對(duì)回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)的改進(jìn)建議

1、對(duì)回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度方法的改進(jìn)建議時(shí)云鋒 屈振瑜 劉福山 吳梁（中國(guó)中鐵隧道集團(tuán)一處有限公司 重慶 401121）摘要： 現(xiàn)行公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程（JTG E60-2008）T 09-054-1995 回彈儀測(cè)定水泥混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，近些年在國(guó)內(nèi)各地得到廣泛應(yīng)用，而缺乏對(duì)回彈法測(cè)定水泥混凝土強(qiáng)度所存在的弊端進(jìn)行深入探討，文章結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)探討了該方法所存在的弊端，并提出了應(yīng)對(duì)方法和建議。關(guān)鍵詞： 回彈儀 測(cè)定 水泥混凝土 強(qiáng)度 方法 改進(jìn) 建議前言：隨著我國(guó)高速公路事業(yè)以及其它各類(lèi)國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，為了適應(yīng)這種緊鑼密鼓的大力投資興建形勢(shì)，基礎(chǔ)建設(shè)試驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域中急需一套快捷

2、高效的檢測(cè)技術(shù)手段，確保工程質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。水泥混凝土制品作為一種基本的結(jié)構(gòu)，是一種用最簡(jiǎn)單的工藝制作的最復(fù)雜體系，在整個(gè)基礎(chǔ)建設(shè)中得到大量應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)其質(zhì)量檢測(cè)的必要性顯而易見(jiàn)。然而，水泥混凝土制品的設(shè)計(jì)強(qiáng)度通常以28天齡期的抗壓強(qiáng)度為準(zhǔn)，其強(qiáng)度又是以試件的破壞性極限抗壓檢測(cè)為依據(jù)，但是通過(guò)定型小試模制作的混凝土試件進(jìn)行抗壓試驗(yàn)檢測(cè)的方法并不一定能真實(shí)地反映出相應(yīng)水泥混凝土構(gòu)件、結(jié)構(gòu)物實(shí)體的真實(shí)強(qiáng)度，而通過(guò)鉆芯取樣的手段雖然能夠客觀真實(shí)、直接的反映出相應(yīng)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)物實(shí)體的實(shí)際強(qiáng)度，但造成的成本也會(huì)過(guò)高，并且有些構(gòu)件、結(jié)構(gòu)物或部位不宜采取鉆芯取樣的破壞性試驗(yàn)檢測(cè)，因而急需一種直接而又快捷的檢

3、測(cè)方法對(duì)相應(yīng)的水泥混凝土構(gòu)件、結(jié)構(gòu)物進(jìn)行強(qiáng)度推測(cè)。因此，回彈儀測(cè)定水泥混凝土的試驗(yàn)檢測(cè)方法就應(yīng)運(yùn)而生了。那么，這種方法究竟能否讓人值得信賴呢？下面就此進(jìn)行一點(diǎn)探討。1、水泥混凝土強(qiáng)度部分檢測(cè)方法對(duì)比：（1）標(biāo)準(zhǔn)試件的極限抗壓試驗(yàn)檢測(cè)方法： 這種試驗(yàn)檢測(cè)只能是對(duì)給定的混凝土配合比按照規(guī)范要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)振實(shí)、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)或是同條件養(yǎng)護(hù)情況下的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件的檢測(cè)，這種方法中所制作的試件與結(jié)構(gòu)物本身并不具有完全同條件的制作過(guò)程。這種方法只是一種規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，是大家為了使試驗(yàn)檢測(cè)便于操作和對(duì)比而形成的一種共識(shí)，實(shí)際上并不能真實(shí)的反映出構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物實(shí)體的強(qiáng)度。（2）鉆芯取樣的試件極限抗壓試驗(yàn)檢測(cè)方法： 鉆芯取樣

