回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的影響因素分析及優(yōu)化措施研究

摘 要：在回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的過程中，可能會(huì)受環(huán)境、材料、設(shè)備、技術(shù)等方面因素影響而出現(xiàn)檢測結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。為了提升回彈檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度，文章在對(duì)上述因素進(jìn)行深入分析的同時(shí)提出了相關(guān)優(yōu)化措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：混凝土強(qiáng)度檢測；回彈法；影響因素；優(yōu)化措施

1 前言

混凝土強(qiáng)度直接反映混凝土的質(zhì)量，在工程建設(shè)中，常采用回彈法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的檢測。為了提高回彈法檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度，必須深入分析相關(guān)影響因素，不斷優(yōu)化回彈法檢測過程，確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確有效。

2回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的原理

回彈法能夠檢測混凝土強(qiáng)度的原理主要是利用了混凝土表面的硬度和抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系。在回彈儀的重錘沖擊下，混凝土表面會(huì)形成瞬間的彈性變形，而混凝土因自身的恢復(fù)性能會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的恢復(fù)力，使重錘彈回。通過測量重錘彈回的距離，就能夠確定回彈值的大小，由于混凝土表面的硬度與其抗壓強(qiáng)度有一定的相關(guān)性，以此為技術(shù)就可以通過回彈值來推測混凝土的抗壓強(qiáng)度。

3影響回彈法檢測混凝土強(qiáng)度結(jié)果準(zhǔn)確性的因素

3.1環(huán)境因素

在混凝土強(qiáng)度檢測中，回彈法的準(zhǔn)確性會(huì)受到環(huán)境濕度和溫度的影響。

第一，溫度影響。相關(guān)研究表明，環(huán)境溫度能夠顯著影響回彈儀中彈簧的物理性能，尤其是其彈力。在極端溫度條件下，如低于-4℃或高于40℃，彈簧的彈性和響應(yīng)速度會(huì)發(fā)生變化，這直接導(dǎo)致回彈儀的讀數(shù)產(chǎn)生偏差，以-10℃的低溫環(huán)境為例，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，此時(shí)回彈儀的讀數(shù)可能比常溫條件下低5～10個(gè)單位，這種偏差在寒冷地區(qū)或冬季進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測時(shí)尤為明顯，同時(shí)高溫環(huán)境也會(huì)使彈簧材料性能發(fā)生變化，進(jìn)而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性[1]。

第二，濕度影響。在高濕度環(huán)境中，混凝土表面會(huì)吸附更多的水分，這些就會(huì)改變混凝土的表面狀態(tài)，還可能影響回彈儀與混凝土表面之間的接觸動(dòng)力學(xué)。尤其當(dāng)相對(duì)濕度超過85%時(shí)，混凝土表面的水分含量顯著增加，導(dǎo)致回彈值偏低。這對(duì)于低強(qiáng)度混凝土的影響極其明顯，因?yàn)榈蛷?qiáng)度混凝土的孔隙率相對(duì)較高，更容易吸水，而隨著混凝土強(qiáng)度的提高，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加致密，濕度對(duì)回彈測量的影響也會(huì)相應(yīng)減弱。

3.2材料因素

除了環(huán)境因素外，混凝土的材料組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)其表面硬度和回彈值也具有顯著影響。

首先，原材料的差異是導(dǎo)致混凝土性能變化的關(guān)鍵因素。例如，不同種類和強(qiáng)度等級(jí)的水泥會(huì)影響混凝土的硬化過程和最終強(qiáng)度。高強(qiáng)度等級(jí)的水泥通常含有更多的活性成分，能夠形成更為致密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而提高混凝土的回彈值。其次，石子的類型和粒徑大小也會(huì)影響混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面硬度。較大粒徑的石子可能增加混凝土的骨料間隙，降低其密實(shí)度，進(jìn)而影響回彈值；砂子的種類和細(xì)度同樣重要，細(xì)砂能夠填充更小的空隙，提高混凝土的密實(shí)性，從而增加回彈值。

