回彈法與鉆芯法檢測混凝土強度差異性分析

姚遠宏，劉永成，張澤雨

（中國建筑科學(xué)研究院天津分院，天津 300384）

混凝土在建筑領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，它的質(zhì)量對建筑物的安全性和使用性有極大影響，因此混凝土強度檢測尤為重要?；貜椃ㄓ捎跈z測方便、操作便捷、效率快、無損檢測，在檢測混凝土強度時被廣泛采用；但回彈法是一種間接測量方法，用于檢測混凝土表面硬度，間接反映混凝土內(nèi)部強度[1]，它的檢測結(jié)果不能完全代表混凝土強度。本文對回彈法和鉆芯法兩種混凝土檢測方法進行比較，針對不同的要求，靈活運用兩種方法，提高混凝土檢測的可靠性和準確性。

1 差異性分析

1.1 回彈法檢測

回彈法首先檢測混凝土表面的硬度，然后根據(jù)經(jīng)驗曲線中相應(yīng)的硬度結(jié)果將其轉(zhuǎn)換為強度?？梢?，回彈法的檢測方法只能側(cè)重于混凝土表面強度的檢測。當混凝土的表面和內(nèi)部強度完全相同時，也就是“表里如一”時，該檢測方法能準確反映混凝土的實際強度[2]。根據(jù)檢測特性，回彈法適用范圍不包括表面與內(nèi)部或內(nèi)部缺陷有顯著差異的混凝土的檢測。

1.2 鉆芯法檢測

鉆芯法是一種半損傷檢測方法，利用專用的巖芯鉆機在被測混凝土構(gòu)件上鉆孔，觀察混凝土強度的內(nèi)部質(zhì)量；然后對芯樣切割整平處理成標準試件，進行抗壓強度試驗，通過芯樣抗壓強度來推定構(gòu)件的混凝土強度。由于鉆芯法是直接在測試的構(gòu)件上鉆取樣品，其準確性普遍被人接受，因此在實際檢測活動中得到了大量應(yīng)用，特別是當懷疑其他測試方法的結(jié)果時，通常使用該方法作為驗證[3]。

1.3 兩種檢測方法的差異性

天津某項目在檢測同一構(gòu)件混凝土強度時，鉆芯法強度均高于回彈法強度，有1個甚至提高了62.3%，這也從實際數(shù)據(jù)中驗證了混凝土結(jié)構(gòu)的表面和內(nèi)部的強度產(chǎn)生了差異。見表1。

表1 回彈法與鉆芯法同時檢測同一構(gòu)件測強結(jié)果

續(xù)表1

由表1可以看出，盡管兩種檢測方法針對相同混凝土的相同試驗區(qū)域，但是它們針對的工程實體混凝土的強度卻不一致[4]。

2 影響混凝土回彈強度的因素

2.1 混凝土表面平整度和密實度

如果檢測面不平整，彈擊桿在接觸混凝土表面時會有一定的角度，對回彈值會有一定的影響；如果混凝土表面上有氣泡、凹坑等缺陷，則彈擊桿與混凝土接觸的表面積會減小，回彈值會減??；有時檢測面上的氣泡很少并且有一層漂浮的泥漿，回彈值也會減小。混凝土澆筑過程為節(jié)約時間，未遵守規(guī)范要求，更有甚者在澆筑過程中隨意加水，增加其坍落度，便于流淌至模型中；過度的振搗、漏振等行為，均會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的回彈強度差異很大。

2.2 混凝土內(nèi)外強度不一致

混凝土內(nèi)外強度不一致的直接原因是結(jié)構(gòu)沒有養(yǎng)護到位。如果養(yǎng)護不足，混凝土表面結(jié)構(gòu)質(zhì)量不合格；目前，施工單位通常在未養(yǎng)護的情況下提前拆除模板，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面硬度低，回彈值低于混凝土的實際強度[5]。這也是很多實際工程結(jié)構(gòu)不能滿足回彈要求，但芯樣抗壓強度合格的原因。