4、的試件極限抗壓試驗(yàn)檢測(cè)法是目前大家公認(rèn)最直接、最有效、最客觀、最真實(shí)的試驗(yàn)檢測(cè)方法，這種方法常用于最終的裁定。但這種檢測(cè)方法，需要進(jìn)行不可修復(fù)的破壞，有可能對(duì)于破壞了的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物造成徹底報(bào)廢的嚴(yán)重后果。所以，這種方法只能是必要時(shí)所用的“尚方寶劍”。（3）回彈儀測(cè)定法：回彈儀是利用檢測(cè)材料表面強(qiáng)度的肖氏硬度（Shores hardness）原理的儀器，其讀數(shù)不是直接的混凝土強(qiáng)度值，而需要查表求得。由回彈儀測(cè)定水泥混凝土強(qiáng)度的影響因素比較復(fù)雜，其復(fù)雜性在于：混凝土是一種多相非均質(zhì)材料，回彈值和抗壓強(qiáng)度之間沒(méi)有唯一的關(guān)系；被回彈的對(duì)象表面漿體與骨料之間的厚度和骨料的硬度、強(qiáng)度都存在不均性；混凝土表

5、面碳化層又是一種與未碳化的混凝土硬度不同的材料（同種材料的硬度與厚度沒(méi)有直接的關(guān)系）。而測(cè)區(qū)回彈值與混凝土抗壓強(qiáng)度值換算表中的影響因素比較單一，僅考慮了碳化深度的影響，因而得出的結(jié)果應(yīng)該偏差較大。如何處理這種偏差呢？下面通過(guò)一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行側(cè)面分析探討。2、各種強(qiáng)度等級(jí)水泥混凝土回彈強(qiáng)度與實(shí)測(cè)極限抗壓強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)： 對(duì)比試驗(yàn)操作方法：采用28天齡期150mm150mm150mm立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，先置于混凝土壓力試驗(yàn)機(jī)上，轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭盤(pán)加力卡牢，采用回彈儀回彈各側(cè)面對(duì)稱兩個(gè)面各回彈8點(diǎn)一組對(duì)稱面共16點(diǎn)，去掉3個(gè)最低值和3個(gè)最高值，剩余10個(gè)回彈值進(jìn)行平均，查表?yè)Q算得到回彈強(qiáng)度，其余兩個(gè)對(duì)稱面同樣方法

6、得到回彈強(qiáng)度值，兩次得到的回彈強(qiáng)度值平均值與該試件極限抗壓強(qiáng)度值比對(duì)。見(jiàn)表1。 表1強(qiáng)度等級(jí)同條件養(yǎng)護(hù)下各標(biāo)準(zhǔn)試件28d齡期回彈值（150mm150mm150mm）回彈平均值換算回彈強(qiáng)度Mpa實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度Mpa差值MPa備注12345678910111213141516ABB-AC25水下3438343439353536353633353535363835.632.936.153.253632333534343634373636383837343435.232.134.992.893537343536353634363234363536343235.031.834.522.7237343834

7、34343334343234343230323233.529.135.696.593232324430343234343436383640373434.330.538.848.343434323234303335383735363834363835.031.834.772.97平均值31.435.834.46C25普通3230323632283028323032343230342831.225.233.007.802432343234342830343232303230323231.826.229.683.483228323432343240323234323434323032.627.632

8、.084.483234323234303032323434323234323232.427.230.032.833230303032343430303430323230323031.024.930.785.883030323428303232303434323228303031.024.931.756.85平均值26.031.225.22C30普通3438343438343836383434363632343635.232.142.4510.353634363440343442363232423634303635.031.840.809.0034343636383834383638363636

9、32363836.234.042.488.483434343434343636343636363632323434.631.142.6911.593434323442403434363636343640303434.831.441.209.804036343442343434483436383034363635.232.142.4610.36平均值32.0842.019.93C50高強(qiáng)5044445050464854485048343842463846.656.570.1313.634046502236443236485046485248485245.453.669.5515.95455449

10、4947484446494949484949464948.358.371.1012.804749363450454749444653515044495147.659.071.8412.844650505446495050484847484045454347.759.270.4911.296046425250505148424748495050524248.959.772.9913.295247464644494845484851444545415646.756.771.6814.985046505346505147484054505240484848.859.569.379.875150505