最后，混凝土保護(hù)層的厚度和內(nèi)部鋼筋的直徑以及分布密度也會(huì)影響回彈法的檢測結(jié)果[2]。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，保護(hù)層的主要作用是防止鋼筋銹蝕和外界環(huán)境的侵蝕，其厚度直接影響鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)性能和混凝土的耐久性。當(dāng)保護(hù)層厚度較小時(shí)，鋼筋對(duì)回彈值的影響較大。這是由于鋼筋的存在會(huì)改變混凝土內(nèi)部的應(yīng)力分布和傳遞機(jī)制，導(dǎo)致在鋼筋附近區(qū)域的混凝土具有更高的硬度，并且隨著保護(hù)層厚度的增加，鋼筋對(duì)回彈值的影響逐漸減弱，因?yàn)檩^厚的保護(hù)層能夠更有效地隔離鋼筋對(duì)混凝土表面的影響。

3.3技術(shù)因素

技術(shù)因素對(duì)于回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的影響也相對(duì)較大。

第一，成型方法對(duì)回彈強(qiáng)度的影響。對(duì)于采用常規(guī)手工插搗和機(jī)振成型的混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)于回彈強(qiáng)度的影響相對(duì)較小，但是對(duì)于部分采用特殊成型方法所形成的混凝土，混凝土的內(nèi)結(jié)構(gòu)和表面硬度會(huì)出現(xiàn)變化，影響回彈檢測的結(jié)果。

第二，碳化深度的大小也會(huì)影響回彈法的檢測結(jié)果。當(dāng)混凝土表面發(fā)生碳化時(shí)，其表面硬度會(huì)隨之增加，導(dǎo)致回彈值偏高，從而可能使推定的強(qiáng)度值產(chǎn)生誤差，在使用回彈法進(jìn)行檢測時(shí)，如果忽略了碳化深度的影響，就可能會(huì)高估混凝土的強(qiáng)度。

第三，養(yǎng)護(hù)技術(shù)?，F(xiàn)階段混凝土多采用灑水養(yǎng)護(hù)、增壓養(yǎng)護(hù)、自然養(yǎng)護(hù)等方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，但是在檢測規(guī)范中明確指出增壓養(yǎng)護(hù)得到的混凝土并不適用回彈檢測法。另外，上文中明確指出濕度過大會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，那么參考該原理，灑水養(yǎng)護(hù)也不適用于回彈法檢測。

3.4操作因素

操作因素也會(huì)影響回彈檢測的結(jié)果。待檢測區(qū)域的表面情況，會(huì)直接影響回彈值的準(zhǔn)確性?；炷翗?gòu)件表面可能存在的各種缺陷和污染物，如疏松層、浮漿、油垢等，都會(huì)影響到彈擊錘與混凝土表面的接觸情況，進(jìn)而影響到回彈值。如果回彈儀的彈擊錘錘擊到疏松層、浮漿或者油垢等表面時(shí)，所檢測到的混凝土回彈值就會(huì)相對(duì)較低，其原因是上述結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度相對(duì)較低，并且油垢、灰塵等附著在混凝土表面會(huì)形成一個(gè)阻隔層，彈擊錘可能無法深入到混凝土表面，進(jìn)而影響回彈檢測的結(jié)果。

同時(shí)，如果混凝土表面不平整，存在坑洼、凸起或裂縫等缺陷，就會(huì)導(dǎo)致回彈方向偏差過大，影響最終回彈檢測的準(zhǔn)確性。一般情況下，回彈均為垂直帶側(cè)面方向，但是對(duì)于凹陷或者凸起部位，其回彈方向就會(huì)發(fā)生變化，對(duì)于凸起部分，其所測量到的回彈值可能相對(duì)較高，而對(duì)于凹陷部分，回彈值則可能相對(duì)較低[3]。

此外，操作人員的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)對(duì)于回彈法檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性也有著明顯的影響，如果操作人員在檢測過程中存在不規(guī)范操作或者缺乏相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，也會(huì)導(dǎo)致最終測量結(jié)果誤差過大。

3.5設(shè)備因素

回彈儀自身的性能和使用狀態(tài)也會(huì)影響最終檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，回彈儀的彈簧張力、擊打器桿前端的導(dǎo)軌、指針的長度和摩擦，以及相關(guān)部件的質(zhì)量，都會(huì)對(duì)檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。如果這些部件存在問題，如彈簧張力不穩(wěn)定、導(dǎo)軌磨損、指針長度不準(zhǔn)確等，都會(huì)導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差。此外，如果在檢測前沒有按照要求進(jìn)行檢定，也會(huì)影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4優(yōu)化回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的措施

