回弹法在桥梁工程混凝土检测中的应用

时间：2024-07-28

王西峰

（中交二航局第四工程有限公司，安徽芜湖 241000）

1 回弹法检测混凝土强度

1.1 回弹法

在桥梁工程项目建设的过程中，关于混凝土强度的检测是十分的重要与必要的，它的检测质量的优劣可以影响到整个工程项目的建设。为了避免在检测的过程中对桥梁工程混凝土的主体结构造成一定程度的破坏，在结合当前的先进科学技术和测量混凝土强度通常使用的方法，并分析出它们的优缺点，最终得出，使用回弹法测量是十分简单与方便的方法。回弹法具有简便、非破损、快捷等优秀的特点，在我国的基础设施建设工程中被大量的使用，并且表现出十分优秀的成绩。回弹法测量的过程中，是通过利用弹簧对重锤施加力度，驱动重锤弹击混凝土的表面，然后产生回弹，并分析出回弹的距离，回弹值可以看作为混凝土强度的一个衡量指标，从而推测出混凝土强度。该方法在使用的过程中，主要测量的是混凝土的表面，所以是一种表面硬度法。测量所得的回弹值一定程度上可以反映混凝土的强度，通过建立测强曲线，可以更加直观的看出混凝土的性能，一般情况，碳化混凝土的强度越大，测量得到的回弹值也就比较高，碳化程度的不同，得到的回弹值也就不同。

1.2 专用测强曲线建立方法

在建立混凝土测强曲线的过程中，需要准备混凝土立方体抗压试件和回弹法所需的测量设备，并记录下相关的试验数据，这样就可以制定出专用的测强曲线，具体实际的操作过程可以分为以下的几个步骤：（1）将需要进行取样的混凝土成型（试块的大小根据有关的规范，一般采用15cm×15cm×15cm的立方体试块），并将它采用风干处理，风干完毕之后将其放置在压力机承压板，然后固定给试块施加的压力，压力大小为40kN，压力施加的范围是试块侧面10cm×10cm面积，在此面积之内进行回弹测试，并记录试验中得出的相关数据。（2）在分别测量出试块在风干和湿润状态下的回弹强度之后，可以获取混凝土立方体试块的抗压强度。（3）对试块进行不同测试区的分区，然后进行多次的回弹测试，将获取的回弹值中的最大值和最小值分别去掉三个，然后剩余的值通过数学方法计算出它们的平均值。（4）将上述步骤完成之后，就可以正式的建立专用测强曲线，以反映出该试块的回弹强度和抗压强度间的关系曲线。通过公式FNO=a□mbN建立回弹值与立方体抗压强度的关系，此公式中，FNO代表的是立方体试块的抗压强度值，而mN、 a 和 b分别代表的是回弹抗压强度值和回归系数。

我国已经规定了全国通用的回弹法测强曲线，并给出相应的测定混凝土强度的换算表，但是我国的国土面积较大，不同地区制造混凝土的材料有所差别，所以每个地区的回弹值换算强度关系也会有所差异，这需要试验检测人员根据实际的施工现场建立准确的专用测强曲线。

2 影响回弹法测强精度的主要原因

在使用回弹法测量混凝土强度的过程中，通常会受到很多因素的影响，从而导致测量的结构不够准确，每一次的测量结果也会有所不同，为保证数据的合理性，一般需要将测量结果的最大值和最小值去掉，通过多次的进行试验，然后总结分析出能够影响混凝土强度测量精确度的因素，通过试验可知，主要因素主要为以下几个：

2.1 检测角度

检测面没有处于垂直的状态时，为获取准确的测量结果，需将器轴线和检测面保持垂直，使回弹仪和混凝土检测面之间形成一个角度。但是回弹仪弹击锤会因为受到地球引力的作用，从而产生不同角度出现不同的回弹值的现象。

2.2 浇筑面

回弹法测量的是混凝土的表面，在实际的应用过程中，配置混凝土的材料较多，浇筑的桥梁构件的底面具有较多的石子，石子会增加混凝土的强度，导致回弹值偏高。同时，浇筑桥梁的顶面的水灰比较高，所以面层相较于其它地方较为的疏松，导致回弹值偏低，所以测量桥梁的顶面和底面得到的回弹值都会和侧面的回弹值有所不同。所以在进行回弹检测之时，需要对取样的混凝土浇筑面进行修正，以减小测量误差。

2.3 混凝土碳化程度

水泥是配置混凝土的主要材料之一，它在水化的过程中产生剧烈的化学反应，生成氢氧化钙，这对混凝土硬化有着十分重要的影响。初凝的混凝土会与空气中存在的二氧化碳气体相结合，生成碳酸钙，这种生成物的硬度较高，会增加混凝土的硬度，这过程也就是所谓的碳化现象。但是，当混凝土的硬度达到一定的程度之后，就会产生瓶颈，经过这段时间之后，混凝土的硬度不会发生较大的改变，所以在进行测量的过程中需要保证混凝土碳化程度，并修正已经碳化的混凝土，获取其回弹推算值。

3 回弹法检测过程中注意事项

3.1 注重回弹法检测适用条件

通过对多次的回弹法试验进行总结分析得出，回弹法检测混凝土的回弹值与混凝土钙化的程度有所关联，而碳化程度又与混凝土在空气中的搁置时间有关系。根据国家出台的有关规定，混凝土的检测标准中，回弹法测量混凝土强度适合的工程龄期在14～1000d的范围，抗压强度在10～60MPa之间。而且，如果测量的目标表面和内部质量有着较为明显的差异，或者是内部缺陷严重，也不能采用回弹法进行检测。

3.2 测区分布

进行测量之时，需要重点注意测量目标的表面，它需要保持干燥、清洁、平整，而且进行分布测区之时需要保证均匀，并且需要分别在主要受力部位与受力薄弱部位设置测区。如果测量的目标为柱身混凝土，这样的混凝土回弹值一般都呈现两端大、中间小的测量结果，这是因为梁中间的位置的混凝土部位截面上部经常受压，而下部受到的是拉力，梁两端1/4位置受到的是剪力，如果按照测量要求进行测区设置，一般都可以将构件受力和薄弱的部位包含进来。但是在实际的测量中，试验检测人员为了尽快完成检测，测区的分布不规范，导致得到的回弹数值的代表性不够，混凝土测强精度也受到影响。

3.3 测量回弹值

在进行回弹值检测之时，回弹仪轴线需要一直与检测面保持垂直，并缓缓施压，这样可以保证测量结果的精准，得到结果读数后立即复位。测点均匀分布，两个相邻测点之间需要保持20cm以上的距离，操作回弹仪的过程中，虽然看起来较为的简单，但是仍然存在很多测量不规范的现象，很多的检测单位人力资源匮乏，导致测量回弹值的时候回弹仪轴线与混凝土检测面无法控制垂直，测量结果出现误差。

3.4 碳化深度值测量

回弹仪检测完成后，需要选择面积不小于检测面 30%的测区进行碳化深度值的测量。通常不要选择在模板的接缝处进行碳化深度的测量，主要是因为混凝土在捣制的过程中，会产生漏浆现象，漏浆处测量碳化深度没有代表性。在进行碳化深度测量时，采用相应工具在检测区表面凿出直径为 15mm的孔洞，其深度必须大于混凝土的碳化深度，不得采用冲击钻孔方式，避免出现碳化深度界面不清的问题。在测量时，保证有3次以上的测量数值。