回弹法检测混凝土强度影响因素分析

李 金，黄家奇

（广西交通科学研究院，广西 南宁 530007）

0 引言

随着建筑行业的不断发展壮大，混凝土使用量逐年增加。混凝土强度作为评定混凝土构件质量的一项重要指标，一直备受重视。经过广大试验检测工作者的不断努力、专研，回弹法测试混凝土抗压强度作为评定混凝土强度的一项技术手段，已实现国家标准化、部分地区标准化，并得到广泛运用。回弹法检测混凝土强度是一种无损检测手段，具有方便、实用等优势，但同时具有一定的局限性。

回弹法检测混凝土强度受外界影响较多，比如：测试环境、试验人员操作、混凝土内部状况等。本文主要从混凝土不同水灰比、混凝土不同含水率、构件不同约束边界以及回弹仪不同测试角度四方面对回弹法在检测混凝土强度时的影响进行探讨和研究。本次试验均在实验室进行，根据实测数据对比分析各因素对检测结构的影响，总结经验及操作方法，以便提高现场检测结果的准确性及科学性，同时为后来研究者提供一定的参考。

1 检测原理

回弹仪通过弹簧驱动重锤，弹击杆弹击混凝土表面、得到重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离和弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标来推定混凝土强度的一种方法。测试在混凝土表面上进行，属于表面硬度的一种。回弹仪剖面示意图见图1。

图1 回弹仪剖面示意图

2 试验情况和数据分析

制作三种水灰比0.35、0.4、0.45标准试件，共14组试件。成型试件材料采用机械拌和，按照所需量，向搅拌机内按顺序加入石头、水泥、砂，开动搅拌机，慢慢加入水。加料时间≤2min。冲刷干净试模，在内壁涂一层矿物油脂。成型试件置于标准养护室养护。试件达到龄期将表面打磨至光洁，用同1台回弹仪在试件表面进行回弹测试，每个面敲击16个点，做好记录。

试验材料来源如下：水泥：海螺牌PC32.5；砂子：河砂（中砂）；碎石：花岗岩（5－31.5）mm；外加剂：CJHPR2高效减水剂（缓凝型）；粉煤灰：F类Ⅱ级灰。

材料用量分别如表1所示：

表1 原材料用量表

试验依据《水运工程混凝土试验规程》JTJ270－98、强度计算、推定依据《港口工程混凝土非破损检测技术规范》（JTJ／T272－99）。

强度换算值计算公式：普通混凝土强度fcuR0＝0.249 7m2.016R

强度推定值计算公式：

式中，fcuRom——回弹法混凝土推定值；

t ——正态分布概率度。对于专用测强相关关系式，t＝0.5；对于通用测强相关关系式，t＝1.0；δε——剩余变异系数。对于专用测强相关关系式，δε可自行求得；对于通用测强相关关系式，δε＝0.14。

试验数据对比结果见表2～5、图2～5。

表2 不同水灰比对回弹法测试混凝土强度的影响数值表

图2 不同水灰比对回弹测试强度的影响曲线图

表3 混凝土含水情况对回弹法测试混凝土强度的影响数值表

图3 试件含水情况对回弹测试强度的影响曲线图

表4 构件不同约束情况对回弹法测试混凝土强度的影响数值表

图4 构件不同结束情况对回弹测试强度的影响曲线图

表5 构件不同测试角度对回弹法测试混凝土强度的影响数值表

图5 不同测试角度对回弹测试强度的影响曲线图

2.1 不同水灰比对回弹测试强度的影响

水灰比是混凝土配合比的一个重要参数。本次分3组对比试验，试验结果（见表2、图2）表明：（1）水灰比为0.35的试件回弹法推定混凝土强度比水灰比为0.4的试件要高；（2）水灰比为0.4的试件回弹法推定混凝土强度比水灰比为0.45的时间要高。综上第（1）、第（2）点：水泥含量越高，回弹法推定混凝土强度越大。试件在相同的约束条件下，三种水灰比的试件回弹法推定强度值与抗压强度值的差值相差不大，差值均在－7.3～－13.8 MPa范围内。综上可知：对于不同强度等级的混凝土构件，运用回弹法测试其强度效果差异性不大。我们在进行回弹测试时，应选择构件侧面表面干燥、光洁，以提高测试结果的准确性。

2.2 试件含水情况对回弹测试强度的影响

在潮湿的环境中构件会发生细微的化学变化。大量自由水的存在导致了骨料颗粒之间、水泥晶体之间的摩擦力、粘结力会减小。这些变化导致了构件抗压能力下降。本文针对此类情况进行3组对比试验。试验结果（见表3、图3）表明：（1）同等条件下试件含水量越多，其回弹法推定混凝土强度越低；（2）不同试件，同等条件下、强度越高、回弹法推定强度值与抗压强度值差值越大；（3）同试件，含水量越多，回弹法推定强度值与抗压强度值差值越大。在进行回弹测试的时，应选择表面干燥、光洁的构件，以提高测试结果的准确性。

2.3 构件不同约束情况对回弹测试强度的影响

在实际工程中会存在一些特殊形态的混凝土构件，比如：薄壁构件、悬空构件、空心构件等。为了分析在薄壁构件、悬空构件、空心构件等表面进行回弹法测试混凝土强度结果的准确性，进行对比5组对比试验。试验结果（见表4、图4）表明：（1）同类水灰比试件处于固定状态比处于水平地面状态推定强度要高；（2）不同水灰比试件，固定状态下，抗压强度越大，回弹法推定混凝土强度值与抗压强度值的差值越大；（3）不同水灰比试件，处于水平地面，抗压强度越大，回弹法推定的混凝土强度值与抗压强度值的差值越大。薄壁或悬空构件受到弹击时会产生一定的振动，一部分回弹能量消耗，导致了回弹仪读数值变小，推定强度值也跟着降低。在实际的检测中遇到类似构件形态，在进行回弹测试的同时应在相同的部位取芯并在室内进行抗压试验，以便更真实地了解构件的抗压强度值。

2.4 不同测试角度对回弹测试强度的影响

回弹仪的实际操作过程中，测试角度会发生变化。为了研究角度变化对检测强度值的影响，制作3组试块。试验结果（见表5、图5）表明：测试角度90°测试得到的推定强度值比60°测试得到的强度推定值与抗压强度值差值要小；测试角度60°测试得到的推定强度值比30°测试与抗压强度值差值要小。测试角度对测试结果影响很大，在实际操作的过程中，同一侧区回弹仪应保持同一角度。

3 结语

混凝土强度检测方法有很多种，其中回弹法是其中一种，具有方便简单、快捷、实用等优势，应用越来越广泛。实际工程中回弹法测试混凝土强度易受到各方面的影响，导致测试的强度值与抗压强度值存在不同程度的偏差。现场进行测试的时候，应尽可能排除能造成影响的因素，保证测试结果的准确性。

［1］李亚青，郭文虎.谈水灰比对混凝土强度的影响［J］.山西建筑，2012（32）：128－130.

［2］朱永健.回弹法检测混凝土强度影响因素及措施分析［J］.才智，2012（1）：36.

［3］JTJ 270－98，水运工程混凝土试验规程［S］.

［4］JTJ／T272－99，港口工程混凝土非破损检测技术规程［S］.