混凝土动弹仪(混凝土回弹法在实际运用中的几点探讨)

Posted 2023-06-01

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混凝土动弹仪(混凝土回弹法在实际运用中的几点探讨)

0前言

在现阶段，混凝土回弹法作为一种混凝土非破损快速检测方法已经被广泛应用到工程检测、工程检查、工程监督上，作为专业技术人员，在实际运用该方法的过程中，应该掌握更全面的专业知识，才能灵活运用回弹法，实现真正意义上的混凝土质量控制。

1混凝土回弹法的先天缺陷

1.1反映表面硬度

混凝土回弹法检测实体强度，是通过混凝土表面硬度间接反映混凝土整体强度的方法，其关键在于混凝土表面硬度。所以，在实际工程中，由于混凝土浇筑产生的内外密实度不一致，振捣不密实的情况，回弹法无法检测出。

1.2标养试块的推导

混凝土回弹法的测强曲线一般采用不同龄期的标养试块，在标养室养护的试块，温度为20%±2%，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在温度为20℃±2℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护。恒温恒湿是标养试块的主要特征。而在现阶段实际工程中，现场浇筑的混凝土要经受日晒雨淋和温度的变化，与恒温恒湿的标养环境相比，差异较大。

1.3回弹测试面的完美化

混凝土回弹法测强曲线的建立、比对测试中使用混凝土试模制作的150mm见方的试块，而混凝土试模一般采用铸铁，铸铁试模表面光滑、平整，而工程现场浇筑混凝土常见的蜂窝麻面的质量通病都不存在。

1.4回弹法行标和地标的差异大

我们在实际检测过程中对比发现，上海地方标准《结构混凝土抗压强度检测技术规程》(DG/TJ08-2020—2007)和行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23—2011)存在很大的差异。虽然说地方上优先采用地方标准，但极端情况下却恰恰反映出两个标准的不同。如上海某重大市政项目，未在上海本地报监，属于省部级项目，高架护栏混凝土试块强度不合格，需要做回弹检测，但是由于不属于上海本地监管项目，所以不能套用本地回弹规范，而采用行业标准，结果回弹法检测结果不合格，C35的混凝土差了两个标号，即只满足C25的强度要求。如果采用上海地标的话，检测结果就是合格的。最终直接采取钻孔取芯的办法，芯样试压检测结果满足设计C35的要求。

2检测环境对回弹法的影响

2.1成型模具材质不同

混凝土试模国内主要用铸铁材质的。根据最新版的《混凝土物理力学性能试验方法标准》(GB/T50081—2019)中4.1.1规定，试模应符合现行行业标准《混凝土试模》(JG237-2008)的有关规定，当混凝土强度等级不低于C60时，宜采用铸铁和铸钢试模成型。而现阶段工地现场考虑成本和周转因素大多采用木模板(胶合板、高密度板)，好点的用铝模，最后才考虑钢模，而一般木模重复使用一两次后表面粗糙、不平整，加上脱模剂涂刷不规范，混凝土表面蜂窝麻面的质量通病很多，与实验室铸铁模具的表面光洁度无法比拟。

2.2混凝土表面平整度不同

工程现场浇筑混凝土，都是大面积的混凝土，由于各种原因的影响，很难做到表面平整如一。而一旦混凝土表面不平整，在回弹操作中，不能确保回弹仪冲击头完全贴合混凝土表面，存在一定的夹角，对回弹值会有一定的影响。

2.3混凝土表面密实度差异

一般混凝土施工或多或少表面有气泡、麻面等缺陷，从而造成回弹仪的冲击头接触混凝土的表面积减少，回弹值降低；另有些情况下混凝土表面气泡少，但有一层浮浆，回弹值也会有所降低；混凝土浇筑过程中未按照规范要求施工，过振、漏振以及没有按要求分层浇筑，都会导致混凝土结构回弹强度存在很大的差异。

2.4混凝土内外强度不一致

混凝土结构的养护不足、振捣不密实是造成强度内外不一致的直接原因，养护不足造成表面水泥不能充分水化，再加上矿物掺合料的添加造成水泥熟料下降，如果养护不足，很容易造成混凝土表面结构粉化严重。现在施工单位普遍拆模较早，也不注重早期养护，造成混凝土结构表面硬度低，回弹值低于混凝土实体强度。这也是很多实体结构回弹不合格，取芯检测强度都合格的原因。

