基于工程實(shí)例的回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的修正與驗(yàn)證

（安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站 合肥 230088）

1 引言

回彈法是依據(jù)現(xiàn)有測強(qiáng)曲線，根據(jù)混凝土表面的回彈值間接推定混凝土抗壓強(qiáng)度的一種非破損檢測方法。因其儀器便攜，操作簡單，可重復(fù)檢測，對結(jié)構(gòu)沒有破損等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛使用于結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土抗壓強(qiáng)度檢測。但受儀器性能、測試技術(shù)、現(xiàn)場檢測條件、碳化、成型工藝、齡期、原材料等因素影響較大[1]。鉆芯法屬于局部破損方法，相比于回彈法的測試精度較高，可反映混凝土構(gòu)件的內(nèi)部質(zhì)量且不受混凝土齡期的影響，但不適宜于大樣本量檢測[2]。結(jié)合回彈法與鉆芯法的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)場檢測時(shí)常采用鉆芯法對回彈測試結(jié)果進(jìn)行修正，以提高回彈法的檢測精度與可靠度。對于間接測試方法的測試結(jié)果，《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344-2019）給出了修正系數(shù)方法和修正量方法。此兩種方法是工程技術(shù)人員最常用的修正回彈測試結(jié)果的修正方法，采用不同的修正方法，得出的結(jié)論也不盡相同，有必要對兩種修正方法進(jìn)行比較與分析。

2 修正方法簡介

采用回彈兼鉆芯修正的方法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度往往依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344-2019）、《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23-2011）和《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 384-2016）進(jìn)行。實(shí)施回彈法檢測時(shí)，一般在抽測的構(gòu)件表面均勻布置不少于10 個(gè)面積約0.04m2的回彈測區(qū)，用砂紙打磨并清潔后，測試其回彈值和碳化深度。依據(jù)測試情況選定測區(qū)鉆取混凝土芯樣。將所鉆取的混凝土芯樣制成標(biāo)準(zhǔn)試件，自然干燥3 天后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，用芯樣抗壓強(qiáng)度值對回彈法檢測結(jié)果進(jìn)行修正。《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344-2019）[3]中要求：結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢測直接法的測試數(shù)量不宜少于6 個(gè)，直接法的測試樣品應(yīng)從間接法具有代表性的已測試樣品中隨機(jī)抽取，當(dāng)間接法的測試對樣品的性能無影響時(shí)，直接法的測試位置宜與間接法的測試位置重合。間接測試方法的修正系數(shù)為間接測試結(jié)果的修正量為Δx=Xm-Xmj。當(dāng)采用修正系數(shù)方法進(jìn)行修正時(shí)，間接測試方法修正后的測試結(jié)果為Xi,0=ηXi，當(dāng)采用修正量方法進(jìn)行修正時(shí)，間接測試方法修正后的測試結(jié)果為Xi,0=Xi+Δx。以上式子中η 為修正系數(shù)；Xm,j為直接測試方法與間接測試方法對應(yīng)的第j 個(gè)樣品的測試結(jié)果；Xj為間接測試方法第j 個(gè)樣品的測試結(jié)果；n為直接測試方法樣本的數(shù)量，Δx為修正量，Xm為直接測試方法測試樣本的平均值；Xmj為與直接測試方法對應(yīng)的間接測試方法測試樣本的平均值或檢測批的平均值；Xi,0為間接測試方法第i 個(gè)測試結(jié)果修正后的數(shù)值；Xi為修正前的間接測試方法第i 個(gè)測試結(jié)果。

3 兩種修正方法的比較與驗(yàn)證

為對兩種修正方法進(jìn)行比較與分析，特選定同批澆筑的9 根混凝土構(gòu)件進(jìn)行回彈法檢測后采用鉆芯法進(jìn)行修正，并對修正后的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。該批混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C25，現(xiàn)場檢測時(shí)對備檢構(gòu)件用砂紙打磨并清潔后，嚴(yán)格按照《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23-2011）進(jìn)行測區(qū)布置及回彈操作。每根構(gòu)件抽取3 個(gè)測區(qū)對混凝土的碳化深度值進(jìn)行檢測，經(jīng)檢測，9 根構(gòu)件的混凝土碳化深度均不小于6.0mm。根據(jù)《規(guī)程》（JGJ/T 23-2011）計(jì)算各構(gòu)件混凝土強(qiáng)度平均值（mfccu）和標(biāo)準(zhǔn)差（Sfccu）以及推定強(qiáng)度（fcu,e）。計(jì)算結(jié)果如表1。

