淺析回彈鉆芯法檢測混凝土強度的應(yīng)用

張耀文

摘要：混凝土強度是混凝土結(jié)構(gòu)受力性能的關(guān)鍵因素，同時也是質(zhì)量驗收、房屋安全鑒定、質(zhì)量問題仲裁的重要指標。文章概述了回彈法與鉆芯法各自的優(yōu)點，并闡述了回彈鉆芯法在很多工程混凝土強度檢測中的使用。

關(guān)鍵詞：回彈鉆芯法;檢測;混凝土;強度

現(xiàn)階段國內(nèi)常用混凝土強度檢測的方法有很多種，主要包括回彈法、超聲波法以及鉆芯法等，各種方法都有自己獨特的優(yōu)點與局限性?；貜椃y試快速、簡便，但是混凝土齡期增長后，混凝土表面硬化，對潮濕混凝土表面硬度降低，回彈值顯著偏低。鉆芯法使用起來直觀準確，可以從芯樣的強度來推定混凝土強度的特點，但是鉆芯法不宜用在一結(jié)構(gòu)大面積中，所以，可以利用回彈法的優(yōu)點來彌補鉆芯法的缺點，使兩種方法綜合起來，使用回彈鉆芯綜合法，將這兩者對構(gòu)件進行內(nèi)外結(jié)合，以便由表至內(nèi)多側(cè)面綜合反映混凝土抗壓強度。

1 回彈法測強、鉆心法測強概述

1.1 回彈法測強的特點及影響分析

回彈法是指應(yīng)用回彈儀測定混凝土表面硬度來推斷混凝土抗壓強度的方法?；貜椃y試具有快速、簡便的特點，能在短期內(nèi)進行較多數(shù)量的檢測，以取得代表性較高的總體混凝土強度質(zhì)量，檢測齡期為12～1000d，碳化化深度為低碳化深度的混凝土。

1.1.1 測試面，環(huán)境溫度，測試儀器對回彈測強的影響分析

檢測時必須為混凝土原漿面，不可誤將砂漿粉刷層當作混凝土原漿面進行檢測，混凝土表面的疏松層應(yīng)清除，確認被檢測結(jié)構(gòu)的表面清潔、平整然后進行檢測。測試時，回彈儀質(zhì)量必需合格，經(jīng)計量標定后才能使用，使用的環(huán)境溫度為-4℃～40℃，回彈儀的軸線應(yīng)始終垂直于構(gòu)件的表面，軸壓回彈儀按鈕松開，彈擊桿徐徐伸出，掛鉤掛上重錘，回彈儀對混凝土表面緩慢均勻施壓，重錘脫鉤，沖擊彈壓桿后，重錘即帶動指針向后移動至達到一定位置時，指示出混凝土表面的回彈值。

1.1.2 碳化深度對回彈法測強影響的分析

采用回彈儀確定混凝土抗壓強度的影響因素較多，其中有構(gòu)件的剛度、濕度、測試面位置、測試角度以及混凝土的碳化深度等，其中以碳化深度對強度影響尤為重要。

實際工程檢測中還發(fā)現(xiàn)，設(shè)計強度低的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件處于干燥迎風(fēng)面容易碳化。相反混凝土碳化就慢，氣候潮濕碳化速度慢，氣候干燥碳化速度快。大氣污染嚴重的（工業(yè)區(qū)）地區(qū)混凝土碳化速度快，非工業(yè)地區(qū)混凝土碳化速度慢，可以看出碳化深度直接影響構(gòu)件強度的計算與推定。

當碳化度為1.0mm時，實測強度為10～50MPa強度降低5%～8%;如碳化深度為5.0mm，實測強度為10～50MPa，強度降低為28%～35%。由此說明碳化深度影響之大不容小視，既然如此碳化深度測試要更為重視，如果測試誤差大，將影響工程質(zhì)量的客觀評價。

1.2 鉆芯法測強的特點及影響分析

鉆芯法測強，是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上直接鉆取混凝土試件，進行加工后試壓所測得的強度值，鉆芯法測強能真實地反映混凝土的質(zhì)量，是比較直觀、準確、可靠的一種方法。但鉆芯法取芯工作量大，且不宜在構(gòu)件上取過多數(shù)量以致影響其結(jié)構(gòu)安全性。

