回彈法和鉆芯法在混凝土強(qiáng)度檢測中的應(yīng)用探究

摘要：在混凝土強(qiáng)度檢測工作中，鉆芯法和回彈法是較為常見的兩種方法，在實(shí)際檢測時(shí)，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)在長期的應(yīng)用過程中，檢測方法也不斷進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，在先進(jìn)科學(xué)理論支持下，檢測精準(zhǔn)度不斷提高。但實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍存在些許不足，在此結(jié)合實(shí)際情況，對兩種方法進(jìn)行全面探究，一起為相關(guān)應(yīng)用人員提供些許借鑒。

關(guān)鍵詞：回彈法;鉆芯法;混凝土;強(qiáng)度檢測

引言：混凝土結(jié)構(gòu)在工程中極為常見，也是發(fā)揮重要價(jià)值的結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)是工程的主要承載部件，因此混凝土的強(qiáng)度對工程質(zhì)量有直接影響。所以，加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度檢測，科學(xué)測定混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度信息數(shù)據(jù)有重要價(jià)值。

1回彈法與鉆芯法詳細(xì)信息闡述

1.1回彈法

回彈法是檢測混凝土強(qiáng)度的常見方法，在日常生活用應(yīng)用較為廣泛。該種方法的檢測原理是通過回彈以來對混凝土表面硬度進(jìn)行檢測，從而推定混凝土的抗壓強(qiáng)度。隨著技術(shù)發(fā)展，回彈儀被研發(fā)出來，此時(shí)回彈法測量逐漸得到應(yīng)用，從測量范圍來看，回彈法適宜范圍較為廣泛。與此同時(shí)，《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）為回彈法檢測應(yīng)用提供了科學(xué)指導(dǎo)，該技術(shù)規(guī)程中規(guī)定：回彈法檢測混凝土的齡期為7d～1000d，不適用于表層及內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異或內(nèi)部存在缺陷的混凝土構(gòu)件和特種成型工藝制作的混凝土的檢測，這大大限制了回彈法的檢測范圍。另外選擇混凝土檢測儀時(shí)，普通混凝土抗壓強(qiáng)度不大于C50時(shí)，采用中型回彈儀;混凝土抗壓強(qiáng)度不小于C60時(shí)，宜采用重型回彈儀。除了上述內(nèi)容，在應(yīng)用回彈法檢測混凝土強(qiáng)度時(shí)需要結(jié)合監(jiān)測環(huán)境進(jìn)行綜合分析，如此才能保證檢測活動真實(shí)可信，檢測結(jié)果具有參考價(jià)值[1]。

1.2鉆芯法

鉆芯法在混凝土強(qiáng)度檢測中應(yīng)用也較為廣泛，但此種方法會對檢測對象造成破壞，因此，在應(yīng)用此方法時(shí)，也會結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析。鉆芯法的檢測原理如下，通過相應(yīng)的設(shè)備，在待檢測對象上隨機(jī)鉆芯取樣，然后對獲得的試樣進(jìn)行檢測，從而判斷混凝土的強(qiáng)度。此種方法具備以下優(yōu)點(diǎn)，第一，可直接對檢測對象進(jìn)行強(qiáng)度檢測，無須對最終結(jié)果進(jìn)行評估換算。第二，檢測結(jié)果較為準(zhǔn)確，精度較高。但此種方法在應(yīng)用時(shí)，需要注意以下幾方面問題，其一是會對檢測的混凝土造成無法逆轉(zhuǎn)性破壞，即使在科學(xué)謹(jǐn)慎地進(jìn)行鉆芯工作，也會在混凝土上留下痕跡。其二是鉆芯法檢測過程中，鉆芯取樣是關(guān)鍵，此過程耗費(fèi)成本較高，需要更長的時(shí)間進(jìn)行檢測。其三檢測定位點(diǎn)和數(shù)量存在限制?；诖?，此種方法不適宜檢測大規(guī)模混凝土強(qiáng)度，同時(shí)也難以對混凝土整體施工質(zhì)量進(jìn)行評估，因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要結(jié)合具體情況科學(xué)選擇檢測方法。