2.5现场环境对碳化深度影响较大

实际在现场施工中，多种原因造成现场浇筑混凝土碳化深度偏大:①混凝土在浇筑过程中，施工单位养护不到位，或模板未及时涂刷脱模剂，造成混凝土表层混凝土没有完全水化，混凝土表面存在发白情况，粉状化比较严重。这种粉化的表层虽然在外观上没有什么特别，但在用磨石清洁表面的时候，就会出现掉粉的现象，而实际上这层浮浆强度很低，密实度很差，在检测碳化深度时，发现碳化值相对较高；②混凝土浇筑不密实，混凝土表面蜂窝麻面严重，增加了混凝土表面内部与空气接触面积，加大了混凝土碳化深度。实际碳化深度的不准确，最终造成混凝土回弹法换算后的误差加大。

2.6涂抹混凝土表面强化剂

在现场施工中，由于施工单位知道了混凝土回弹法的工作原理，所以针对混凝土的表面强度，对现场浇筑的混凝土弄虚作假，使用氟硅酸镁等主要成分的具有渗透、成膜双功效的混凝土表面强化材料，来提高混凝土表面回弹值，使混凝土表面硬度得到了显著改善。这样就造成混凝土回弹法结果与实体混凝土质量大相径庭。

2.7预拌混凝土中新材料的添加

混凝土回弹法仅适用于普通混凝土，现阶段新工艺新材料的特殊混凝土越来越多，如地下室抗渗混凝土，由于加入抗渗剂，使混凝土密实度比传统混凝土的要高，特别是表面，光洁度非常高，不易碳化，往往混凝土回弹法整体操作下来，强度反而偏高。所以，我们在采用混凝土回弹法之前，应该对预拌混凝土的配合比和材质进行技术分析判断。

3混凝土的体积差异对回弹法的影响

小体积的混凝土试块与大体积的现场混凝土构筑物存在很大差别，根据现行规范，可以从混凝土试块的一些制作要求看出端倪:①混凝土拌和物需要用铁械再次来回拌和；②混凝土需要分层装入试模内；③捣棒均匀插捣，并贯穿由上层插入下层；④插捣次数不少于12次，插捣后应用橡皮锤轻轻敲击试模四周。

由上述操作要求可以看出，混凝土试块通过规范各步骤的要求，主要是通过水灰比、密实度、平整度来还原该批次混凝土的真实质量情况，避免混凝土非匀质而造成混凝土试块抗压强度的偏差。而现场大体积浇筑的混凝土，由于存在着工人意识、构件尺寸、钢筋网密度等客观因素的影响，在实体浇捣混凝土中存在浇筑不密实、表观蜂窝麻面、粗骨料下沉等现象，这都加大了混凝土不均匀的现象。现阶段，笔者在监督检查中发现个别施工单位还有偷加水、混浇的现象。这些都进一步的加剧混凝土试块与现场混凝土实体强度的差异。所以，混凝土标养试块强度、混凝土同条件试块强度、现场回弹法实测混凝土强度三者根本就没有可比性。

4现浇混凝土原材料的变化对回弹法的影响

早期的现浇混凝土采用人工现场拌制的方法，一般是由硅酸盐水泥、河砂（人工砂和海砂）、石、水配合而成，后来逐步采取集中预拌的方法，预拌混凝土一般是由硅酸盐水泥、河砂（人工砂和海砂）、石、矿物掺合料、外加剂和水配合而成。即在原有拌和物中加入了矿物掺合料、外加剂。正是由于矿物掺合料、外加剂的加入，使混凝土的性质发生了根本变化，影响最大的就是混凝土的初凝和终凝时间。

现阶段环保要求的实施对混凝土中的粗细骨料开采提出了非常严格的要求，符合标准要求的混凝土原材料紧缺成为了市场的共鸣。市场上也在采取技术手段，出现了淡化海砂、机制砂和再生骨料等新材料，以取代由于环保监管带来的原材料枯竭。但是在实际使用中，由于新材料的材质不稳定，造成了对后期混凝土质量的不稳定。市场上没有好的原材料，只能退而求其次选择新材料。

