回弹法与钻芯法现场检测混凝土强度的检测技术应用

回弹法与钻芯法现场检测混凝土强度的检测技术应用

张立宏

广州市建筑设备安装工程质量检测站广东省广州市510410

摘要：混凝土是我国工程建设中使用最普通的结构材料之一，其质量直接影响到结构的适用性、安全性和耐久性，传统的混凝土质量检测方法是以按规定取样制作的试件试压试验为基础的，但由于试件的制作条件、养护环境及受力状态与结构中原位混凝土有明显差异，经常需要进行结构中原位混凝土强度检测。检测的方法有很多，如回弹法、钻芯法、超声法、回弹超声法、拔出法等，其中回弹法与钻芯法是常用的检测混凝土强度的有效方法。

关键词：混凝土；抗压强度；回弹法；钻芯法

一、回弹法和钻芯法检测特点

回弹法就是利用回弹的仪器在混凝土表面进行工作，当物体接触混凝土表面之后由于弹力的效果使得重锤会出现一定的偏离。根据偏离的距离计算出回弹值，利用回弹值和混凝土强度之间的函数值总结出混凝土抗压强度的规律。这种方式在现有的检测中得到了很好的推广，鉴于其在使用中是施工现场直接完成实验过程，同时实验设备操作简单携带方便，检测的结果精确。

钻芯法是利用专用钻芯机从被检测的结构或构件上直接钻取圆柱型的混凝土芯样，并根据芯样的抗压试验强度来推定混凝土的抗压强度，是较为直观可靠的检测混凝土强度或观察混凝土内部质量的局部半破损现场检测方法。

二、回弹法检测混凝土强度的检测技术应用

1、注意回弹法检测的适用条件

适用于工程结构中龄期为14～1000天、抗压强度为10～60MPa的普通混凝土抗压强度的检测，不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土构件的检测。

2、影响回弹法检测精度的原因

（1）检测人员操作不当

检测人员操作要规范，切忌随意操作和随意取舍数值。因为测点回弹值的取舍不当，有时会出现异常现象，从而导致回弹平均值的偏高或偏低，影响检测结果的准确性。如在某次混凝土强度测量中，大部分测试值都在30～35范围内，而个别测试值达到42以上，但这种超高值出现4个以上时，会影响测试结果。出现这种情况或许是某个区域下面正好有一较大粗骨料，从而导致数值偏大。如果出现四个以上数值偏低，可能是在混凝土表面较浅地方存在疏松现象。这种数据应该舍弃，为避免误差应扩大测区面积，另加布点。

（2）混凝土检测面

在检测时经常会遇到麻面或有浮浆的构件，回弹前必须用砂轮磨平，否则结果偏低。在测试面达到清洁、平整的前提下，还需注意混凝土表层是否干燥，混凝土的含水率会影响其表面的硬度，混凝土在水泡之后会导致其表面硬度降低。对于潮湿的混凝土，待其表面干燥后再进行测试。

（3）碳化及龄期

混凝土碳化是指水泥经水化游离出氢氧化钙与空气中得二氧化碳作用，生成硬度较高的碳酸钙和水的现象。碳化使混凝土表面硬度增加，回弹值增大，但对混凝土内部强度影响不大，随着混凝土龄期的增长，碳化深度也在增长，对回弹法测强有显著的影响。因此，对混凝土回弹值必须加碳化修正值。碳化不仅包括了龄期的影响，也包括了因不同水泥品种、不同水泥用量引起的混凝土不同碱度的影响，从而使同条件同龄期试块具有不同的碳化深度。

3、正确选择测区

（1）检测构件布置测区时，相邻两测区的间距应控制在2m以内，测区离构件端部或施工缝的距离不宜大于O.5m，且不宜小于0.2m。

（2）测区宜选在使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑面，并选在对称的两个可测面上，如果不能满足这一要求，也可选在一个可测面上，且应分布均匀。

（3）在构件的受力部位及薄弱部位必须布置测区，并应避开预埋件，遇到小型薄壁构件时，应设置支撑固定。

（4）检测面应为原状混凝土面，避开蜂窝、麻面，检测前应进行清理、平整，不应有装饰层、疏松层、浮浆、油垢。

（5）检测时遇到杂物要将其清除，并将残留的粉末、碎屑清理干净，还需注意混凝土表层是否干燥。混凝土表面的湿度对回弹法检测影响较大，对于潮湿或浸水的混凝土，须待其表面干燥后再进行检测。