11、654525250404146484654474849.458.567.478.97平均值57.8970.5112.62（1）、根據(jù)不同配合比所拌制的同強(qiáng)度等級(jí)的水泥混凝土回彈強(qiáng)度與實(shí)測(cè)極限抗壓強(qiáng)度對(duì)比結(jié)果，發(fā)現(xiàn)C25普通水泥混凝土換算回彈強(qiáng)度不能滿足JTG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)附錄D中水泥混凝土試件小于10組時(shí)的非統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定要求的28.7Mpa要求，而其試件實(shí)際抗壓強(qiáng)度能夠滿足評(píng)定要求，C25水下灌注樁水泥混凝土換算回彈強(qiáng)度則能夠滿足該評(píng)定要求。因此，對(duì)于相同強(qiáng)度等級(jí)的水泥混凝土來(lái)說(shuō)，采用不同的配合比（水膠比不同、砂率不同、坍落度不同等）的條件下，其回彈值推判得到的

12、結(jié)果可能存在嚴(yán)重的誤判。（2）、根據(jù)低強(qiáng)度等級(jí)、高強(qiáng)度等級(jí)水泥混凝土換算回彈強(qiáng)度與實(shí)測(cè)極限抗壓強(qiáng)度對(duì)比，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度越高的水泥混凝土換算回彈強(qiáng)度與試件實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度差值越大，回彈結(jié)果存在的偏差越大，而JTG E60-2008公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程T0954-1995中未給出消除這種偏差的方法，無(wú)法直接通過(guò)實(shí)體的換算回彈強(qiáng)度判定相應(yīng)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物的實(shí)際強(qiáng)度是否合格。（3）、對(duì)比試驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)以上對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，回彈儀回彈值換算出的強(qiáng)度值與實(shí)際極限抗壓強(qiáng)度存在較大的偏差，不能直接作為判斷實(shí)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否合格的依據(jù)。但是，對(duì)于水泥混凝土強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，采用回彈儀測(cè)定同種配合比同條件施工的水泥混凝土結(jié)構(gòu)的表面硬度與

13、其實(shí)際抗壓強(qiáng)度（芯樣強(qiáng)度）存在一定的正比關(guān)系。因此，采用回彈儀回彈的方法需要改進(jìn)一下，即能更好的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度進(jìn)行推測(cè)。3、回彈值用于推判實(shí)際構(gòu)件、結(jié)構(gòu)物的方法改進(jìn)：（1）、首先，預(yù)澆筑12個(gè)與被回彈的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物厚度相同、高度及長(zhǎng)度等尺寸適宜的試驗(yàn)體，確保試驗(yàn)體模板、混凝土拌制、運(yùn)輸、振搗等與待施工的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物施工條件盡可能接近。（2）、接著對(duì)該批采用待施工的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物相同條件的試驗(yàn)體養(yǎng)護(hù)至要求的齡期。（3）、對(duì)該批達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度齡期的試驗(yàn)體表面進(jìn)行回彈，并在相應(yīng)部位進(jìn)行鉆芯取樣，進(jìn)行芯樣抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。（4）、記錄相應(yīng)的回彈值、抗壓強(qiáng)度值、環(huán)境條件（溫濕度），換算結(jié)果，對(duì)比并統(tǒng)計(jì)分析，用于指導(dǎo)后續(xù)施工的實(shí)際構(gòu)件回彈強(qiáng)度結(jié)果的推測(cè)，進(jìn)而判斷其合格情況。4、結(jié)束語(yǔ)：本文的目的，就是希望在水泥混凝土結(jié)構(gòu)這種復(fù)雜體系生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)合回彈儀在工程中的應(yīng)用，采取工藝試驗(yàn)的方式對(duì)回彈儀的結(jié)果進(jìn)行修正，以便更好地推判水泥混凝土制品的強(qiáng)度，更好地控制不合格混凝土產(chǎn)品。參考文獻(xiàn)：1、 交通部公路科學(xué)研究院，公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程，JTG E60-2008/交通部，北京：人民交通出版社出版發(fā)行，2008.05.282、 交通部公路科學(xué)研究院，公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程，JTG E30-2005/交通部，北京：人民交通出版社，3、