影响回弹法检测混凝土抗压强度的因素及对策研究

回弹法无损测强作为建筑工程主体结构检测的一种常用方法，在工程质量监督中占据重要地位。以下就根据回弹法测强的影响因素、对策以及在监督工程中发现的问题做一研究。1影响因素分析采用回弹法检测混凝土强度的影响因素众多，主要有原材料、成型方法、养护方法及湿度、模板、碳化深度及龄期、回弹仪、测区和测试面及其他等因素的影响。1.1原材料用于普通混凝土的六大水泥品种及矿渣水泥，对混凝土回弹检测无明显影响；卵石和碎石的回弹测强关系基本吻合，5～40mm粒径的石子对回弹法测强基本没有影响，当石子粒径超过60mm时必须制定专用测强曲线；砂子在品种及筛分符合JGJ52－2006标准要求的情况下，对回弹法测强也无明显影响；非引气型外加剂对回弹法测强几乎没有影响，引气型外加剂对回弹法测强有影响，可以建立专用测强曲线；泵送剂、高效减水剂等用于商品混凝土(主要是泵送混凝土)的外加剂有影响，应进行修正，详见规程中泵送混凝土的修正。1.2成型方法一般人工插捣成型及机械振动成型工艺对回弹法测强没有影响；离心法、真空法、压浆法、喷射法和混凝土表层经各种物理、化学处理方法成型的混凝土，须建立专用测强曲线。混凝土的浇筑和振捣的质量对其强度有着直接的影响，浇筑不均匀振捣不密实，将造成混凝土出现蜂窝或麻面等缺陷，增加二氧化碳的吸收和渗入，加快碳化速度，产生表面疏松，这些都对回弹法测强带来很大的测量误差。1.3养护方法及湿度混凝土的养护方法主要有养护室内的标准养护、空气中自然养护及蒸气养护等。标准养护与自然养护有明显差别，回弹法测出的强度不同；蒸气养护出池后七天以内的混凝土应建立专用曲线；蒸养出池再经自然养护七天以上的混凝土可按自然养护混凝土看待；养护湿度对回弹法测强有较大影响，最好在混凝土表面风干状态下进行检测，否则应采用建立专用曲线、采用钻芯法等进行修正。1.4模板模板主要有钢、木、胶合板等材质。钢模及涂了隔离剂的刨光木模对回弹值没有显著影响；吸水性模板因为吸收了混凝土中的部分水分，降低水化，影响强度的发展，对回弹法测强有影响。技术规程对模板的使用没有强制规定，但在工程使用中应注意。1.5碳化深度及龄期碳化深度对回弹法测强的影响显著，回弹法测强中必须测量碳化深度，大于6mm的碳化深度值按6mm处理。影响混凝土表面碳化速度的主要因素是混凝土的密实性、碱度和构件所处的环境，碳化层的厚度随龄期的增长而增大，碳化使混凝土表面硬度增加，回弹值增大，但对混凝土强度影响不大，因此必须进行碳化修正；龄期对回弹法测强的影响实质上反映了碳化作用对它的影响。1.6回弹仪、测区选择及测试面回弹仪是否处在标准状态、是否经过保养、率定值是否符合标准要求，其对结果的系统误差是不可避免的。JGJ/T23－2011对测区的布置有严格要求，对相邻对测区的间距、测区离构件端部或施工缝边缘的距离、测试面的选择、构件的选择、测区面积、测区表面都作了严格的规定，必须参照标准执行；对于弹击时产生颤动的薄壁、小型构件，应进行固定。1.7其它混凝土存在分层泌水现象，构件底部石子较多，回弹值偏高；表层水灰比较大，表面疏松，回弹值偏低，所以测试时应尽量选择构件的浇注侧面。小直径(4～6mm)钢筋对回弹法测强几乎没有影响；保护层厚度大于20mm时钢筋直径对回弹法测强的影响较小。测试时的气温、构件表面的曲率半径、厚度和刚度、测试技术等都有一定的影响。2对策研究鉴于多个因素影响回弹法测试的精度，在采用现行回弹法规程(JGJ/T23－2011、DBJ13－71－2006、DBJ/T13－113－2009、)进行构件混凝土强度检测时，应根据标准的要求，判断是否存在这些影响因素，如果存在某一影响因素或者多个影响因素，应根据现场检测的具体情况采取适当措施，选择适用的标准，确定适用的测强曲线，减小或消除回弹法测强的测试精度。