4.1加強(qiáng)溫濕度管理，營造良好檢測條件

在混凝土強(qiáng)度檢測過程中，環(huán)境因素對(duì)回彈法的準(zhǔn)確性有著顯著的影響。為了確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須針對(duì)溫度和濕度采取有效的優(yōu)化措施。

首先，在高溫或低溫環(huán)境中，混凝土的彈性模量和硬度可能會(huì)發(fā)生變化，從而影響回彈值。因此，檢測人員在進(jìn)行回彈法檢測時(shí)，應(yīng)盡量避開極端溫度條件。而對(duì)于需要在極端溫度下進(jìn)行回彈檢測的情況，則必須通過標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)回彈儀進(jìn)行溫度校正，或者根據(jù)溫度校正曲線來調(diào)整回彈值，以確?；貜梼x在不同溫度環(huán)境下都能保持較高的準(zhǔn)確性。其次，對(duì)于濕度的影響，在檢測前需要對(duì)混凝土表面進(jìn)行充分的干燥處理，具體可以采用自然風(fēng)干、使用吸水布擦拭或者使用專門的干燥設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，尤其在濕度較高的環(huán)境中，更必須做好混凝土表面的預(yù)處理，盡可能減少水分對(duì)回彈值的影響，以提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.2全面考慮材料因素影響，提高檢測結(jié)果準(zhǔn)確性

對(duì)于材料因素的影響，在混凝土結(jié)構(gòu)制備中必須嚴(yán)格控制混凝土原材料的質(zhì)量，確保使用的水泥、石子、砂子等材料符合規(guī)范要求，并加強(qiáng)振搗過程控制，確?；炷临|(zhì)量的合格達(dá)標(biāo)。同時(shí)，對(duì)于鋼筋保護(hù)層的內(nèi)部鋼筋的影響，在回彈檢測前可以通過電磁感應(yīng)儀檢測鋼筋混凝土中的鋼筋分布，并標(biāo)記保護(hù)層的厚度。在回彈測試的過程中，需要避開標(biāo)的區(qū)域，這樣就可以有效降低鋼筋保護(hù)層和鋼筋對(duì)于回彈檢測結(jié)果的影響。與此同時(shí)，在回彈檢測中，除了需要盡可能規(guī)避鋼筋保護(hù)層較厚區(qū)域的影響外，還要檢測其他間距，其需要控制在2 m以內(nèi)，同時(shí)，待測點(diǎn)中心位置和混凝土頂?shù)拇怪本嚯x也需要控制在0.3 m～0.5 m之間，此外，還需要通過鉆芯法來修正回彈檢測結(jié)果，盡可能提高回彈檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.3加強(qiáng)技術(shù)管理，完善技術(shù)措施

為了提升回彈法檢測的準(zhǔn)確性，需要從技術(shù)角度出發(fā)，采取一系列優(yōu)化措施。

首先，由于成型方法不同，混凝土結(jié)構(gòu)的表面硬度和物理性能也會(huì)存在差異，在機(jī)器檢測中，需要根據(jù)不同成型方法建立起相對(duì)應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)回彈強(qiáng)度修正系數(shù)。比如，對(duì)于振搗成型的混凝土和自流平成型的混凝土，由于它們的密實(shí)度和表面硬度存在差異，就可以通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，確定各自的回彈強(qiáng)度修正系數(shù)，從而消除成型方法對(duì)回彈檢測結(jié)果的影響。

其次，對(duì)于碳化深度的影響，在回彈檢測前需要檢測混凝土表面的碳化深度，可以使用專用碳化深度檢測儀來完成，然后再根據(jù)碳化深度的檢測結(jié)果對(duì)回彈值進(jìn)行修正，從而提高檢測的準(zhǔn)確性。根據(jù)規(guī)程要求，對(duì)齡期小于1年的構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度檢測時(shí)，當(dāng)碳化深度值超過表1所示的限值要求時(shí)，宜采取表中對(duì)應(yīng)的碳化深度值限值[4]。此外，考慮到濕度對(duì)回彈檢測結(jié)果的影響，在檢測過程中盡可能選擇自然養(yǎng)護(hù)的方法，如果需要采用增壓養(yǎng)護(hù)或者灑水養(yǎng)護(hù)，必須在7天以后，并且表面完全干燥后才可檢測。

