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试探回弹法检测混凝土强度中的注意事项

发表时间：2021/5/31 来源：《基层建设》2021年第2期作者：陈峰

[导读] 摘要：回弹法是用来对混凝土强度进行检测的方式，该方式操作较为简便，为提高检测结果的准确率，应加强对影响因素的注意和防护。

        上海洪栋建设工程检测有限公司
        摘要：回弹法是用来对混凝土强度进行检测的方式，该方式操作较为简便，为提高检测结果的准确率，应加强对影响因素的注意和防护。本文就回弹法检测混凝土强度中的注意事项进行探究，简单阐述回弹法检测技术的原理与特点，并将检测中的影响因素和注意事项进行详细分析，旨在为感兴趣的人员提供几点建议。
        关键词：回弹法；混凝土强度；注意事项
        引言：混凝土强度关系到建筑工程的质量以及使用人员的安全，因此，需要加强对其的重视。为了解到其真实的强度状况，可以使用回弹法进行检测，但检测设备和检测过程可能会受到不同因素的影响，因此，在检测的过程中应加强对相关影响因素的管理，对于注意事项进行合理规避，避免对测试结果造成不良影响。
        1回弹法检测技术
        1.1技术原理
        回弹法是一种能够检测混凝土抗压强度的方法，根据能量守恒定律，测量过程中由锤子击中混凝土后弹起的高度来进行计算，实施简单、造价低，实用性强、适用范围广，既为项目节省了成本，又能缩短后期处理的时间，有利于加快项目进度[1]。目前能够检测混凝土强度的方法有很多，如钻芯法、超声法、拔出法等，其中回弹法法主要是通过检测混凝土的表面硬度来推算混凝土的强度，因此，在检测时，应根据实际需求来进行合理选择。
        在使用回弹法进行检测的过程中，需要使用回弹仪进行辅助检测。通过标准能量为2.207J的混凝土回弹仪的弹击锤在混凝土表面上的击打，得到其回弹时的高度和回弹值等数据，再根据表面硬度与回弹数值之间的关系，能够对混凝土表面的强度进行计算，进而求得混凝土的抗压强度。
        目前大多数对混凝土强度进行检测的技术，都需要对混凝土进行采样，带到试验室进行精准检测，虽然其得出的结果较为精准，但其对于建筑工程中的混凝土结构或构件等造成了一定程度的破坏，对建筑的完整性有较大的影响。在使用回弹法对混凝土强度进行检测时，能够直接在施工现场或者工程结构的现场进行实地检测，避免对混凝土结构造成破坏，同时能够获得相对准确的检测结果。同时，在检测的过程中，能够接受监督，检测人员无法虚报数据，这使得通过回弹法检测时，混凝土强度真实性能够得到保证。另外，通过回弹法来检测时，可以进行多次、多点的加测，允许对混凝土整个结构和构件的整体结构进行全面化的检测，使整体的检测结果更加全面，准确度更高。
        1.2技术特点
        在使用回弹法对混凝土强度进行检测时，其精准度不高但能够对硬度有较为明确的了解。由于其实际的检测方式非常简单，检测人员操作起来较为方便，同时检测的费用较低，对于混凝土的质量没有影响，这使得其实际的使用非常广泛，是工程检测中常见的混凝土强度检测方法[1]。另外，回弹法测试速度快，可操作性强，代表性高，且可以基本反映构件混凝土抗压强度的规律，在施工时，通过回弹法进行辨别和验证，有利于对整体施工工程质量的保证。虽然回弹法检测有一定的误差，但其在日常工作中对混凝土进行检测仍然有较为重要的作用。
        回弹法的缺点是只反映表面强度，易受环境影响，但使用较为简单并且成本较低，其适用于以下环境中对混凝土的检测。其一，在对标准养护条件下，对不同的混凝土样品和试件进行测试，或者试件相同但条件不同时，对混凝土的强度进行检测和对比。其二，在进行对照试验时，其中混凝土硬化过程中对不同条件进行调整。进而对比和寻找出最合适的混凝土配比。其三，对标准条件下的混凝土强度进行测试，对其中不符合强度要求的混凝土结构进行强度检验，维护工程建筑的质量。其不适用与表层与内部有明显质量差异或内部存在缺陷（因冻害、化学侵蚀、火灾等造成表面疏松、剥落）的混凝土结构。
