基于回弹法检测商品混凝土强度的研究

基于回弹法检测商品混凝土强度的研究

许佐飞

佛山市明正建筑检测有限公司广东佛山528000

摘要：回弹法是目前应用最为广泛的混凝土抗压强度无损检测方法，但由于诸多原因使其在应用过程中存在较多的争议现象。为了更好的应用该检测技术，本文通过采用回弹法、抗压强度试验对不同标号的混凝土进行实验，并分析了碳化深度、回弹强度、抗压强度之间的对应关系，旨在为回弹法检测提供一些理论依据。

关键词：弹法；抗压强度；分析

引言

随着我国建筑行业的不断发展，混凝土强度的检测越来越受到企业及施工单位的控制。在混凝土强度检测方法中，回弹法是基于混凝土表面硬度和强度之间存在相关性而建立的一种检测方法，其具有设备简单、操作方便、成本低、效率高等优点，是我国目前最常用的无损检测方法。但近年来，由于混凝土技术的发展、商品混凝土的普及以及施工工艺的变化，回弹法在检测混凝土强度应用过程中的争议现象时有发生，而评定结果的准确性也有待商榷。鉴于此，本文就回弹法检测商品混凝土强度中的实际应用进行试验研究，可为回弹法在实体检测中的应用提供一些参考借鉴。

1原材料与试验方法

1.1实验材料及配合比

配合比设计：试验采用某家商品混凝土公司所生产的设计混凝土等级分别为C30、C40、C50的混凝土。C30、C40、C50三种强度混凝土配合比设计分为不掺加粉煤灰和掺加20%的粉煤灰代替水泥两种，用A、B区分；通过控制用水量，保证坍落度为140~180mm，所成型试样在同条件下养护28d、60d、90d。

胶凝材料：某有限公司生产的P.O42.5级水泥；某粉煤灰厂生产的II级粉煤灰。集料：细集料采用中粗砂；粗集料选用当地石场4.75~9.5mm碎石1#和9.5~25mm碎石2#，压碎指标值为13.2%。外加剂：某集团生产的Point-400混凝土高效减水剂。

原材料物理、化学性质见表1、表2，细集料、粗集料筛分结果见图1、图2。

表1水泥的物理性能

表2水泥原材料化学组成w%

图1细集料颗粒分布

图2粗集料颗粒分布

1.2试验方法

1.2.1检测标准

试验采用JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》，对商品混凝土公司的各标号、不同配合比及龄期的混凝土进行回弹检测。

试验采用GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》，对商品混凝土公司的各标号、不同配合比及龄期的混凝土的抗压强度进行检测。


1.2.2试验步骤

步骤一：取C30、C40、C50三种设计标号混凝土试块各三组，九个试件组成一个试验组，分别在九个试件的对应面均匀回弹8个测点（成型面除外），记录回弹数值。

步骤二：把C30、C40、C50三种设计标号混凝土试块使用万能压力机进行抗压强度试验，分别记录抗压值，与步骤一获得的回弹值一一对应。

步骤三：把进行完抗压强度试验的试块使用1%~2%的酒精酚酞试剂，测取对应的碳化深度。


2实验结果与分析

2.1碳化深度分析

混凝土碳化深度测试结果如图3所示。从图中可以看出，随着成型时间的增长，碳化深度呈正比例增加的关系。通过对比A、B两种设计方案，可以发现未掺入粉煤灰的混凝土的碳化深度比掺入20%粉煤灰的混凝土碳化深度小。这也从一方面验证了掺入一定量的粉煤灰会降低混凝土的碱性，加速了混凝土表面形成碳酸钙的过程，导致了碳化深度比同龄期未掺加粉煤灰的混凝土的大。通过对比C30、C40、C50三种标号混凝土各龄期混凝土碳化深度，高标号的混凝土的碳化深度要相对较小，由于高性能减水剂的使用，增加了混凝土的致密性，减少了气孔数量，从而一定程度地降低了其碳化深度。