4.4規(guī)范操作管理，不斷提高檢測人員綜合能力

為了確?；貜棛z測結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須制定關(guān)于回彈法檢測的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，明確檢測步驟、方法、注意事項(xiàng)等，對(duì)設(shè)備準(zhǔn)備、檢測點(diǎn)選擇、回彈儀的使用、數(shù)據(jù)記錄和分析等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)說明。比如在檢測前，檢測人員應(yīng)對(duì)混凝土表面進(jìn)行仔細(xì)清理，徹底清除疏松層、浮漿、油垢等污染物；檢測點(diǎn)應(yīng)能代表整體混凝土結(jié)構(gòu)的性能，通常情況下，回彈測區(qū)面積為0.09 m2，測點(diǎn)為12個(gè)，并且檢測點(diǎn)需要做到均勻分布，并且避開混凝土表面的裂縫、氣孔等缺陷部位；回彈儀的軸線必須始終垂直混凝土表面，每次檢測前都需要檢測回彈儀和混凝土表面的垂直度，一般情況下，每個(gè)檢測點(diǎn)需要進(jìn)行10次左右的彈擊，取平均值作為該點(diǎn)的回彈值。

此外，檢測人員的技能水平也直接影響著檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度，因此在日常工作中需要加強(qiáng)對(duì)檢測人員的培訓(xùn)管理，使其能夠熟練掌握回彈法的操作規(guī)程和技巧，同時(shí)還需要定期進(jìn)行考核，并建立相應(yīng)的考核機(jī)制，通過獎(jiǎng)懲措施來促使檢測人員不斷提高自身操作的規(guī)范性和檢測能力。

4.5加強(qiáng)檢測設(shè)備管理，定期進(jìn)行維護(hù)檢修

回彈儀自身的性能和狀態(tài)直接影響著檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。在檢測前，檢測人員需要對(duì)回彈儀的性能進(jìn)行檢測，一方面，需要確保設(shè)備證書齊全，各項(xiàng)性能指標(biāo)都達(dá)到相應(yīng)要求，根據(jù)混凝土強(qiáng)度來選擇相應(yīng)的回彈儀，如M225型回彈儀用于檢測C10～C60的混凝土構(gòu)件，而對(duì)于C60～C80混凝土則需要采用H550型回彈儀進(jìn)行檢測；另一方面，需要做好回彈儀的率定，回彈儀一般采用HRC為60的鋼砧率定，率定值需要被控制在80±2內(nèi)，確?；貜梼x狀態(tài)可得到準(zhǔn)確判定。需要注意在新規(guī)程中要求M225型回彈儀必須在質(zhì)量為1.05 Kg的鋼砧上率定。此外，如果回彈儀彈擊在6000次以上，該回彈儀就必須進(jìn)行維護(hù)，以免產(chǎn)生碎屑，從而確保彈簧的阻力符合既定要求，避免彈簧阻力降低而影響回彈檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5結(jié)論

回彈法在混凝土強(qiáng)度檢測中，不僅可以實(shí)現(xiàn)無損檢測，并且操作簡便，成本投入較低，即便對(duì)于各種不同類型的混凝土結(jié)構(gòu)，回彈法依然有著較高的檢測精度，檢測范圍非常廣泛。但是為了進(jìn)一步提高回彈法的檢測準(zhǔn)確度，必須深入分析各類因素的影響，制定并實(shí)施有效的優(yōu)化措施，盡可能提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。

參考文獻(xiàn)

[1]俞曉涵.建筑工程混凝土強(qiáng)度檢測中回彈檢測方法應(yīng)用[J].四川建筑，2024，44（1）：136-137.

[2]閆冬冬.回彈法檢測技術(shù)在混凝土強(qiáng)度檢測中的應(yīng)用分析[J].四川水泥，2024（2）：16-18.

[3]陳采淵.混凝土強(qiáng)度檢測與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的解讀與應(yīng)用[J].廣東建材，2023，39（11）：34-36.

[4]程好轉(zhuǎn).建筑工程中的混凝土試塊強(qiáng)度檢測分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2023，21（20）：21-23.

作者簡介：張春娜（1982.01-），女，蒙古族，內(nèi)蒙古赤峰人，碩士研究生，副教授，研究方向：道路橋梁工程。