        2对混凝土检测过程中的注意事项
        2.1降低外部因素的影响
        对混凝土检测数值准确率产生影响的外部影响因素主要是指其检测时受到规章制度等的影响。为有效提升检测过程中的准确度和标准度，在实际的检测过程中，应注意立足于检测现场的实际情况，减少其他影响因素产生的不良影响。首先，国家相关部门应加强对检测行为规范和检测制度的确立和完善，与此同时，应对检测市场进行合理规划，禁止为提高混凝土检测结果而发生的弄虚作假的现象。在检测过程中，应符合相关的标准规定，随时允许检测部门对检测结果进行抽查和监督。在实际的检测过程中，其检验结果应符合国家的验收标准，保证整体的检验过程和检查结果具有科学性和准确性，提高对混凝土检测的精确度。
        2.2注意回弹仪设备性能
        使用回弹法检测时，检测使用的回弹仪设备对于检测的结果有着重要的影响，仪器设备的性能和准确性以及使用时的具体状态都对整体的检测结果有着重要的影响。在检测前，测试人员应确保所用回弹仪在有效的校准周期内（半年），并对其回弹值进行率定，率定值为80±2，确保整体仪器的使用状态较为优良，能够得出较为精确的结果。率定时，应在洛氏硬度为HRC60±2的钢砧上进行，确保钢砧放置在稳固且刚度较大的物体上，回弹仪向下弹击，，且弹击杆应率定过程中旋转3次，每次90°左右，取连续3次稳定回弹值计算平均值，以防止回弹仪在长期使用过程中，弹击杆出现变形、弯曲状态下，率定结果不可靠。而且也有在操作过程中发现有新从业人员对规范要求理解不清，直接是整台回弹仪旋转90°，导致率定结果看似满意，实际只做了1/4的方向率定，不能体现出回弹仪的实际性能结果，会导致后续检测结果的偏差，而且由于检测过程中产生的灰尘及回弹仪自身稳定性等因素的影响，长时间的高频率使用回弹仪，会导致回弹仪的回弹值逐渐降低。有时同一检验批的构件检测前后回弹仪率定值的差异较大，从而导致测试结果偏低。因此，在确定工作量较大时，应随身携带标准钢砧，以便随时进行率定，适时更换回弹仪，从而保证检测结果的准确性。
        2.3碳化深度的测试结果
        混凝土的碳化反应是一种化学反应过程，空气中的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙发生反应，形成碳酸钙和水，使得混凝土受到腐蚀，强度降低。混凝土水化后，其在内部会存在较多的氢氧化钙，该物质能够有效的保护混凝土内部的钢筋，避免其受到酸化腐蚀，在发生碳化后，其内部的氢氧化钙发生反应，其碱性下降，对混凝土内部钢筋的保护力度下降，进而使整体的混凝土层的硬度不断降低。在对混凝土的强度进行检测时，受到碳化深度不同的影响，其在实际的检测过程中可能发生结果不准确的现象。因此在检测时，应排除碳化深度的影响来进行检测。为确保碳化深度检测的准确性，应采用专用测量仪器进行检测，确保其深度值为垂直距离[2]。
        在测试混凝土强度的同时，应对碳化深度进行检查。由于混凝土构件属于非匀质材料，同一个构件的碳化的程度也有可能深浅不一，混凝土在凝固过程中受到振捣程度及材料密度不均匀等条件的影响下，其为非均匀性质，这使得其碳化程度有一定差异。但由于碳化程度对混凝土质量和强度有着较大的影响，因此，应提高对碳化深度的测试和观察，获取更为准确的信息，进而有效推断混凝土强度。检测人员在确定测试孔时，应注意合理选取检测位置，测量点越多，其数据越具有代表性。在检测过程中，对内部颜色深浅差别进行细致的区分，孔内颜色较浅的深度为实际的碳化深度，检测人员应在不同时间对其进行观察和测量，得出客观准确的测量数据。

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        2.4选择合适的检测面
