程中第3.3.1條有規(guī)定，其中第3點“對檢測值有懷疑”，而懷疑的判斷依據(jù)就是鋼砧率定值，主要是要求從業(yè)人員在使用回彈儀前、必須經(jīng)過率定，確?；貜梼x讀數(shù)在正常范圍內(nèi)，因率定鋼砧較重、攜帶不方便，規(guī)程雖然沒有在使用過程中作硬性要求率定，但從業(yè)人員在檢測過程中因根據(jù)實際遇到的情況，判斷回彈儀讀數(shù)是否準(zhǔn)確；該條款第1點規(guī)定“回彈儀彈擊超過2000次”必須進(jìn)行保養(yǎng)，該條款第2點，“鋼砧率定值必須合格”是該條款的核心，第1、3點的要求均是為了保證率定值合格，也是為了保證回彈法所測得的混凝土抗壓強度不受到儀器誤差的影響。

三、適用范圍

《回彈規(guī)程》明確規(guī)定：“回彈法主要適用于普通混凝土抗壓強度的檢測，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強度檢測”，其主要是因為回彈法并不能全面準(zhǔn)確地代表某待檢構(gòu)件真實的強度，其主要檢測的是混凝土構(gòu)件的表面強度，故對構(gòu)件測區(qū)表面有嚴(yán)格要求，要求測區(qū)為混凝土原漿面，應(yīng)清潔、平整，不應(yīng)有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面等，而上述面層缺陷常見于早期現(xiàn)場拌制生產(chǎn)的混凝土，主要是由于現(xiàn)場生產(chǎn)條件不足、拌制不充分、混凝土澆搗不密實、模板安裝前處理不當(dāng)、后期養(yǎng)護(hù)處理不當(dāng)?shù)雀鞣N條件限制所致；現(xiàn)如今為了減少現(xiàn)場拌制混凝土的質(zhì)量不合格、環(huán)境污染等相關(guān)問題，國家推行預(yù)拌商品混凝土的運用，隨著大批量的預(yù)拌混凝土在工程中運用，我國因混凝土強度不達(dá)標(biāo)而出的工程事故也在逐年減少，但更重要的是預(yù)拌商品混凝土出現(xiàn)問題后更容易溯源，前幾年，某地樓盤因商品混凝土強度不達(dá)標(biāo)而全部拆除重建，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，相關(guān)混凝土生產(chǎn)公司也受到了應(yīng)有的處罰并承擔(dān)了相關(guān)責(zé)任。隨著泵送預(yù)制商品混凝土的推廣使用，根據(jù)其流動性大、澆筑的表面和底面性能相差較大的特點，《回彈規(guī)程》中關(guān)于泵送混凝土的檢測部分更要重視，該規(guī)程中明確規(guī)定，“檢測泵送混凝土強度時，測區(qū)應(yīng)選在混凝土澆筑側(cè)面”，該條款實際上對在建工程現(xiàn)場實體檢測作出了明確要求，泵送混凝土板類構(gòu)件不得采用角度修正、澆筑面修正的方式來修正回彈值，也即泵送混凝土板類構(gòu)件不應(yīng)采用在構(gòu)件表面或底部回彈的方法來檢測混凝土抗壓強度。

四、回彈法的取值、計算

（1）對混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行回彈時，每個構(gòu)件最少布置5個測區(qū)，一般需要10個測區(qū)，而一個測區(qū)16個測點，最后計算的時候每個測區(qū)讀數(shù)要去除3個最大值以及3個最小值，但是要注意的是，該16個測點讀數(shù)本身要是正常的，儀器操作人員在回彈時不能反復(fù)彈擊一個測點，回彈時若彈擊在混凝土骨料（石頭）上或表面缺陷（淺孔）處時，該數(shù)值偏差極大，均應(yīng)現(xiàn)場舍棄并補充彈擊另外其它未被彈擊過的部位，這點也是操作人員經(jīng)常誤解的地方，以為反正16個測點要分別去除3個最大、3個最小值，就不用在意這種異常數(shù)據(jù)而不現(xiàn)場舍棄，這也是導(dǎo)致回彈法測混凝土抗壓強度不準(zhǔn)確的一個因素。這里需要注意的是，測區(qū)數(shù)量的不同，取值方法也不一樣，若測區(qū)數(shù)小于10個，構(gòu)件強度代表值應(yīng)取測區(qū)強度的最小值，主要是因為測區(qū)數(shù)量太少，取最小值能更大程度地保證構(gòu)件強度在日常計算過程中保證安全；而當(dāng)測區(qū)數(shù)大于等于10個時，即可能涉及同混凝土強度的不同構(gòu)件推定時，須考慮標(biāo)準(zhǔn)差的影響，在不同設(shè)計強度下（C25為分界線）對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差分別大于4.5MPa（C25以下）、5.5MPa（含C25以上）時，考慮可能是由于某些系統(tǒng)誤差較大，如不同構(gòu)件強度等級相差較大、非同條件養(yǎng)護(hù)、齡期相差較大等原因，已經(jīng)不屬于“同一批量”的范疇，故此，只能按照單個構(gòu)件來取值或重新劃分檢測批。而不論測區(qū)數(shù)量多少，若經(jīng)正常測試后測區(qū)中出現(xiàn)超過《回彈規(guī)程》規(guī)定的適用強度范圍10MPa～60MPa，在此范圍之外的不適用該方法，無法計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差，而是應(yīng)查明超出范圍的原因，若大部分?jǐn)?shù)據(jù)均低于10MPa，則該構(gòu)件強度取值取低于10MPa，若高于C60，則需要考慮采用其他規(guī)程如地方性的《高強回彈規(guī)程》計算取值。