2采用回彈法測定混凝土強(qiáng)度過程分析

采用回彈法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度檢測時(shí)，需要按照以下步驟進(jìn)行操作，通常包含選擇測點(diǎn)和測區(qū)、回彈值測定、碳化深度檢測等流程。在整個(gè)操作過程中，每個(gè)步驟都至關(guān)重要，如果其中有一處細(xì)節(jié)出現(xiàn)疏漏，都會對最后的測量結(jié)果產(chǎn)生不利影響，在此，對回彈法檢測強(qiáng)度步驟進(jìn)行闡述，并分析應(yīng)用過程中的注意事項(xiàng)及防治問題出現(xiàn)的可行性措施。

2.1適用范圍

結(jié)合上文回彈法的應(yīng)用原理闡述，可分析得出回彈法由于所用儀器較為簡單，因此對測量條件有較高的要求，使用此方法檢測混凝土強(qiáng)度是需要確?；炷翝M足以下標(biāo)準(zhǔn)：保證混凝土內(nèi)部和表面保持一致，分布均勻，同時(shí)需要保證混凝土表層部位干燥?；炷恋目箟簭?qiáng)度應(yīng)在10-60MPa，同時(shí)混凝土的齡期應(yīng)保持在28天以上。只有混凝土符合此標(biāo)準(zhǔn)，才能保證回彈法獲得的檢測數(shù)據(jù)具有出參考價(jià)值。另外在選擇應(yīng)用回彈法進(jìn)行檢測時(shí)，需要先確認(rèn)混凝土的材料質(zhì)量，其次確認(rèn)混凝土材料表面是否存在缺陷，如果質(zhì)量和表面不夠完整，在檢測時(shí)會導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生偏差，因此在選擇應(yīng)用回彈法時(shí)需要選擇平整性良好的混凝土材料側(cè)面作為實(shí)驗(yàn)研究對象。

2.2回彈儀的應(yīng)用要求

在應(yīng)用回彈儀時(shí)需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，在開展檢測作業(yè)時(shí)，需要遵循回彈儀應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，在生活中，很多測量數(shù)據(jù)問題都是由于操作人員應(yīng)用儀器不當(dāng)而造成的?；诖?，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)回彈儀檢測監(jiān)控及操作人員審核力度，組織操作人員定期參與專業(yè)培訓(xùn)，并做好檢查工作，要求所有檢測人員持證上崗，堅(jiān)持無證拒入的原則，從而確保回彈法檢測結(jié)果準(zhǔn)確度得到保證[2]。另外需要結(jié)合混凝土材料等選擇適宜的回彈儀型號，從而確保精確獲得檢測數(shù)據(jù)，同時(shí)在應(yīng)用回彈儀進(jìn)行檢測之前需要對其進(jìn)行率定，率定試驗(yàn)應(yīng)分四個(gè)方向進(jìn)行，每個(gè)方向連續(xù)向下彈擊三次，結(jié)果取平均值。在回彈儀使用完成之后，也需要進(jìn)行率定，從而確?；貜梼x處于正常工作狀態(tài)。

2.3混凝土的檢驗(yàn)狀態(tài)

在不同工程中，混凝土的材料存在差異，自然檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也存在差距，對混凝土強(qiáng)度的要求標(biāo)準(zhǔn)也存在區(qū)別，因此應(yīng)結(jié)合具體工程特點(diǎn)，卻地上那個(gè)混凝土檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)范圍，例如在路橋工程中，為了充分發(fā)揮承載作用，混凝土的主要組成材料為水泥，此時(shí)對水泥的安定性要求較高，如果水泥安定性無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就會導(dǎo)致混凝土在硬化之后出現(xiàn)大量游離的氧化鈣或者三氧化硫等物質(zhì)，這會導(dǎo)致混凝土在長期應(yīng)用中發(fā)生結(jié)構(gòu)潰裂，這對于路橋質(zhì)量有嚴(yán)重影響。同時(shí)由于混凝土的損壞時(shí)間與自然條件等有關(guān)，所以其受損方向及損壞時(shí)間難以確定，這導(dǎo)致回彈儀在應(yīng)用時(shí)難以準(zhǔn)確測定混凝土存在的問題?；诖?，采用回彈法測量時(shí)，需要確定混凝土的材料組成情況，盡可能選擇平整性好的側(cè)面為檢測對象。