表1 回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果表（未修正）

從表1可知，9 根構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值fccu,e為15.8～19.0MPa，標(biāo)準(zhǔn)差Sfccu為0.95～3.44MPa，均不符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C25 的要求。檢測批各測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值mfccu為20.0MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為sfccu為2.24MPa，檢測批混凝土強(qiáng)度推定值fcu,e為16.3MPa，不符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C25 的要求。

根據(jù)回彈測試結(jié)果，抽取7 根構(gòu)件在相應(yīng)回彈測區(qū)共計(jì)鉆取7 個(gè)直徑75mm 的芯樣，現(xiàn)場取樣及室內(nèi)芯樣加工及抗壓試驗(yàn)按照《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 384-2016）進(jìn)行。根據(jù)芯樣混凝土抗壓強(qiáng)度對回彈法檢測結(jié)果進(jìn)行修正。修正系數(shù)及修正量的計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 修正系數(shù)與修正量計(jì)算表

依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344-2019）中給定的修正方法分別修正系數(shù)法和修正量法對回彈測試結(jié)果進(jìn)行修正，修正后混凝土抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果見表3、表4。

由表3可知，采用修正系數(shù)法修正后9 根構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值fccu,e為24.0～28.9MPa，標(biāo)準(zhǔn)差Sfccu為1.47～5.25MPa，有3 根構(gòu)件不符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C25 的要求。檢測批各測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值mfccu為30.4MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為sfccu為3.43MPa，檢測批混凝土強(qiáng)度推定值fcu,e為24.8MPa，不符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C25 的要求。

由表4可知，采用修正量法修正后9 根構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值fccu,e為25.9～29.1MPa，標(biāo)準(zhǔn)差Sfccu為0.95～3.44MPa，均符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C25 的要求。檢測批各測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值mfccu為30.1MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為sfccu為2.24MPa，檢測批混凝土強(qiáng)度推定值fcu,e為26.4MPa，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C25的要求。

對比表1、表3、表4發(fā)現(xiàn)，采用修正系數(shù)法修正后構(gòu)件測區(qū)換算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差及檢測批的標(biāo)準(zhǔn)差均有不同程度的增大，采用修正量法修正則無變化。采用兩種修正方法修正后的檢測批測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值基本一致。采用修正系數(shù)法修正后的結(jié)果普遍比修正量法修正后的結(jié)果偏小，當(dāng)原始標(biāo)準(zhǔn)差較大時(shí)，此種偏差更為明顯。

表3 回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果表（修正系數(shù)法修正）

表4 回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果表（修正量法修正）

對構(gòu)件2、6、7，采用兩種修正方法得出的結(jié)論向左，為對修正后的檢測結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并判定此三根構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，特采用鉆芯法對此三根構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測。對構(gòu)件2，現(xiàn)場取芯部位為6 測區(qū)和10 測區(qū)，芯樣試件混凝土強(qiáng)度值分別為31.5MPa 和33.6MPa。對構(gòu)件6和構(gòu)件7分別在1測區(qū)和3測區(qū)各補(bǔ)取一個(gè)芯樣，芯樣試件混凝土強(qiáng)度值分別為27.3MPa 和28.5MPa。對構(gòu)件2、6、7 凝土強(qiáng)度推定值分別為31.5MPa、27.3MPa和28.5MPa，均符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C25 的要求。若以鉆芯法檢測結(jié)果為真值，則3 根構(gòu)件兩種修正方法的相對誤差分別為-2.1%～-15.9%和-12.1%～-21.2%， 采用修正量修正后的結(jié)果與鉆芯法檢測的結(jié)果較為接近。

4 結(jié)語

修正系數(shù)法和修正量法是最常用的兩種鉆芯修正回彈測試結(jié)果的方法。兩種修正方法得到的檢測批測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值的平均值基本一致，修正系數(shù)法修正后構(gòu)件測區(qū)換算強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差及檢測批的標(biāo)準(zhǔn)差均有不同程度的增大，采用修正量法修正則無變化。采用修正系數(shù)法修正后的結(jié)果普遍比修正量法修正后的結(jié)果偏小，當(dāng)原始標(biāo)準(zhǔn)差較大時(shí)，此種偏差更為明顯。采用不同的修正方法會(huì)導(dǎo)致不同的強(qiáng)度推定值，進(jìn)而可能會(huì)影響對結(jié)果的判定■