建筑工程混凝土强度检测中回弹检测方法应用

朱昆

江苏亿达工程检测有限公司，江苏 泰州 225300

摘要：回弹法是在不破坏混凝土结构物的前提下，对硬化后混凝土结构物强度的快速评定，属于无损检测。它具有经济、携带方便、操作简单、使用灵活、适用范围广等优点，是目前我国工程质量验收评定中最常用的一种方法。作为一种间接测量方法，回弹法测量混凝土强度容易受到原材料、外加剂、水泥用量、施工振捣方式及养护方式的影响，测量准确度饱受质疑。在利用回弹法进行混凝土强度测量时，应先对回弹法的准确度进行研究分析。下面笔者就建筑工程混凝土强度检测中回弹检测方法应用进行简要探讨。

关键词：建筑工程；混凝土；强度检测；回弹检测方法；

1 工程概况

某市高层公寓建筑工程，地上27层、地下2层，采用框架剪力墙的建筑结构，地上建筑物高度为81.55m，建筑总面积为23590.5m2。1~15层的建筑强度等级要求为C40。该工程目前仍在建设中，建设方对1~4层的混凝土强度进行检测，保证建筑工程质量。

2 回弹仪工作原理

与钻芯法和标准立方体试块采用压力机直接测量抗压强度不同，回弹法通过测量混凝土的硬度来推求其抗压强度。由于混凝土抗压强度与其表面硬度存在一定的相关性，但材料的硬度和强度很难建立起相关的关系。而回弹法是表面硬度法的一种，利用测试出的回弹值大小来确定混凝土的表面硬度，故可以间接用回弹值来推定抗压强度。如弱混凝土强度低，则塑性变形相对较大，在收到弹击能量时，混凝土会吸收更多的能力，而反弹回去的能量变少，回弹值就小，即混凝土强度大小与回弹值大小在一定基础上呈正比关系。工程上常用的是中型回弹仪。回弹仪的弹击能量由功能原理知：

E=∑A_i=A₁+A₂+A₃+A₄+A₅+A₆ （1）

式中：A₁为使混凝土产生塑性变形的功；A₂为使弹击锤、弹击杆及混凝土产生弹性变形的功；A₃为弹击锤和指针工作中因摩擦损耗的功；A₄为弹击锤和指针工作中克服空气阻力的功；A₅为混凝土产生塑性变形时增加自由表面所损耗的功；A₆为混凝土构件的颤动和弹击杆与混凝土表面移动而损耗的功。当混凝土构件具有足够的刚度且在回弹过程中回弹仪紧贴混凝土表面时，A₃、A₄、A₅、A₆所消耗的功对回弹值的影响基本可以忽略不计，而当混凝土构件不能保持紧贴状态时，A₆所消耗的功不能忽略。

3　混凝土检测应用分析

3.1　检测部位

本次对某市高层公寓建筑工程进行混凝土检测，因该工程处于在建阶段，为了检验已建工程的质量是否符合标准，对其中1~4层的混凝土强度进行检测。在混凝土浇筑过程中，为全面掌握不同细部构造部位混凝土强度情况，并降低不同养护条件对混凝土回弹检测的影响，选取各细部构造部位底板、左腹板、右腹板、顶板等构造进行强度检测，每个测点留置5组试块，按同等标准养护条件进行养护，养护温度为20±2℃，相对湿度控制在95%以上，定期洒水养护管理。养护至30d后进行混凝土强度回弹检测。本次测量中，每个测区5个测点各留置2个试块，分别测量2次，即每个测区共计测量20次，以此来保障测量精度。为保障数据准确，减少异常值对回弹检测准确性的影响，分别剔除最大、最小测量值，取中间12个数值均值作为测区混凝土强度数值。本工程回弹法测点布置见图1。

图 1 剪力墙混凝土强度回弹法测区、测点布置

3.2　工程中混凝土施工工艺情况

在本次工程中，混凝土浇筑采用膺架法进行现场浇筑，搅拌好的混凝土用泵车泵送入模，规范验收每一道施工工序。混凝土材料的选择和搅拌比例按照工程强度要求进行实验，确定水、砂石和石子等的比例。在实际施工中严格按照混凝土配合比的试验比例进行拌和，切实保证混凝土强度。实验得出的理论配比与实际用料比见表1。

表 1 理论与实际用料配合比

材料 水泥 粉煤灰 砂 碎石 水 矿渣粉 外加剂

实验配合比 0.7 0.124 1.5 2.3 0.25 0.13 0.01 实际施工配合比 0.7 0.124 1.45 2.25 0.25 0.125 0.01

3.3　混凝土强度检测结果及分析

对混凝土强度进行检测时，被检验的混凝土龄期均大于30d。测量范围为该建筑的1~4层剪力墙和结构柱留置的试块，本次检测共确定试块485个。回弹法测试的有效参数为测试的角度、钢筋保护层修正、泵送修正。本次检测回弹法强度推算的修正标准为《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）。根据回弹值测量数据，本工程建立幂函数回归模型：

（2）

式中， 为混凝土试块强度换算值，R_m为测区试块测量平均值。根据表2数据计算各测区混凝土强度数据，按构造部位进行分组，将试块分为5组，最终得出的统计结果为：1~100#分组试块的回弹平均值为48.6；101~200#分组试块的回弹平均值为49.2；201~300#分组试块回弹平均值为49.3；301~400#分组试块回弹平均值为48.9；401~489#分组试块回弹平均值为49.5。基于角度修正和钢筋保护层修正，综合计算得出：混凝土强度大于60MPa的一共有457个，比例达94.22%；混凝土强度介于53.5~60MPa的测区一共有19个，占比为3.9%；混凝土强度介于50~53.5MPa的有9个，占比1.8%。其中左右腹板的混凝土强度均达到60MPa。从数据看，本工程各部位的混凝土均满足设计和验收标准对工程混凝土的强度要求。

表 2 回弹波综合计算示例

结构名称 测区 检测角度/° 回弹平均值 角度修正后/MPa		钢筋保护层修正 综合泵送修正值 后强度/MPa 最终推算强度/MPa
结构柱件 （室内）	顶板 90 52.3 50.6 61.0 60.0
	底板 -90 47.5 49.3 61.0 60.0
	左腹板 0 48.6 48.6 60.2 60.0
	右腹板 0 49.6 49.6 61.2 60.0
剪力墙 （室内）	顶板 90 55.0 49.6 61.0 60.0
	底板 -90 46.2 49.6 61.0 60.0
	左腹板 0 48.6 48.2 60.0 60.0
	右腹板 0 48.6 48.6 60.2 60.0
剪力墙 （室外）	顶板 90 54.5 49.6 61.0 60.0
	底板 -90 43.2 48.7 61.0 60.0
	左腹板 0 48.5 48.5 60.0 60.0
	右腹板 0 48.7 48.7 60.9 76.5

结束语

综上所述，本工程在混凝土强度检测中合理运用回弹检测方法，并对各测区试块混凝土强度数据进行分析和研究，有效分析了本工程混凝土强度参数，为工程施工和竣工验收提供了有效依据。在回弹法应用中，检测单位应根据混凝土强度检测要求合理留置试块，并加强对强度数据异常值剔除和模型构建，降低并消除异常值、检测角度和钢筋保护层对混凝土强度数据的影响，提高回弹法应用准确性和有效性。

参考文献：

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[2] 高文立,张永岗.对结构混凝土强度的无损检测方法的探析[J].内蒙古科技与经济,2020(23):100+102.

[3] 林延义.建筑工程混凝土强度的主要检测技术及应用[J].科技致富向导,2019(18):68+277