1.2.1 鉆取芯樣的設(shè)備及芯樣加工對鉆芯法測強的影響分析

鉆取混凝土芯樣時，首先選擇鉆頭尺寸，鉆取芯樣直經(jīng)尺寸一般不宜小于粗骨料最大粒徑的三倍。在任何情況下，也不得小于骨料最大粒徑的兩倍，其次應(yīng)選用易操作、重量輕與混凝面保持垂直的，質(zhì)量合格的鉆芯機。加工芯樣的高度應(yīng)為直徑的0.95～2倍，一般采用1倍，芯樣兩端鋸平后，端面要處理平整，在l00mm長度內(nèi)不平整度不能大于0.1mm。芯樣端面與軸線的垂直應(yīng)不得大于2。芯樣內(nèi)不允許有裂縫或較大的缺陷。芯樣試件內(nèi)不應(yīng)含有鋼筋（如果不能滿足此項要求時，每個試件內(nèi)最多允許含兩根直徑小于l0mm的鋼筋，并且鋼筋應(yīng)與芯樣軸線垂直，不得露出端面）。為了使芯樣與被測試件的強度一致，芯樣試件宜在被檢測結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土濕度基本一致的條件下，進行抗壓試驗。如結(jié)構(gòu)工作條件比較干燥，芯樣試件應(yīng)以自然干燥狀態(tài)下進行試驗;如結(jié)構(gòu)工作條件比較潮濕，芯樣試件應(yīng)以潮濕狀態(tài)下進行試驗。若按自然干燥狀態(tài)進行試驗時，芯樣試件在受壓前，應(yīng)在室內(nèi)自然干燥3天;按潮濕狀態(tài)進行試驗時，芯樣試件應(yīng)在20℃±5℃的清水中浸泡40～48h，從水中取出后立即進行抗壓試驗。

1.2.2 鉆取芯樣的部位和數(shù)量對鉆芯法測強的影響分析

鉆芯法適用于局部破損檢測，因此在選擇鉆芯位置時，應(yīng)避開主筋，預(yù)埋件和管線等有鋼筋的部位，根據(jù)結(jié)構(gòu)圖并借助鋼筋位置測定儀等磁感應(yīng)設(shè)備查明鋼筋位置，在結(jié)構(gòu)受力較小的部位，盡量避免對結(jié)構(gòu)造成不安全的部位。

因鉆芯法屬于局部破損的檢測方法，所以不宜在構(gòu)件上取過多數(shù)量的芯樣，可是芯樣強度的離散性較大，數(shù)量太少的話代表性不夠，因此對單個構(gòu)件，當其體積和尺寸較大，取芯樣不應(yīng)少于3個，取芯樣的位置應(yīng)盡量分散，盡量減少對結(jié)構(gòu)強度的影響，對于較小的構(gòu)件，芯樣數(shù)量可取2個。

2 工程檢測實例分析

某生活小區(qū)工程，剪力墻結(jié)構(gòu)，所檢部位設(shè)計混凝土強度等級C30，檢測時混凝土齡期約63～65d左右。檢測方法采用回彈法，通過對采集的數(shù)據(jù)進行匯總，發(fā)現(xiàn)剪力墻、暗柱等一些豎向構(gòu)件碳化較大，碳化深度都大于2.0mm，有的甚至達到6.Omm，如果據(jù)此碳化進行混凝土強度推定值的折減，將使回彈法檢測結(jié)果偏低。根據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23——2011）4.1.6條，可鉆取混凝土芯樣進行修正。

3 分析探討

通過對一些資料的總整理，每一回彈測區(qū)的混凝土強度推定值均有與其相應(yīng)位置的芯樣強度值，并采用了鉆芯法對回彈法進行修正，即在結(jié)構(gòu)實體上同部位鉆取芯樣（100mm）進行修正，取得了較好的效果，使檢測結(jié)果更準確。由于鉆芯法是直接從構(gòu)件上鉆取芯樣，因此材料、配合比、養(yǎng)護條件等都與結(jié)構(gòu)實際情況相同，所以用芯樣修正系數(shù)對非破損方法測出的強度進行修正，修正后的測區(qū)強度精度高，與實際混凝土強度更接近。

為了更準確反映混凝土的實際情況，用鉆法修正回彈法的檢測結(jié)果很有必要?；炷猎?8d齡期內(nèi)正常養(yǎng)護，混凝土表面的碳化規(guī)律一般是碳化深度與其表面硬度成負相關(guān)關(guān)系，我國現(xiàn)行的回彈法統(tǒng)一測強曲線將由碳化引起的混凝土表面硬度的增加進行一定的折減，然而據(jù)了解大部分施工中豎向混凝土現(xiàn)澆構(gòu)件側(cè)面均不能嚴格做到按規(guī)范要求進行養(yǎng)護，或者澆水不夠及時、充足，再加上外加劑的使用及工程中大模板的推廣應(yīng)用，使得混凝土中的氣泡不易排出，最終導(dǎo)致混凝土成型后構(gòu)件表面出現(xiàn)氣孔，密實度差。

參考文獻：

[1]閻培渝，張慶歡.含有活性或惰性摻和料的復(fù)合膠凝材料硬化漿體的微觀結(jié)構(gòu)特征硅酸鹽學(xué)報[J].2006，34（12）：1491-1496.

[2]彭圣浩.建筑工程質(zhì)量通病防治手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3]回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程（JGJ/T23-2011）[S].

（作者單位：河北金濤建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司）