2.4測區(qū)的選擇

采用回彈法測量時(shí)，需要按照相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。通常情況下，兩個(gè)相鄰測區(qū)之間的距離不應(yīng)該超過2米，同時(shí)需要保證監(jiān)測區(qū)域和構(gòu)件端部和施工縫邊緣間距在20厘米至50厘米之間。選擇檢測區(qū)時(shí)需要確保測區(qū)分布均勻，測區(qū)面積不應(yīng)超過0.04m2。在檢測較為薄弱的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，需要對其進(jìn)行適當(dāng)支撐和固定，防止回彈儀工作過程中發(fā)生彈擊效應(yīng)，而導(dǎo)致最終檢測結(jié)果發(fā)生偏差。最后，需要保證檢測區(qū)區(qū)域清潔干凈，沒有粉塵等雜質(zhì)影響檢測結(jié)果。

2.5碳化影響分析

已經(jīng)粉刷完成的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測時(shí)，需要先處理掉最外面的粉刷層。主要原因是粉刷層中包含堿性，這會在開展碳化深度檢測時(shí)由于化學(xué)反應(yīng)而對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度造成影響。

2.6環(huán)境影響分析

在對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測時(shí)，自然條件和環(huán)境因素也會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。例如溫度和濕度便對回彈儀檢測獲得的數(shù)據(jù)有較大的影響。應(yīng)用回彈儀的適宜溫度是-4℃～40℃，超出該溫度范圍，會導(dǎo)致回彈儀的檢測結(jié)果發(fā)生偏差。同樣的，混凝土便面的含水量也是如此，因此在應(yīng)用回彈法時(shí)，需要確保濕度和溫度等自然條件處于適宜標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)[3]。

2.7數(shù)據(jù)處理

采用回彈法測定混凝土強(qiáng)度工作，最后一步便是數(shù)據(jù)處理。該過程對最終的檢測結(jié)果有直接影響。因此在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)處理，明確數(shù)據(jù)取舍規(guī)則，如果回彈儀處于非水平彈擊狀態(tài)，則此時(shí)測定的結(jié)構(gòu)測區(qū)不屬于混凝土澆筑側(cè)面，此時(shí)應(yīng)按照角度對回彈平均值進(jìn)行修正，然后結(jié)合澆筑表面的換算進(jìn)行修正。

3采用鉆芯法測定時(shí)混凝土強(qiáng)度過程分析

采用鉆芯法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測時(shí)，需要進(jìn)行鉆芯取樣和混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測試兩部分，過程中的不合理行為，會對最終檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，在此對鉆芯法進(jìn)行全面闡述。

3.1適用范圍

鉆芯法在一定程度上是對回彈法的深度補(bǔ)充，當(dāng)回彈法難以準(zhǔn)確檢測強(qiáng)度信息時(shí)，則需要進(jìn)行鉆芯法對其進(jìn)行進(jìn)一步確認(rèn)。同時(shí)混凝土受到化學(xué)侵蝕、凍害等影響使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其中存在質(zhì)量問題，想要明確確定損害情況，需要應(yīng)用鉆芯法進(jìn)行確認(rèn)?；蛘哂捎陴B(yǎng)護(hù)不當(dāng)、材料計(jì)時(shí)工過程存在問題而導(dǎo)致混凝土發(fā)生質(zhì)量問題時(shí)，采用鉆芯法進(jìn)行確認(rèn)則更為穩(wěn)妥。

3.2鉆芯裝置的選用與試樣制備

通過鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度時(shí)，由于對混凝土結(jié)構(gòu)造成損害，為了避免產(chǎn)生較大影響，應(yīng)盡量選擇操作方便、重量較輕的鉆芯機(jī)，并結(jié)合檢測標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)選擇鉆頭型號，一般情況下，芯樣的直徑需要超過3倍的最大粗骨料粒徑，芯樣高度與致敬保持一致即可，同時(shí)在進(jìn)行芯樣切割加工時(shí)，需要盡可能確保芯樣兩端平整。通常情況下，100mm長度的芯樣平整度誤差不應(yīng)超過0.1mm。另外，需要注意保證芯樣的兩個(gè)端面相互平行及軸線互相垂直，最后需要保證制取的芯樣應(yīng)完整無裂縫。為了保證檢測結(jié)果真實(shí)可靠，芯樣的濕度等數(shù)據(jù)信息需要與待測定混凝土材料整體濕度等保持一致。