图3各龄期混凝土碳化深度

2.2回弹强度分析

通过对各标号混凝土回弹值的整理，根据JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中泵送混凝土测区强度换算表得到相应回弹强度，测试结果如图4所示。各标号混凝土强度随着龄期的增长，回弹强度基本都处于正增长状态。但从图中也可以发现，90d时，混凝土的回弹强度有一些降低，其原因有一部分是随着龄期增长，碳化深度相应增加，其表面回弹数值增加不大，从而导致了回弹强度的下降。通过对比各标号A、B两种设计方案，发现未掺加粉煤灰的混凝土的强度表现较好，均高于各龄期掺入20%粉煤灰的混凝土的强度。但随着龄期的增长，掺入20%粉煤灰的混凝土强度增长较好，90d时，各标号混凝土的强度均没有太大差异。

图4各龄期混凝土回弹强度

2.3抗压强度分析

混凝土抗压强度测试结果如图5所示。从图中可以发现，未掺入粉煤灰的混凝土的强度前期增长较好，28d时，抗压强度均大于设计强度；掺入20%粉煤灰的混凝土的强度前期增长较差，C40、C50标号的混凝土28d时，抗压强度略低于设计强度。这主要是由于粉煤灰替代一部分水泥后，前期水化作用缓慢，导致前期强度增长较慢。同时，从图中可以发现，掺加粉煤灰的混凝土的后期抗压强度都能满足设计要求，后期强度成长较好，并有一定的强度富余。

图5各龄期混凝土抗压强度

2.4回弹强度与抗压强度分析

各标号混凝土回弹强度与抗压强度比值如图6所示。C30混凝土的回弹强度均低于同龄期的抗压强度，回弹强度与抗压强度没有太好的相关性；C40、C50混凝土的回弹强度与抗压强度相关性较好。普通混凝土的抗压强度主要取决于水泥砂浆的强度、粗集料的强度以及二者的粘结力，回弹法检测的是混凝土表面的硬度，表面硬度主要与水泥砂浆强度有关，与粗骨料和砂间的粘结力及混凝土结构内性能关系并不明显。回弹值与抗压强度之间并不存在唯一的关系。

图6各龄期混凝土回弹强度与抗压强度比值

3结论

通过对C30、C40、C50三种标号混凝土在不掺入粉煤灰和掺入20%粉煤灰代替水泥两种设计方案混凝土的碳化深度、抗压强度、回弹强度和二者比值测定结果的分析，得到了以下结论：

（1）掺入粉煤灰的混凝土的碳化深度要比未掺粉煤灰的混凝土的深，这是由于粉煤灰的掺入降低了混凝土的碱性，从而增大了混凝土的碳化深度。掺入粉煤灰的高标号混凝土的碳化深度随龄期变化没有明显的增长。

（2）混凝土强度随着龄期变化，回弹强度基本都处于正增长状态。随龄期增长，碳化深度变大，而回弹数值变化不大的情况下，导致了一部分混凝土的回弹强度变低。龄期增长，粉煤灰的水化程度更加彻底，强度增长明显，与未掺入粉煤灰的混凝土强度相比没有太大差异。

（3）掺入粉煤灰的混凝土前期抗压强度相比未掺粉煤灰的混凝土略低，其中掺入粉煤灰的高标号混凝土表现更为明显。后期各标号的混凝土抗压强度均大于各自设计强度，且有一定的强度富余。

（4）通过对各标号混凝土回弹强度与抗压强度比值对比，发现回弹强度与抗压强度没有很好的相关性。不只是不同强度等级的混凝土没有相似的回弹强度与抗压强度的关系，相同强度的混凝土在不同的龄期亦没有相似的相关性。

4总结

综上，回弹法检测混凝土强度具有方便快捷的优点，在工程检测中被广泛使用，但其也是有一定局限性的，并不能真实地反映混凝土结构的强度。因此，为了提高回弹法测试混凝土强度的精准性，技术人员应严格按照技术规程操作，根据混凝土成型工艺的变化，来分析、建立更符合实际强度的测强曲线，以保证检测结果的公正性、客观性和科学性。

参考文献：

[1]梁明艳.关于回弹法检测混凝土抗压强度的分析与研究[J].建筑知识.2016（14）

[2]陈小涛.关于建筑工程回弹法检测混凝土强度的探讨[J].建筑工程技术与设计.2016（21）