        检测面对于检测的结果有着较大的影响，在对混凝土强度进行测试的过程中，应注意对测试面的选择。回弹法主要是对混凝土表面的强度进行检测，专业检测人员通过表面的强度对内部的整体强度进行计算和推测，但对于混凝土结构来说，其上表面和侧面等不同方面中测得的强度值是不同的，其中存在一定差异。因此，在检测时应对混凝土的检测面进行选择。
        混凝土结构很多都暴露在自然环境中，饱受风吹日晒雨淋等。比方说，在沿江沿海地方的建筑，相近龄期、相同配合比的混凝土构件在检测其迎风面的碳化深度时，要明显比背风面的混凝土的碳化严重，高层的混凝土构件比低层的混凝土构件碳化严重，空气的流速不同导致其碳化的速度也不尽相同。而且混凝土表面受到泌水程度和外界环境的影响，不同区域的湿度不同，混凝土表面湿度会影响其检测时的回弹值，有时我们去现场进行回弹检测时，可能前面几天刚好下过雨，但当天可能艳阳高照，表面混凝土已完全干燥，感官目测下，觉得现场测试条件没什么问题，但实际检测下来的回弹值不同位置的话有较大的偏差，像这种情况还是要进一步的反思下检测数据偏差的原因，不能主观臆断，导致影响实际检测结果的准确性。而且对于混凝土构件来说，其表面和侧面的回弹强度也不同，内部的浆层厚度也有一定的差别，在浆层厚度较大的表面，其回弹数值较小；对于混凝土的下部，混凝土凝结的过程中骨料存在一定程度的下沉，使下部分的硬度较大，在检测时回弹值会较高。一般检测人员对这个都比较熟悉，不同检测面和测试角度，在相应的检测规范中都有要求，按实际现场检测情况进行检测面修正和角度修正，但在这几年之中，建筑业也积极响应国家号召，推行装配式建筑，所以我们现场检测过程中，有时候需要我们检测的是预制构件，预制构件因为都是在构件厂生产出来后到现场进行组装，所以其浇筑时的底面或顶面到现场安装时有可能是我们检测到的侧面，对此，相关的检测人员一定要仔细核对图纸，确定检测面位置，对回弹数据进行合理修正。
        在检测的过程中，测试表面的粗糙度和清洁度对于测试结果也有一定的影响。在测试前应对其表面进行清洁、平整。应注意的是，测试面的含水率对于测试的精准度有着一定的影响。混凝土表面疏松层的含水率，含水过多时，会使混凝土强度测试结果下降，同时也会使加速时混凝土的腐蚀和软化，影响整体的测试结果。在发现需要测试的混凝土区域较为潮湿时，应先将混凝土表面进行干燥和清洁，使表面保持干燥的状态来进行测试，提高检测的精准度。对于干燥的方式，一般使用自然干燥的效果最好，但其速度相对较慢。如果使用热源对混凝土进行强制性的脱水干燥，在干燥的过程中可能会导致混凝土表面密度下降，孔隙不断变大变脆，进而加快碳化的速度，使整体的混凝土硬度不断下降，测试的结果不准确。在此时，应将表面的碳化层以及疏松层等除去，才能够获得更加准确的混凝土强度测试结果。
        例如：2019年在崇明岛陈家镇某一在建小区按委托方要求，对其中1#楼、5#楼、7#楼3栋住宅楼进行混凝土强度检测，在当天现场检测工作完成后，回试验室统计数据时发现，其中1#楼、5#楼2~3层的混凝土强度换算值在（38~43）MPa之间，但7#楼2~3层的混凝土强度换算值在（25~32）MPa之间，但根据委托方提供的信息来看，抽样的这几个部位的混凝土的浇筑龄期相同，配合比相同，而且供货单位是同一搅拌站，正常情况下不应该有这么大的数据偏差。故第二天组织人员到现场复测，经比较发现7#楼墙面较为粗糙，经问询现场施工人员，该楼使用的模板比较老旧，另外两栋使用的是新的模板。为确定7#楼实际混凝土强度，我们对检测部位都重新进行磨平处理后重新进行回弹检测，并在相应位置钻取了芯样。经计算，通过芯样修正后该部位的检测强度为40Mpa左右。所以，现场检测的外界影响因素很多，一定要仔细排查，确保检测结果的准确性。
        2.5测试区以及测试点的布置
