回彈法在橋梁工程混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用

王西峰

（中交二航局第四工程有限公司， 安徽 蕪湖 241000）

1 回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度

1.1 回彈法

在橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)的過程中，關(guān)于混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)是十分的重要與必要的，它的檢測(cè)質(zhì)量的優(yōu)劣可以影響到整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)。為了避免在檢測(cè)的過程中對(duì)橋梁工程混凝土的主體結(jié)構(gòu)造成一定程度的破壞，在結(jié)合當(dāng)前的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和測(cè)量混凝土強(qiáng)度通常使用的方法，并分析出它們的優(yōu)缺點(diǎn)，最終得出，使用回彈法測(cè)量是十分簡(jiǎn)單與方便的方法?；貜椃ň哂泻?jiǎn)便、非破損、快捷等優(yōu)秀的特點(diǎn)，在我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程中被大量的使用，并且表現(xiàn)出十分優(yōu)秀的成績(jī)。回彈法測(cè)量的過程中，是通過利用彈簧對(duì)重錘施加力度，驅(qū)動(dòng)重錘彈擊混凝土的表面，然后產(chǎn)生回彈，并分析出回彈的距離，回彈值可以看作為混凝土強(qiáng)度的一個(gè)衡量指標(biāo)，從而推測(cè)出混凝土強(qiáng)度。該方法在使用的過程中，主要測(cè)量的是混凝土的表面，所以是一種表面硬度法。測(cè)量所得的回彈值一定程度上可以反映混凝土的強(qiáng)度，通過建立測(cè)強(qiáng)曲線，可以更加直觀的看出混凝土的性能，一般情況，碳化混凝土的強(qiáng)度越大，測(cè)量得到的回彈值也就比較高，碳化程度的不同，得到的回彈值也就不同。

1.2 專用測(cè)強(qiáng)曲線建立方法

在建立混凝土測(cè)強(qiáng)曲線的過程中，需要準(zhǔn)備混凝土立方體抗壓試件和回彈法所需的測(cè)量設(shè)備，并記錄下相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這樣就可以制定出專用的測(cè)強(qiáng)曲線，具體實(shí)際的操作過程可以分為以下的幾個(gè)步驟：（1）將需要進(jìn)行取樣的混凝土成型（試塊的大小根據(jù)有關(guān)的規(guī)范，一般采用15cm×15cm×15cm的立方體試塊），并將它采用風(fēng)干處理，風(fēng)干完畢之后將其放置在壓力機(jī)承壓板，然后固定給試塊施加的壓力，壓力大小為40kN，壓力施加的范圍是試塊側(cè)面10cm×10cm面積，在此面積之內(nèi)進(jìn)行回彈測(cè)試，并記錄試驗(yàn)中得出的相關(guān)數(shù)據(jù)。（2）在分別測(cè)量出試塊在風(fēng)干和濕潤(rùn)狀態(tài)下的回彈強(qiáng)度之后，可以獲取混凝土立方體試塊的抗壓強(qiáng)度。（3）對(duì)試塊進(jìn)行不同測(cè)試區(qū)的分區(qū)，然后進(jìn)行多次的回彈測(cè)試，將獲取的回彈值中的最大值和最小值分別去掉三個(gè)，然后剩余的值通過數(shù)學(xué)方法計(jì)算出它們的平均值。（4）將上述步驟完成之后，就可以正式的建立專用測(cè)強(qiáng)曲線，以反映出該試塊的回彈強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度間的關(guān)系曲線。通過公式FNO=a□mbN建立回彈值與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，此公式中，F(xiàn)NO代表的是立方體試塊的抗壓強(qiáng)度值，而mN、 a 和 b分別代表的是回彈抗壓強(qiáng)度值和回歸系數(shù)。

我國(guó)已經(jīng)規(guī)定了全國(guó)通用的回彈法測(cè)強(qiáng)曲線，并給出相應(yīng)的測(cè)定混凝土強(qiáng)度的換算表，但是我國(guó)的國(guó)土面積較大，不同地區(qū)制造混凝土的材料有所差別，所以每個(gè)地區(qū)的回彈值換算強(qiáng)度關(guān)系也會(huì)有所差異，這需要試驗(yàn)檢測(cè)人員根據(jù)實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)建立準(zhǔn)確的專用測(cè)強(qiáng)曲線。

2 影響回彈法測(cè)強(qiáng)精度的主要原因

在使用回彈法測(cè)量混凝土強(qiáng)度的過程中，通常會(huì)受到很多因素的影響，從而導(dǎo)致測(cè)量的結(jié)構(gòu)不夠準(zhǔn)確，每一次的測(cè)量結(jié)果也會(huì)有所不同，為保證數(shù)據(jù)的合理性，一般需要將測(cè)量結(jié)果的最大值和最小值去掉，通過多次的進(jìn)行試驗(yàn)，然后總結(jié)分析出能夠影響混凝土強(qiáng)度測(cè)量精確度的因素，通過試驗(yàn)可知，主要因素主要為以下幾個(gè)：

2.1 檢測(cè)角度

檢測(cè)面沒有處于垂直的狀態(tài)時(shí)，為獲取準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，需將器軸線和檢測(cè)面保持垂直，使回彈儀和混凝土檢測(cè)面之間形成一個(gè)角度。但是回彈儀彈擊錘會(huì)因?yàn)槭艿降厍蛞Φ淖饔?，從而產(chǎn)生不同角度出現(xiàn)不同的回彈值的現(xiàn)象。