4、回弹值测量

检测时，回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面，缓慢施压，准确读数，快速复位。测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距一般不小于20mm。对一些打磨得比较深，石子都已经外露的，测点要避开外露的石子。回弹仪的操作，表面看很简单，但实际操作中，很多是不规范的，特别是检测混凝土楼板底面时，有些人由于手部力量不足，回弹仪的轴线与混凝土检测面不能保持垂直，从而造成误差。检测混凝土侧面或表面时，操作者往往会将回弹仪快速地冲向检测面，使回弹仪内部结构受外力冲击，造成回弹仪使用寿命缩短，正确的方法是将回弹仪的弹击杆贴住检测面，然后缓慢施压，读数后快速复位。

三、钻芯法检测混凝土强度的检测技术应用

1、钻芯法检测混凝土强度操作方法要点

（1）确定检验批容量

一般情况下，对混凝土的浇筑几乎都是分浇筑的，因此，在鉴定时所选取的构件都出自于一批构件。遇到确定检验批结构构件的混凝土强度推定值时，应当先确定所要检测的检验批的范围。检验批的划分必须符合《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300的规定。

（2）钻芯芯样数量的确定

钻取芯样的数量，应与检测的目的有关，譬如：成批构件进行混凝土强度检测时，钻取芯样数量应为20～30个，当取芯直径小于100mm时，取芯数量应适当增多；我们通常在构件上选取3个以上进行混凝土强度的检验；但当遇到截面比较小时，视情况而定，每个构件上取一个芯样；当取芯的目的是修正回弹法或超声回弹综合法检测混凝土强度时，则取芯数量应不少于6个；选取芯的数量要根据不同的天气情况、特殊的情况而定。

2、不同的钻芯位置选择

在实际的工程之中，对于钻芯位置的选取一定要慎重考虑，通常要对受力较小的结构部分进行芯样选择。

（1）混凝土梁

余弦波状为一个梁的受力图形，在梁的中间位置，梁的截面会出现上部受到压力、下部受到拉力的情况。

框架梁之中，如果梁截面的高度大于等于500mm，那么就以中和轴上弯矩值最小的部分或者在梁跨中中和轴向下的部位作为钻芯的位置；如果高度小于500mm，也可以让中和轴上弯矩值最小的部分作为钻芯的位置，但是不能选在在梁跨中中和轴向下的部位。

此外，在住宅工程之中，对于阳台挑梁中混凝土结构强度的检测，应该在室内锚固部分距外墙1米左右的阳台挑梁的托梁之上进行钻芯位置的选择。

当出现圈梁与简支梁相互连接的情况时，应该对简支梁中所存在的混凝土进行强度检测，其钻芯位置的选择适宜在圈梁之上。

（2）混凝土柱

不管是偏心受力柱还是轴向受力柱，其对钻芯位置的选择都可以选取在混凝土柱横轴和纵轴的交点处。通常，为混凝土柱进行施工的时候都是采用由上至下的浇捣方式，振捣后，由于重力作用柱下半部的石子与上半部的石子相比，数量较少。所以，一般情况下，下半部分混凝土的强度要比上半部分混凝土的强度大，并且，这个位置对受力偏心柱来说，也是弯矩最小值的所在处，因此，钻芯在这个部位可以保证芯样具有代表性，并且对柱的伤害也可以相对的减小。

3、芯样钻取时的注意点

（1）进钻速度宜慢而稳，速度过高会对芯样造成损伤。

（2）在芯样钻取过程中，要注意机具的工作状态，保证机具的稳定，冷却液流量要适当。

（3）钻芯机固定方法应安全可靠，便于操作。

（4）芯样取出后应立即按编号进行标记，以便在发现异常时可以追溯或重新取样。

（5）钻芯后留下的孔洞应及时进行修补。一般应采用比原构件混凝土高一个强度级的混凝土或细石混凝土支模浇筑。对截断钢筋的构件应在征得设计单位意见后，凿开两端钢筋部位的混凝土，再焊接连接钢筋补强后再浇筑混凝土，并保湿养护。

四、结束语

回弹法检测混凝土强度具有对结构非破损、操作简便、测试快速的优点，应用较为广泛，但是回弹法应用不当和混凝土表面质量和内部质量有较大差异时，测试结果往往误差较大。钻芯法相比回弹法更加的直观，可以反映混凝土内部的一个真实情况。

参考文献：

[1]陈明明.基于回弹法检测砼抗压强度的分析与研究[J].价值工程，2012

[2]王玉华浅析提高回弹法检测水工混凝土抗压强度准确度[J].内蒙古水利，2011