        在使用回弹法对混凝土进行硬度的检测时，由弹击杆来击打混凝土表面，因此，待检测的混凝土表面情况对测试的结果有一定的影响，因此，为保证整体的检测效果准确率更高，应选定测试区域的位置，并对测试点进行合理布置[3]。
        首先，选择测试区域时，应保证不同区域的分布位置应相对均匀，能够代表混凝土构件的整体状态，尤其是混凝土构件中的重点承重或受力等位置应设置检测区域，对于构件强度的薄弱部位也应设置相应的检测区域，保证整体的检测效果准确度更高。测试区域的设定，应符合相关的检测标准，提高测定的可信度。其次在布置测试点时，应在检测区域内选择合适的位置进行检测，但应注意的是，要避开内部的钢筋和预埋件等位置，避免钢筋对混凝土测试的结果造成较大的误差，尤其是对于混凝土厚度较小的构件或工程结构，应尽量选择较为均匀的部位设置检测点，降低其他因素的不良影响。在确定前，可以通过钢筋检测仪扫描或者工程图纸对照等方式来对内部的钢筋预埋件等进行检测并在图纸中做好标记，以便在后续的测试点设置时，能够准确的避开。最后，确定测试点面积，由于一个测试区中包含多个测试点，因此，为降低不同测试点之间的影响，应避免测试面积过大。一般选择0.04㎡大小的面积即可，相邻的测试点，其距离应大于0.2m，降低影响，以免出现定值失真的情况。选择好测试区域和测试点后，可以按照标准的混凝土表面处理方式进行下一步的处理。
        2.6混凝土回弹值的修正
        混凝土强度和回弹值受到混凝体内部流动性和骨料的平均度等因素的影响。目前，城市中的施工场地中使用泵送混凝土来进行混凝土与骨料填充物的方式较多，但不同的泵送设备其运转的速度有一定的差别，部分设备的速度较快，使内部的混凝土浆液流动速度加快，在对骨料和砂石进行混合时，混凝土包裹着砂石的外层较厚，导致表面的硬度较低，进而在进行回弹值测试时，其回弹值和混凝土结构的强度存在一定的差异，使结果不准确。
        因此，为使回弹法测试的结果更加准确，在测试前需要对混凝土砂浆的浇筑方式进行了解，根据实际的浇筑方式来对检测结果进行修正[4]。在测试过程中，如果现场存在测试结果异常的现象，可以联合其他的测试方式对混凝土构件进行检测。在检测方法中，钻芯法的结果最为准确，相关的测试人员在异常情况下，无法进行准确检测时，可以在检测点处进行取样，钻取混凝土的芯样，将样本送到试验室进行检测，最后再将其试验结果与回弹法的测试结果进行比较，发现混凝土检测结果不准确的原因。
        检测单位可以根据本地的实际现象来制定符合本地测试结果的回弹法专用检测强度的对照曲线，在制定时，需要对常用的骨料填充物实际质量和强度、气候对混凝土凝结产生的影响、混凝土常用的浇筑方式等进行充分了解和计算，将该调查和分析结果充分融入到整体的曲线制定中，提升对本区域内部混凝土检测的准确度，但必需经当地主管部门审定和批准后方可实施使用。
        结论：综上所述，回弹法是一种非常常用并且使用方法简便、成本较低的混凝土强度检测方式，为保证混凝土的实际检测效果，检测人员应加强对检测注意事项和影响因素的掌握的了解，按照标准的检测方式，避免其检测的精准度存在较大的误差。检测机构应在完善市场检测机制的条件下，不断提升自身的测试水平，降低不良因素的影响，正确使用仪器设备，确保每个环节都符合相关的标准，得出建筑工程的实际强度，进而为工程建设提供更加优质的服务。
        参考文献：
        [1]张凯.回弹法检测混凝土抗压强度的可靠性探讨[J].交通世界（工程技术），2020，000（001）：52-53.
        [2]李学明.回弹法检测混凝土抗压强度的常见问题及解决方法[J].住宅与房地产，2019，No.543（21）：115.
        [3]王大勇.回弹法检测冬季负温泵送商品混凝土实体抗压强度研究[J].商品混凝土，2020（04）：48-52.
        [4]周中权.回弹法检测混凝土抗压强度的可靠性探讨[J].百科论坛电子杂志，2019，000（004）：262.