（2）《回彈規(guī)程》測強曲線的應(yīng)用及注意事項：回彈法涉及三種測強曲線，分別為統(tǒng)一測強曲線、地區(qū)及專用測強曲線，代表的是測區(qū)混凝土強度換算值，各種曲線建立的基礎(chǔ)是材料、成型工藝，統(tǒng)一曲線是采用全國有代表性的，其使用范圍廣，但相對偏差大，而地方以及專用測強曲線是采用地區(qū)常用的或?qū)Ｓ脴?gòu)件的材料，經(jīng)過同條件試驗建立的，相對統(tǒng)一曲線，地方及專用測強曲線精確度更高，但因測強曲線的建立對試驗要求較高，部分地區(qū)受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面條件的限制，并無地區(qū)或?qū)Ｓ脺y強曲線，故規(guī)范雖然推薦按專用—地區(qū)—統(tǒng)一測強曲線的順序采用，但主要還是以統(tǒng)一曲線為主。以廣東為例，統(tǒng)一測強曲線在廣東省適用，另去花費一定的人力、物力去研究、建立地區(qū)測強曲線沒有必要；但隨著如今高強混凝土在廣東省應(yīng)用范圍的擴大，廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳于2020年3月20日通過、發(fā)布了《廣東省高強混凝土強度回彈法檢測技術(shù)規(guī)程》，主要是為了檢測高強混凝土（C60～C90）的抗壓強度，使得高強混凝土檢測有規(guī)可依，該省標(biāo)是對回彈規(guī)程的補充、延伸，其所采用的測強曲線是地區(qū)測強曲線。需要注意的是，因檢測強度區(qū)間的不同，對檢測儀器要求的不同，不能采用普通回彈儀檢測高強混凝土，目前該規(guī)范規(guī)定僅適用H450型（標(biāo)稱能量為4.5J）回彈儀，但在現(xiàn)場檢測時，如果實際預(yù)檢強度推定值均小于C60的時候，為了得出混凝土強度等級，需要使用普通型號M225（標(biāo)稱能量為2.207J）的回彈儀，且強度結(jié)果推定值所查詢的測強曲線須按照《回彈規(guī)程》的統(tǒng)一測強曲線采用，否則按照省標(biāo)內(nèi)的表格，得出的結(jié)論是小于C60，而無實際強度等級；此處主要是考慮即便設(shè)計是高強混凝土，但是因構(gòu)件實際抗壓強度達(dá)不到要求時，需要以普通混凝土抗壓強度檢測方式來進(jìn)行，隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展，越來越多的高強混凝土運用在建筑領(lǐng)域，因此，地方性的《高強混凝土回彈規(guī)程》以及國標(biāo)《回彈規(guī)程》對工程技術(shù)人員來說，都是必須熟練掌握的。

五、結(jié)論

綜上所述，回彈法作為一種簡單、快捷的檢測混凝土抗壓強度檢測方法，在混凝土抗壓強度檢測領(lǐng)域有著不可替代的作用，但是同時該方法具有較多不確定性，主要是因為混凝土材料本身是一種人造的具有非均質(zhì)特性的材料，其檢測的是構(gòu)件表面強度，不適應(yīng)內(nèi)部存在缺陷的混凝土的抗壓強度的檢測，由此而引申出超聲-回彈綜合法、回彈-取芯法等相關(guān)檢測方法，其目的是通過不同檢測方法的接合，更準(zhǔn)備的檢測出混凝土構(gòu)件的真實強度，以避免因強度檢測不正確導(dǎo)致后續(xù)可能涉及的加固設(shè)計、驗算、復(fù)核等系列工作出現(xiàn)不該有的偏差甚至錯誤，因此，回彈法可認(rèn)為是一種最基礎(chǔ)的混凝土抗壓強度檢測方法。