2.3 碳化深度較高

施工中，混凝土養(yǎng)護不好，表面混凝土未水化，呈白色，粉化嚴重，使用工具去除表面泡漿時，混凝土表面通常含有砂子和粉末，碳化值很高。有時混凝土結(jié)構(gòu)表面致密，沒有打磨和粉化，表面無蜂窩、麻面，外觀質(zhì)量合格，回彈值正常，但碳化值較高，使用非正規(guī)的脫模劑是造成這一現(xiàn)象的原因之一，其pH值為5～6，屬弱酸性，會稀釋混凝土表面的堿度，導(dǎo)致混凝土的碳化值較高。

2.4 涂抹混凝土表面強化劑

混凝土表面增強材料的主要成分有氟硅酸鎂、水玻璃、氫氧化鈣和硫酸鋁，具有滲透和成膜的雙重作用，可以穩(wěn)定地提高混凝土表面的回彈值并顯著提高耐久性指標，如混凝土的吸水率、抗碳化性、耐氯離子擴散系數(shù)和抗硫酸鹽腐蝕系數(shù)等。不同強度、不同養(yǎng)護齡期的混凝土的吸水率、碳化值、回彈值和耐腐蝕系數(shù)均有較大的提高。

2.5 測試儀器

當回彈超過2 000次時，需拆卸回彈儀進行維護，非常繁瑣，因此在實際工作中會出現(xiàn)沒有定期維護的情況：當回彈儀的回彈桿末端由于頻繁撞擊混凝土結(jié)構(gòu)而變得平坦時，不及時更換，會導(dǎo)致測試儀器不準確。從操作角度看，測試期間彈擊桿應(yīng)垂直于測試表面，但是大多數(shù)檢測人員在操作儀器時通常不可避免地會傾斜，從而導(dǎo)致測試結(jié)果不準確[6]。從混凝土結(jié)構(gòu)的角度看，測試過程中測量區(qū)域的表面應(yīng)為原始的泥漿表面且光滑平整：當有浮漿時，檢測人員未清理表面，會導(dǎo)致檢測結(jié)果低。另外，外部溫度和濕度也會影響測試結(jié)果，當結(jié)構(gòu)位于河流、湖泊、海洋附近或濕度高的環(huán)境中時，回彈值通常較低。

3 針對差異性采取的措施

3.1 合理選用回彈法檢測

混凝土內(nèi)部和外部有時會產(chǎn)生較明顯的差異；因此，回彈法可以初步推定混凝土強度，但不宜直接作為判定混凝土強度的依據(jù)。合理運用回彈法和鉆芯法，將兩種方法融合使用，相互彌補，同時提高測的效率和準確性，在實際工程中，兩種方法融合使用在檢測行業(yè)很常見，能相互佐證，也是被普遍接受的檢測方法。

3.2 精確控制鉆芯法

在使用鉆芯法檢測時，現(xiàn)場取芯按照規(guī)范要求來操作，合理選取樣品段，取樣長度多為1～3 cm，有時為避免加工后合格的樣品數(shù)量不夠，可以適當多??；在選擇樣品時，應(yīng)具有代表性。在檢測芯樣時，應(yīng)注重樣品本身的檢測質(zhì)量，這對實體工程檢測時有著極為深遠的意義。

3.3 提高現(xiàn)場施工質(zhì)量

混凝土產(chǎn)品強度和混凝土結(jié)構(gòu)強度并不是完全一致。結(jié)構(gòu)強度一般低于產(chǎn)品強度，這往往與現(xiàn)場施工質(zhì)量相關(guān)，因此要保證現(xiàn)場施工規(guī)范，同時在現(xiàn)場加強監(jiān)督，在澆筑混凝土時禁止注水，及時對混凝土進行振搗，加強現(xiàn)場養(yǎng)護。

4 結(jié)語

雖然兩種方法存在差異，但準確、及時地分析原因并采取處理措施，可以防止問題的發(fā)生。充分認識質(zhì)量控制在整個工程中的重要性，具體施工過程中各方按照規(guī)章制度履行職責，規(guī)范檢測過程，可以防止各種質(zhì)量問題和質(zhì)量事故的發(fā)生。在采用回彈法時，為了獲得更準確的混凝土實際強度，應(yīng)嚴格按照相應(yīng)的規(guī)范標準進行進行檢測。