浅谈回弹法和钻芯法在结构混凝土检测中的应用

浅谈回弹法和钻芯法在结构混凝土检测中的应用

摘要：在回弹法检测混凝土抗压强度的过程中，当结构混凝土强度推定值低于其砼设计强度等级的标准值时，需要在此构件回弹最低测区混凝土强度换算值测区内进行取芯。本文着重介绍了芯样加工、试验中应注意的事项，对回弹法和钻芯法两种检测结果进行对比，对构件强度推定值偏低产生的原因进行了系统的阐述分析。

关键词：钻芯法；回弹法；小直径芯样

混凝土是20世纪以来被广泛应用的一种结构建筑材料，具有坚固性和可塑性，对现代建筑业的发展起决定作用。因为混凝土的造价比较低，使用方便等特点，广泛被建筑业应用。混凝土材料的一个重要性能就是力学性能，其力学性能主要表现在抗压强度上，因此混凝土强度的检测就变得尤为重要。混凝土强度的检测目前主要通过3种方式：混凝土试块检测抗压强度、回弹法推定混凝土强度、钻芯法推定混凝土强度。构件的混凝土试块抗压强度评定存在时效性强，而且工地现场的混凝土结构后期养护条件和浇筑时震捣情况都与标养试块有一些不同，因此混凝土试块的抗压强度就会与工地现场的混凝土结构产生一些误差。因此为了保证工程的质量控制，就需要应用回弹法或钻芯法对工程中的结构混凝土强度进行现场检测。

1.回弹法现场混凝土强度检测技术

回弹法是混凝土强度检测中经常用到的一种技术，其原理是应用回弹仪对混凝土表面硬度进行测定，进而对混凝土抗压强度进行合理推测。混凝土强度现场检测中应用回弹法的优势和劣势都十分明显。首先，回弹法现场混凝土强度检测的优势是，检测仪器重量轻、体积小、使用方便，检测过程操作简单、容易控制，检测范围大、布置灵活，并且回

弹法对混凝土结构强度的检测是无损检测，不会破坏混凝土结构的任何一个部位，因此，回弹法在现场混凝土强度快速检测中的应用是较为理想的[1]。其次，回弹法现场混凝土强度检测的劣势是，回弹法检测混凝土强度的方法是间接性的、模糊性的，因此检测的结果精度较低、误差较大，不适用于需要精确检测混凝土强度的现场检测。

2.钻芯法现场混凝土强度检测技术

钻芯法现场混凝土强度检测技术的原理是，直接从现场混凝土结构中钻芯取样，然后通过对混凝土样本的强度检测判断混凝土结构整体的强度、钻芯法现场混凝土强度检测技术的优势和劣势也是较为明显的。首先，钻芯法现场混凝土强度检测技术的优势是，检测是直接的、直观的，不需要对检测数据进行换算、估计，真正实现了对混凝土结构强度的直接检测，并且检测精确度很高，检测结果的可靠性很高[2]。其次，钻芯法现场混凝土强度检测技术的劣势，此种检测方法会不可避免地对混凝土结构造成局部损伤，即使取样的过程控制很得当，取样的钻口很小，也无法避免对混凝土结构造成损伤，并且钻芯法混凝土强度检测由于需要钻芯取样，因而检测成本较高、耗时较长、检测的数量和位点也会在一定程度上受限，比较不容易通过大面积的混凝土强度检测估计混凝土结构整体的质量。

3.回弹法的应用

3.1回弹法的原理及应用范围

回弹法就是根据混凝土表面硬度与混凝土抗压强度的相关性并结合碳化深度推求混凝土的抗压强度的试验方法。回弹法因构件形状、表面平整度及强度标号的限制，并不适用于检测所有混凝土。首先JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》适用于强度等级C20～C50的混凝土，强度等级在C50～C90的混凝土构件福建省地区采用的是

DBJ/T13-113-2009《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》；其次C20～C50混凝土检测龄期在14～1000d内，C50～C90混凝土检测龄期在14～600d内；最后检测时混凝土表面要干燥。回弹法中提到检测泵送混凝土强度时，测区应选在混凝土浇筑侧面。因为商品混凝土广泛应用在工程中，商品混凝土的输送方式一般都采用泵送，现在工地现场的墙柱及梁板混凝土的输送方式一般为泵送。板构件的浇筑测面被梁所覆盖，不宜用回弹法对板构件进行检测，所以工地现场基本都是对墙柱和梁构件进行回弹检测。JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》可按单个构件或按批量进行检测。

3.2回弹法试验的步骤

工程概况：金城安置房小区工程，1#~9#楼总建筑面积50000m2，总建筑层数72层。现在要求对工地现场每层抽1柱1梁进行回弹检测。以1#楼3层剪力墙4交A～B现场试验为例来说明，先查看配合比资料得知：3层墙柱设计标号：C40，粗骨料：碎石，颗粒级配：5～25mm，输送方式：泵送，龄期：50d，符合JGJ/T23-2011标准适用范围。（1）回弹仪的校准。首先试验前要对回弹仪进行率定。率定试验应分四个方向进行，每个方向连续向下弹击三次，结果取平均值，每个方向的回弹平均值均应为80±2。选用ZC3-A型回弹仪，率定结果如表1，符合使用要求。