3.3芯樣數(shù)量

鉆芯法會對混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞，因此需要科學(xué)控制芯樣數(shù)量。但需要注意芯樣強(qiáng)度呈現(xiàn)離散性特點(diǎn)，如果取樣數(shù)量過少，也無法準(zhǔn)確判斷混凝土的強(qiáng)度。因此需要結(jié)合具體情況針對不同的構(gòu)件確定不同的取樣數(shù)量。如果是對單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行檢測時(shí)，則每個(gè)構(gòu)件的鉆芯數(shù)量不應(yīng)低于3個(gè);對于尺寸較小的單個(gè)構(gòu)件，鉆芯數(shù)量可取2個(gè);如果對構(gòu)件的局部區(qū)域進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)由要求檢測的單位提出鉆芯位置及芯樣數(shù)量;對批樣混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢測時(shí)，現(xiàn)場受檢構(gòu)件的最低數(shù)量應(yīng)在5～10個(gè)，同時(shí)每個(gè)構(gòu)件的鉆芯取樣數(shù)量應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況確定。最后在對芯樣進(jìn)行檢測之前，需要對其做好標(biāo)記，明確記錄鉆取芯樣位置、深度及數(shù)量等信息[4]。

3.4鉆芯部位

在選取芯樣鉆取位置時(shí)，應(yīng)避免應(yīng)力集中區(qū)域及安全性薄弱區(qū)域進(jìn)行取樣，不宜在構(gòu)件接頭、邊緣等區(qū)域進(jìn)行鉆芯取樣。通常情況下，選取鉆芯部位時(shí)都遵循以下幾點(diǎn)原則，其一是選擇結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位進(jìn)行取樣操作，其二是選擇可代表混凝土整體構(gòu)建強(qiáng)度的部位進(jìn)行取樣，其三是應(yīng)選擇便于鉆芯機(jī)安放及操作的部位取樣，其四是需要避開主筋、預(yù)埋件和管線的位置，并盡量避開其他鋼筋。

3.5鉆芯機(jī)固定

在鉆芯機(jī)取樣過程中，鉆筒會由于高速轉(zhuǎn)動而出現(xiàn)強(qiáng)烈的震動，這會影響芯樣的平整度，因此在取樣時(shí)需要有效固定鉆芯機(jī)。如果鉆芯機(jī)發(fā)生振動會出現(xiàn)鉆取的芯樣垂直度差、發(fā)生變形等問題，這會對最終結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。

結(jié)語

回彈法和鉆芯法都是檢測混凝土強(qiáng)度的有效手段，在路橋工程混凝土結(jié)構(gòu)檢測中極為常見，兩種方法存在差異，各有獨(dú)特的優(yōu)缺點(diǎn)?；诖?，在實(shí)際檢測過程中，需要結(jié)合具體情況和實(shí)際檢測條件，選擇最佳檢測方法進(jìn)行強(qiáng)度檢測工作。最后，在條件允許情況下，為了提升檢測結(jié)果準(zhǔn)確度，也可以綜合應(yīng)用回彈法和鉆芯法。充分發(fā)揮兩種方法的優(yōu)勢，揚(yáng)長避短，從而實(shí)現(xiàn)用最小的代價(jià)獲得最精準(zhǔn)的強(qiáng)度檢測數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王笑天.回彈法和鉆芯法在混凝土強(qiáng)度檢測中的應(yīng)用[J].四川建材，2019，45（05）：32-33.

[4]陳小力.淺談回彈法和鉆芯法在結(jié)構(gòu)混凝土檢測中的應(yīng)用[J].江西建材，2018（09）：51-52+55.

作者簡介：丁文清1968年1月出生，男，漢族，籍貫：江蘇省淮安市。主要研究方向：工程檢測技術(shù)。