2.1应根据不同的原材料及混凝土选择对应的测强曲线鉴于水泥、砂子、碎石对回弹法测强的影响不是很大，只要在保证这些原材料符合对应的《通用硅酸盐水泥》GB175－2007、《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52－2006等标准的要求，几乎不考虑这些原材料对回弹法测强的影响；但是，对于粗骨料粒径太大、采用特殊成型工艺以及潮湿和浸水混凝土应该制定专用测强曲线。特别对于掺加外加剂的混凝土，必要时应该进行取芯修正。2.2碳化的影响碳酸钙使其表面硬度增高，从而造成混凝土强度偏高的假象进行修正。目前，许多检测人员在将酚酞溶液滴在混凝土表面新形成的小孔后，即从颜色变化界限处量取碳化值，造成读数过大导致检测结果偏低；其实随着混凝土中水泥掺和料和外加剂品种的增多，滴上酚酞溶液的混凝土小孔中颜色变化往往需要一个时间间隔，需用吸耳球等工具轻吹，加速酒精挥发，促使颜色变化界限显露，耐心等待，直至碳化与未碳化界限完全清楚后再读取准确的碳化值［3］。宜在施工现场准确区分假碳化。2.3《规程》第4.1.4条规定规定检测面并应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、油垢以及蜂窝麻面。许多检测人员在实际检测中为了方便，自认为检测面尚可而直接用回弹仪弹击，使许多看似平整的构件，特别是泵送大体积混凝土构件的回弹值偏低，实际上，只要随身携带一块砂轮试磨构件，观察其掉屑情况是否严重，进而判断是否对其进行打磨处理，再进行弹击。当然，混凝土检测面也不宜打磨过度，因为其表面的浮浆和疏松层往往是很薄的一层。2.4回弹值异常可能是由混凝土异常碳化、混凝土中砂浆含量大、混凝土表面潮湿等多种原因引起的，应针对具体的原因采取具体的处理措施。异常碳化可采取删除异常点取碳化深度平均值进行换算；混凝土表面潮湿先将表面干燥后进行回弹测试，不能采用热火、电源对其强制干燥，会导致防混凝土面层被灼伤，对检测精确度的影响更大；强度异常还可采用混凝土取芯进行修正。泵送混凝土构件可能因为混凝土中砂浆含量偏大，造成推定强度达不到设计要求，应采用钻芯等其他检测方法进行修正。2.5测试时回弹仪应始终与测面相垂直，并不得打在气孔和外露石子上当检测时回弹仪为非水平方向且测试面为非混(凝土侧面时，一定要先按非水平状态检测时的回弹值进行角度修正，在进行浇筑面修正，先后顺序不能颠倒，更不能用分别修正后的值直接与原始值相加或相减，否则将造成计算错误，影响对混凝土强度的推定。3工程监督检查近几年来，在对泉州地区在建工程及完工工程例行的监督抽查及质量检查过程中，发现以下几个比较突出的问题：(1)检测人员对仪器的保养不到位，未经率定即开始检测，测区、测试面及构件的选择不合理，测强曲线选用不合理，只知道简单的记录回弹值，甚至具体部位都不记录；(2)高强、普通回弹仪选择不当：设计强度标准值为C55及以上的混凝土应采用高强回弹仪(指标称能量为5.5J或4.5J的回弹仪)检测，当检测过程出现某测区混凝土强度换算值低于C50时，应临近该测区重新选取一个测区采用普通回弹仪(指标称能量为2.207J的回弹仪)检测；设计强度标准值为C50及以下的混凝土应采用普通回弹仪检测，当检测过程出现某测区混凝土强度换算值高于C60时，应临近该测区重新选取一个测区采用高强回弹仪检测。(3)测试面未经处理，表面不平整未打磨，相邻测区间距超过2m，未在薄弱部位布置测区，对构件数量的确定也未按照标准执行；(4)部分检测公司报告明显与标准规定相违背，如标准差超过4.5MPa，回弹强度推定值小于25MPa也作批量判定；(5)行业标准地方标准选用混乱，自拌混凝土和泵送商品混凝土适用《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(DBJ/T13－71－2015)，非泵送商品混凝土适用《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23－2011)，自拌泵送混凝土采用回弹