如淡化海砂，在严格执行国家标准的基础上，由于企业自律和管理的不善，清洗次数不固定，搅拌站实验室检测能力有限等，氯离子和贝壳含量超标现象时有发生。若使用一些劣质的河砂，含泥量较高，造成混凝土强度随着砂石含泥量的增大而降低，特别是对强度等级高的混凝土影响更为明显。若淡化海砂过细，则配成的混凝土要增加较多的水泥用量、而相对高标号混凝土，再增加水泥用量，强度也无法再提高。此外，机制砂杂质含量高，会直接影响混凝土强度；粗骨料材质差，强度低，直接影响混凝土标号；这些混凝土原材料材质上的变化，基本很少能反映在混凝土的表面硬度上，所以间接造成混凝土回弹法的误差加大。

5混凝土回弹法龄期的选择

5.1标养龄期

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）中7.1.2条，检验评定混凝土强度时，应采用28d龄期标准养护试件。注:对掺矿物掺合料的混凝土进行强度评定时，可根据设计规定，采用大于28d龄期的混凝土强度。为了改善混凝土性能和节能减排，目前多数混凝土中掺有矿物掺合料，尤其是大体积混凝土。实验表明，掺有矿物掺合料混凝土的强度与纯水泥混凝土相比，早期强度低，而后期强度发展较快，在温度较低条件下更为明显。为了充分利用掺加矿物掺合料混凝土的后期强度，本规范以注的形式规定，其混凝土强度进行合格评定时的试验龄期可以大于28d（如60d或90d），具体龄期可由建筑结构设计部门规定。

5.2同条件龄期

同条件养护试块的试压强度值是反映混凝土结构实体强度的重要指标，它是指混凝土试块脱模后放置在混凝土结构或构件一起，进行同温度、同湿度环境的相同养护，达到等效养护龄期时进行强度试验的试件。其试验强度是作为结构验收的重要依据。等效养护龄期是以日平均温度逐日累计达到600T.d时所对应的龄期。

5.3龄期的选择

由于标养试块和同条件试块的龄期差异化，使原本固定的标养28d成为了过去式，以一种更加合理的方式呈现给人们。但是在具体操作中，由于涉及与设计单位的沟通问题，使用者寥寥。所以检测时间点上又成为了一个非常敏感的话题。为了确保检测的公正性和准确性，检测机构往往希望把龄期适当延长，因为长龄期可以解决以下问题:预拌混凝土特有的后期强度的增加、温差的影响、现场不利环境的影响和不均匀的水化热。

6监管方式对混凝土回弹法的影响

6.1行政主管部门的理解

行政主管部门已经从原先的监管模式转变为管理模式，在这种模式下，行政主管部门对工程质量控制采取综合检查、工程巡查和专项检查的模式。由于所有检查模式都涉及后续的通报和处罚，往往行政主管部门会选择确定性高的条款进行检查，而工程实体结构中混凝土强度作为必须合格的黑体字被专门提及，作为操作简便、检测结果快速、使用频率最高的混凝土回弹法，又被提高到了非常重要的地位。

6.2行政主管部门的监督管理

根据上海市最新的行政主管部门主体结构实体检测监督抽检方案，选择了45d龄期的混凝土作为抽检对象，但这个龄期的选择值得探讨。首先，标养试块已经突破28d的常规要求了，针对不同实体要求，设计单位决定最后的权衡选择；其次，在四季变化中，应该考虑温度对强度的变化，比如夏秋相对气温较高，龄期可以参考同条件试块60d的龄期。

冬春气温较低，可以考虑在原有60d的基础上再适当加长。混凝土本身就是一个非匀质的合成体，混凝土回弹法一直存在着定性和定量问题。《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23—2011)在第34页讲到“国外使用回弹仪精度不高，有的只能定性判断混凝土质量，不能定量给出强度数值。”比较看重信誉的机构，现在回弹检测结果都不会贸然公布，一定要用超声检测，或者钻孔取芯的数据来加以修正。所以在使用混凝土回弹法的时候，应该慎之又慎，特别是对检测部位，检测时的龄期选择，应多加考虑，真正反映实体工程质量，避免误判。

7结语

混凝土回弹法不是万能药，必须对混凝土整个流程及现阶段市场环境进行梳理了解，才能合理运用混凝土回弹法，更好地全面控制施工现场混凝土质量。