引言
混凝土是一种原材料简单、用简单生产工艺制作而成型后的复杂体系，其混凝土强度的检测备受关注。钻芯取样方法判断混凝土强度虽然是比较直接和有效的，但取芯价格费用较高、操作不便，通常作为复核标定的方法。回弹法一直到今天，无论从设计、施工、监理以及检验检测机构都认定，回弹法是一种实施过程操作简单和快速准确的检测方法。但是在近十年来，回弹法在检测混凝土强度时给施工方和搅拌站带来了一些问题和纠纷，其回弹法应用也在学术界引发了一定的争议，使回弹法的可适用性受到了越来越多的关注。本试验围绕搅拌站实际供应混凝土，展开回弹强度与试件强度和芯样强度对比试验分析。
1 试验方案与数据收集
试验采用搅拌站实际生产的混凝土，制作混凝土试件，利用回弹法测定混凝土试块和结构部位强度，经对比分析，得出结论。本次选用回弹仪为直读弹击式回弹仪。
混凝土配合比C20～C45使用情况见表1。混凝土在150mm级别可以认定是均匀的，试验采用150mm×150mm×150mm立方体试块模拟实体结构混凝土，按照国家现行标准GB/T 50081《普通混凝土力学性能实验方法标准》中的规定，取实际生产中的混凝土，出机坍落度实测值210～230mm，运输车到现场开始浇筑时间大概需要1h左右，因此在站内取混凝土搁置1h之后实测坍落度200～210mm，装模成型。
设计混凝土强度等级：C20、C25、C30、C35、C40和C45，每个强度等级制作12个150mm立方体试块，其中个放在标养室作为标准养护回弹值测量对象；6个放在室外遮阳通风处，前6天洒水自然养护，作为同条件养护回弹值测量对象。
用符合规程的回弹仪，按照标准回弹操作方法对试件进行回弹检测，将达到龄期的试块表面擦干并保持干燥，将浇筑面的侧面置于压力机承压板上，加压50kN左右保持恒压，回弹时，回弹仪的轴线与试块的侧面保持垂直，准确试压，准确读数，快速复位；实验方法标准中规定，两个测点的净距不宜小于20mm，且相邻两点间距及测点到试块边缘的距离一般大于30mm，同一测点只弹击一次，且没有在气孔或外漏石子处，每个侧面弹击8次，共弹两个侧面，每一测区回弹读数精确至1，共计16个回弹值。
在试块测表面用锤子凿开一个15mm左右的孔洞，清除孔中的粉末和碎屑，用1%～2%的酚酞酒精溶液滴在边缘处，当已碳化和未碳化界限清晰时，采用深度测量工具测量已碳化和未碳化界面到混凝土试块表面的垂直距离，测量3次取平均值（结果精确至0.5mm）。经测试得到碳化深度值见表2。
按照CECS 03：2007《钻芯法检测混凝土强度技术规程》中要求，选取钻取部位，钻芯机就位并安放平稳后，将钻芯机固定，控制速度钻取，芯样进行标记，修补钻取后的孔洞。芯样按照要求制作成高径比为1的试件，按照GB/T 50081《普通混凝土力学性能试验方法》进行试压试验，与立方体试块抗压试验一样。标准试块抗压验结果记录见表3；自然养护试块抗压验结果记录见表4。收集标准试块和自然养护试块强度关系图（如图1所示）。
钻芯强度与回弹强度对比见表5，将得到的回弹强度与芯样强度数据汇总整理制作成关系图（如图2所示）。
2 试验结果分析
（1）虽然回弹法没有充分的理论依据，但是与混凝土抗压强度的增长有一定的规律，只是存在一定的差距，如果针对不同的应用环境和条件、不同强度等级通过大量数据汇总做出不同的矫正曲线，回弹法的应用差距将缩小。
（2）随着强度等级的升高，碳化深度值逐渐变小，水胶比降低，碳化对回弹值的影响逐渐变小。
（3）由所有自然养护图表可知混凝土强度等级是根据什么确定的，在自然养护或同条件养护条件下，混凝土早期28d期间表面硬度增长速率明显高于抗压强度增长速率，这种现象随强度等级的提高而减小。如果在早期对混凝土进行回弹检测，其结果误差较大。
（4）由所有标准养护试块图表可以得知，在C35强度等级以下，回弹值与混凝土抗压值比较接近，在C35等级以上，混凝土抗压值要大于回弹值，而且趋势有增大的趋向。这一规律与混凝土实体回弹检测的规律一致，C35及以下强度等级混凝土的回弹结果与实际混凝土的抗压强度较接近，C35以上强度等级混凝土的回弹结果往往难以满足检测要求，需要进行取芯修正，或通过取芯检测验证混凝土是否合格。
（5）芯样强度和回弹值两种数据离散性大，没有明显关系。但是芯样值普遍高于回弹值。
（6）通过钻芯值与回弹值比值分析，得出从C20～C50之间，随着强度等级的增高比值有增大趋势。
（7）强度等级越高，其比值的最高值与最低值差距增大，即随着强度等级的增加，钻芯强度与回弹检测强度的误差增大。
3 回弹法缺陷及不确定性因素
（1）混凝土方面