表1回弹仪率定

（2）测区的布置。试验构件3层剪力墙4交A～B长4m，高2.8m，厚度200mm，混凝土表面光滑且干燥。先用磨石对构件表面进行清理，然后进行测区布置。对于一般构件，要布置10个测区。柱子应布置在对称的两个侧面上均匀分布，此剪力墙可均匀布置在同一侧面上。

3.3芯样加工及试验

先测量芯样直径，再根据测量的直径在芯样上标出所锯切位置，满足加工后高径比要求。芯样在切锯时应缓慢进行，缓慢转动芯样，可防止芯样缺棱掉角，切锯速度过快，当锯片切割至粗骨料时由于震动粗骨料与混凝土界面产生松动、微小裂缝、芯样缺棱掉角等。在切锯完成后，芯样端面宜采用磨平机磨平，当采用补平方式处理时，注意所用材料，不同材料所补平的厚度不同，在补平过程中及时测量补平层的厚度，保障补平厚度满足标准规范要求，对需要泡水的芯样，在端面补平处理后，等端面材料完全干燥后再泡水。在芯样抗压时，芯样轴心线与试验机的应力中心线重合，下端放置半球形支座，在芯样抗压时自动调节芯样水平，使其均匀受压，芯样抗压应符合《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081中对立方体试块抗压试验的规定，以提高芯样抗压强度的准确性和可靠性。构件取芯后，为了不影响构件的工作性能，将钻取的孔洞需要用比构件混凝土强度高一强度等级的微膨胀细石混凝土修补。某工程柱梁节点部位取芯：芯样钻取到一定深度，芯样已敲断但无法取出，因为钢筋一段在芯样中，一段在构件中，此时继续在原位钻取困难重重，目前没有合适的办法取出该芯样，故只能在该芯样附近区域重新选取位置取样。

4.回弹法与钻芯法在现场混凝土强度检测中的应用

4.1科学把握回弹法的应用关键点

在应用回弹法进行混凝土强度现场检测的过程中，针对具体的一些检测细节问题，需要正确处理，从而才能提高回弹法的应用效果，提高回弹法的检测结果的准确性和可信度。通过应用回弹法进行现场混凝土强度检测的实践进行总结，现将回弹法现场混凝土强度检测的关键点总结如下：第一，检测之前，要保证回弹仪的质量合格，保证回弹仪的检测准确性，因为回弹仪长期不使用或者购买的是劣质回弹仪，都会使检测结果的精确度下

降；第二，回弹仪使用的适宜温度是零下4℃到零上40℃之间，因此，在检测混凝土强度时应当确保在现场温度适宜的情况下，再应用回弹仪进行检测；第三，检测时，回弹仪的轴线应当始终和构件的表面垂直，对回弹仪的使用方法要正确、科学。科学把握回弹法现场混凝土强度检测的关键点，是提升检测结果准确度的基本途径，因此，在应用回弹法进行混凝土强度现场检测时，必须明确并落实回弹法检测的关键点，做到对回弹法的正确、科学、灵活应用。

4.2回弹法与钻芯法的结合应用

基于回弹法和钻芯法各自的优缺点，在实际的现场混凝土强度检测过程中，一般将这两种检测方法结合使用，发挥各自的优势并在一定程度上避免各自的劣势，有效地增加了混凝土强度检测的效果，增加了检测工作的性价比。回弹法与钻芯法结合应用的方式一般为，在混凝土结构检测过程中，先应用回弹法进行低成本、低工作量的检测，然后再应用钻芯法对回弹法的检测结果进行修正，提升检测结果的精确度、可信度。当然，回弹法与钻芯法结合应用也是有一定条件的，一般来说，当混凝土结构表层碳化严重或者受到明显损伤时，更加使用回弹法与钻芯法结合的检测方法。回弹法与钻芯法结合应用的过程中，在二者的工作流程进行科学搭配的基础上进行检测，是目前较为主流的混凝土强度现场检测方法。

结论

混凝土结构是目前建筑工程的主要结构，因此混凝土结构的强度和质量对建筑工程的质量形成重要影响，为了保证建筑工程的质量达标，就必须对建筑工程混凝土结构强度进行科学检测。回弹法和钻芯法作为现阶段混凝土强度检测的两种主要方法，各自具有优缺点，为了提升混凝土强度现场检测质量和效益，应当在正确分析回弹法和钻芯法的优缺

点后，将二者结合起来应用，强化各自的优点而同时削弱各自的缺点，在应用的过程中根据检测对象的实际情况，确定正确、合理的回弹法和钻芯法结合运用流程。相信随着回弹法和钻芯法的研究的不断深入，未来这两种方法在建筑工程混凝土强度现场检测中仍然有很大的发挥空间。

参考文献：

[1]胡晓东.回弹法与钻芯法现场检测混凝土强度的技术与应用[J].内蒙古科技与经济，2008，14：164-165.

[2]王磊，张建仁，张克波.回弹法和钻芯法检测劣化桥梁混凝土强度相关性研究[J].中外公路，2010，02：101-104.

[3]刘燚.用钻芯法修正回弹法检测混凝土强度的问题探讨[J].安徽建筑，2014，04：223-224.