2.2 澆筑面

回彈法測(cè)量的是混凝土的表面，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，配置混凝土的材料較多，澆筑的橋梁構(gòu)件的底面具有較多的石子，石子會(huì)增加混凝土的強(qiáng)度，導(dǎo)致回彈值偏高。同時(shí)，澆筑橋梁的頂面的水灰比較高，所以面層相較于其它地方較為的疏松，導(dǎo)致回彈值偏低，所以測(cè)量橋梁的頂面和底面得到的回彈值都會(huì)和側(cè)面的回彈值有所不同。所以在進(jìn)行回彈檢測(cè)之時(shí)，需要對(duì)取樣的混凝土澆筑面進(jìn)行修正，以減小測(cè)量誤差。

2.3 混凝土碳化程度

水泥是配置混凝土的主要材料之一，它在水化的過程中產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，生成氫氧化鈣，這對(duì)混凝土硬化有著十分重要的影響。初凝的混凝土?xí)c空氣中存在的二氧化碳?xì)怏w相結(jié)合，生成碳酸鈣，這種生成物的硬度較高，會(huì)增加混凝土的硬度，這過程也就是所謂的碳化現(xiàn)象。但是，當(dāng)混凝土的硬度達(dá)到一定的程度之后，就會(huì)產(chǎn)生瓶頸，經(jīng)過這段時(shí)間之后，混凝土的硬度不會(huì)發(fā)生較大的改變，所以在進(jìn)行測(cè)量的過程中需要保證混凝土碳化程度，并修正已經(jīng)碳化的混凝土，獲取其回彈推算值。

3 回彈法檢測(cè)過程中注意事項(xiàng)

3.1 注重回彈法檢測(cè)適用條件

通過對(duì)多次的回彈法試驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)分析得出，回彈法檢測(cè)混凝土的回彈值與混凝土鈣化的程度有所關(guān)聯(lián)，而碳化程度又與混凝土在空氣中的擱置時(shí)間有關(guān)系。根據(jù)國(guó)家出臺(tái)的有關(guān)規(guī)定，混凝土的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中，回彈法測(cè)量混凝土強(qiáng)度適合的工程齡期在14～1000d的范圍，抗壓強(qiáng)度在10～60MPa之間。而且，如果測(cè)量的目標(biāo)表面和內(nèi)部質(zhì)量有著較為明顯的差異，或者是內(nèi)部缺陷嚴(yán)重，也不能采用回彈法進(jìn)行檢測(cè)。

3.2 測(cè)區(qū)分布

進(jìn)行測(cè)量之時(shí)，需要重點(diǎn)注意測(cè)量目標(biāo)的表面，它需要保持干燥、清潔、平整，而且進(jìn)行分布測(cè)區(qū)之時(shí)需要保證均勻，并且需要分別在主要受力部位與受力薄弱部位設(shè)置測(cè)區(qū)。如果測(cè)量的目標(biāo)為柱身混凝土，這樣的混凝土回彈值一般都呈現(xiàn)兩端大、中間小的測(cè)量結(jié)果，這是因?yàn)榱褐虚g的位置的混凝土部位截面上部經(jīng)常受壓，而下部受到的是拉力，梁兩端1/4位置受到的是剪力，如果按照測(cè)量要求進(jìn)行測(cè)區(qū)設(shè)置，一般都可以將構(gòu)件受力和薄弱的部位包含進(jìn)來。但是在實(shí)際的測(cè)量中，試驗(yàn)檢測(cè)人員為了盡快完成檢測(cè)，測(cè)區(qū)的分布不規(guī)范，導(dǎo)致得到的回彈數(shù)值的代表性不夠，混凝土測(cè)強(qiáng)精度也受到影響。

3.3 測(cè)量回彈值

在進(jìn)行回彈值檢測(cè)之時(shí)，回彈儀軸線需要一直與檢測(cè)面保持垂直，并緩緩施壓，這樣可以保證測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)，得到結(jié)果讀數(shù)后立即復(fù)位。測(cè)點(diǎn)均勻分布，兩個(gè)相鄰測(cè)點(diǎn)之間需要保持20cm以上的距離，操作回彈儀的過程中，雖然看起來較為的簡(jiǎn)單，但是仍然存在很多測(cè)量不規(guī)范的現(xiàn)象，很多的檢測(cè)單位人力資源匱乏，導(dǎo)致測(cè)量回彈值的時(shí)候回彈儀軸線與混凝土檢測(cè)面無法控制垂直，測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。

3.4 碳化深度值測(cè)量

回彈儀檢測(cè)完成后，需要選擇面積不小于檢測(cè)面 30%的測(cè)區(qū)進(jìn)行碳化深度值的測(cè)量。通常不要選擇在模板的接縫處進(jìn)行碳化深度的測(cè)量，主要是因?yàn)榛炷猎趽v制的過程中，會(huì)產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象，漏漿處測(cè)量碳化深度沒有代表性。在進(jìn)行碳化深度測(cè)量時(shí)，采用相應(yīng)工具在檢測(cè)區(qū)表面鑿出直徑為 15mm的孔洞，其深度必須大于混凝土的碳化深度，不得采用沖擊鉆孔方式，避免出現(xiàn)碳化深度界面不清的問題。在測(cè)量時(shí)，保證有3次以上的測(cè)量數(shù)值。

4 結(jié)語

應(yīng)用回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)調(diào)有利有弊，但是回彈法作為無損檢測(cè)法，在實(shí)際的橋梁工程中的應(yīng)用仍然十分的廣泛。混凝土專用測(cè)強(qiáng)曲線的研究對(duì)于橋梁工程具有十分重要的意義，需要相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)人員加強(qiáng)重視，建立專用測(cè)強(qiáng)曲線，提高測(cè)量精度，對(duì)于橋梁工程的質(zhì)量有著積極的促進(jìn)的作用。