用回弹仪弹击锤弹击混凝土表面，检测是在某些点上进行的，结合回弹仪原理得出回弹法检测的是混凝土表面硬度。在JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》规定，16个回弹值中去掉3个最大值，去掉3个最小值，这是考虑石子和气孔对回弹值的影响，那可以认定是弹在砂浆上的，砂浆和混凝土是两种材料，一种材料的表面硬度和一种材料的抗压强度是两个概念，因此在理论上说砂浆的表面硬度与混凝土抗压强度没有关系。回弹法检测混凝土的表面硬度混凝土强度等级是根据什么确定的，表面硬度主要与水泥砂浆强度有关，一般与粗骨料和砂浆间的粘聚力及混凝土结构内部性能关系并不明显，缺少理论支持。
不同的养护方法和温湿度对回弹法影响很大，标准养护和自然养护混凝土含水率不同，强度发展不同表面硬度不同，尤其在早期28d这种差异较明显。施工现场混凝土平整度和光洁度都会影响回弹值结果，模板主要有钢模，木模，胶合板材料，钢模及涂了隔离剂得刨光木模对回弹值没有显著影响，吸水性模板因为吸收了混凝土中的部分水分，降低水化，影响强度的发展，对回弹法测强有影响。
碳化对回弹法的影响可以说是不容质疑的，表面碳化对表面硬度影响很大，影响混凝土碳化速度的主要因素是混凝土的密实性、碱度和构件所处的环境，碳化层的厚度随龄期的增长而增大，碳化是混凝土表面硬度增大，回弹值增大，但对混凝土强度影响不大，因此必须进行碳化修正，龄期对混凝土测强的影响实质上反映了碳化作用对它的影响。
众所周知，在回弹法检测中，碳化深度对检测结果有一定的影响，有时也会引起争论和纠纷，这其中的主要原因是用于测量碳化深度的方法有缺陷的缘故，目前用于测量混凝土碳化深度的方法是酚酞法，这是一个间接地测试混凝土碳化深度的方法，酚酞法测量的是混凝土的碱度，并不是碳化深度，而我们却把它当作混凝土的碳化深度，通常情况下是没有问题的，但在实际工程项目中，由于酸性脱模剂的使用，气候环境的影响，养护不当及外加剂和掺合料的大量加入等原因都有可能使混凝土表面碱度降低而出现“假性碳化”和“异常碳化”的现象，这是回弹法要研究和解决的技术难点，现在有些单位正在尝试检测过程中用砂轮打磨掉碳化层的方法，以减少因碳化对检测结果的影响。但是，在实际工程中，碳化层厚度在6mm甚至大于6mm的工程不在少数，如果打磨除掉表面碳化层后，砂浆层变薄，石子所露出的面积增加，用回弹仪弹击表面时，弹在石子上的概率就比较大，反而结果比未打磨时还要高，因此也会造成比较明显的差距。
目前泵送混凝土中掺有一定量引气剂，混凝土存在3%~5%的含气量，在混凝土中产生细小、均匀、封闭的气泡，混凝土振捣后表面气泡多于内部，从而混凝土表面硬度降低。泵送混凝土与普通混凝土相比，具有流动性大，砂率高等特点，混凝土砂浆包裹层较厚，导致表面硬度降低。
（2）回弹仪与人员方面
回弹仪的钢砧率定值只是回弹仪的一个基本性能，是回弹仪处于标准状态的必要条件，而不是充分条件，只有回弹仪的指针摩擦力、拉簧刚度、冲击长度、起跳位置、脱钩位置等技术条件全部满足检定规程时，回弹仪才会处于标准状态，才能保证检测的准确性。在实际情况中，回弹仪仪器本身在第三方检定时，可能存在人员未按规定进行检定，导致在工程现场检测时，仪器本身不精确导致读数存在较大的差异。
操作人员的用力程度和用力方向、动作规范性和精确的读数，都会对结果造成一定的差异，JGJ/T 23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中规定，从事回弹法检测的人员均应培训并持有相应的资格证书，以确保操作人员的综合素质，提高回弹法精度。人员责任心不强或思想道德差，测试时未按规定进行。
结论
（1）“回弹法检测混凝土强度”从理论上应是推断，其检验方法本身存在一定缺陷；回弹法检测混凝土强度虽然存在诸多问题，但却是目前应用较广、简单易操作的实用工具，大量工程的质量监督和检测依赖此方法；使用回弹法“检测”混凝土强度受多种条件约束和影响，在使用时应按照标准要求，克服仪器、环境、人员、操作方法等引起的偏差，使该方法相对接近实际检测的标准。
（2）回弹法应用的重要依据是强度曲线，强度曲线应随着技术的发展，原材料的变化，搅拌、施工工艺的变化，养护条件等因素的不同，及时制定和调整不同条件下的测强曲线。
（3）碳化深度的影响随强度等级不同而变化，在同条件混凝土试件中的检测，强度等级增大，碳化深度减小；在实际工程中，保湿养护越好的部位，表面强度越高，碳化越小，为满足回弹检测的要求，施工现场必须要做好保湿养护，尤其早期的养护；随着强度等级的提高，回弹法检测难以满足检测要求，往往需要取芯验证，回弹与取芯强度的偏差较大。（来源：《混凝土世界》2022.02）
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