1、回弹法评定混凝土抗压强度技术规程 2008-06-04 15:48回弹法在我国使用已达四十多年，其测定混凝土的表面硬度来推算混凝土抗压强度是当前结构混凝土现场检测中最常用的方法。这不仅是因为回弹法简便、灵活、符合中国国情，更是由于我国的回弹法研究中具有自己的特点：即在混凝土强度的推算中引入了混凝土碳化深度值参数以及规定了回弹仪的检定标准状态，从而有效的提高了测强精度，使我国混凝土回弹法测强技术的应用处于国际领先地位。但由于我国地域辽阔，气候悬殊，混凝土材料品种繁多，当采用全国统一测强曲线进行工程检测时，有必要对其在本地区的适用性进行系统的验证和必要的校核，明确使用的全国统一测强曲线在本地区工程
2、检测中误差范围的大小及有效性。1. 全国统一测强曲线的由来自 1985 年以来，我国已先后编制了三个回弹法测强规程。早年编制的 85 版回弹法评定混凝土抗压强度技术规程，当时是采用了 1982 年前后制作的 2210 个试块数据（其中混凝土未碳化 611 个，已碳化 1599 个），回归计算处理其统一测强曲线所表达的回归方程式为：（1）该回归方程的强度标准误差 er =18.0%，强度平均相对误差 =+14.0%，其中负误差1027 个为-13.2%，正误差 1183 个为+15.0% 。试块龄期从 14 天至 1 年，混凝土强度为 1050MPa，其中 1030MPa 的试块数据 1253
3、个，3050MPa 的试块数据 957个，即低强度混凝土试块占了绝大多数。92 版回弹法检测混凝土抗压强度技术规程为了配套国家标准混凝土强度检验评定标准GBJ107-87 的修订，主要修改并规定了构件混凝土强度的推定方法、并把回弹法适用于混凝土的龄期从一年延长为三年。2001 新版回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2001 1(以下简称规程)又新增加了检测泵送混凝土强度的修正值，并将混凝土强度推算值表中的混凝土强度从适用1050MPa 扩展为 1060MPa。必须指出的是，在回弹规程的两个改版（92 版，2001 版）过程中，每次改版都仅针对前一个规程的编排结构进行调整，扩大统一
4、测强曲线使用范围，而并未对 85 版统一测强基准曲线进行脱胎换骨的重新制定。仅仅是相应验证了一批较长龄期的混凝土试块后延长了曲线适用龄期至三年、验证了 164 个高强度混凝土试块后扩展了混凝土强度适用的范围至60 MPa 而已。2. 验证的目的近廿多年来，混凝土技术得到了突飞猛进的发展，为适用泵送混凝土高流动性的需要、新型外加剂的运用，大比例地掺加粉煤灰、矿粉掺合料以及石子粒级的小型化，使当前高强高性能混凝土与 80 年代初期的混凝土的原材料、成型工艺等有了显著的变化差异。本文旨在通过一批混凝土强度等级为 C20C60 的泵送混凝土试块，验证规程中扩展了的全国统一测强基准曲线在上海地区的适用性
5、，分析研究规程中混凝土的高、中、低强度区间，其检测误差的正负倾向及范围，并针对混凝土潮湿状态这一主要影响回弹测强精度的因素作比对试验分析。3. 试验设计方案3.1 混凝土设计强度等级C20、C30、C40、C50、C603.2 混凝土配合比见表 1表 1 混凝土的配合比配合比(kg/m 3)砼设计强度等级水泥 粉煤灰 水 砂 石 外加剂实 际 塌落度 (mm)备 注C20 232 98 1677301137 1.40 140C30 373 74 1886141135 1.62 150C40 421 72 1946051061 2.15 160P621 普通泵送剂C50 499 80 19055
6、31048 6.76 185C60 513 85 1835491052 6.97 150RH561 高效泵送剂除 C30 砼采用 32.5PO 水泥外，其余均为 42.5PO 水泥备 注石子粒径 525mm，中砂，级粉煤灰3.3 混凝土试验龄期14d、28d、60d、90d3.4 试块制作及养护方式全部试块采用上海建国混凝土有限公司拌站当日生产的混凝土，试块尺寸为150150150mm。自然养护试块每组（每个龄期、每个强度等级）各 6 块，脱模后放置于室外，上有遮盖物防雨淋，成型后 13 天内浇水养护；对比组水中养护试块脱模后放置在标准养护室的水池中。3.5 试验方法混凝土试块到试验龄期，放置
7、于压力机上先预压 50KN 时，在混凝土试块两侧面上（压力机前后）各回弹 8 点，共计 16 个测点。回弹检测完毕即做混凝土抗压强度试验及碳化深度测定。4. 验证结果分析4.1 自然养护组自然养护组试块共计 120 块，验证试块混凝土实际抗压强度范围为 18.272.9Mpa；回弹值为 29.450.4；碳化深度为 02.0mm,（有个别 C20 试块碳化值大于 2.0mm）将回弹值、碳化值代入规程中验算。除 6 块试块测试值超出规程范围，不能查表以外，其余 114 块试块的相对标准误差、平均相对误差及其与试块类别混凝土强度等级的关系见表 2。表 2 自然养护组误差及其试块类别平均相对误差 （
8、%） 试块类别/ 混凝土强度等级- 龄期数据个数 46 个负误差误差（-） 12.5C20-14,C20-28, C20-60,C30-14, C30-28,C40-14,C40-28,C60-14数据个数 68 个正误差误差（+） 10.1C20-90,C30-60,C30-90,C40-60,C40-90,C50-14,C50-28,C50-60,C50-90,C60-28,C60-60,C60-90数据个数 114 个总误差误差（） 11.0相对标准误差 er =14.2%4.2 水中养护组水中养护组试块混凝土实际抗压强度范围为 27.879.3MPa；回弹值为 25.152.7；碳化深
9、度 0mm。将回弹值代入规程中验算，除 17 块试块值超过规程范围不能查表以外，其余 43 块试块的相对标准误差、平均相对误差及其与试块类别强度区间的关系见表 3。表 3 水中养护组误差及其试块类别平均相对误差 （%） 试块类别/ 混凝土强度等级-龄期数据个数 5 个负误差误差（-） 4.6%C20-14,C50-28数据个数 38 个正误差误差（+） 23.9%除 C20-14、C50-28 以外各组数据个数 43 个总误差误差（+） 21.7%相对标准误差 er =25.5%4.3 结果分析验证结果表明：自然养护组试块查表率为 95%，其 114 块可查表试块的平均相对误差=+11.0%，
10、相对标准差 er=14.2%，验证结果如图 1 所示：45 度斜线下、上方的黑点表明规程存在低强度短龄期混凝土的强度推定值偏大、而高强度混凝土的强度推定值偏小的系统误差。鉴于建立规程的母体试块为 80 年代初期且绝大多数为低标号的混凝土试块，低标号混凝土较高标号混凝土含石量高。当混凝土强度相同时，低标号混凝土的回弹值高于高标号混凝土的回弹值而导制混凝土的强度推定值偏大；又因为规程附录 B“泵送混凝土测区混凝土强度推算值的修正值”中, 当碳化为 0-1mm 时，小于 40MPa的测区混凝土强度可增加 4.5MPa，大于 55MPa 时修正值为 0MPa,混凝土强度越高则修正值递减,即现规程对低强
11、混凝土强度推定值有偏大的趋向。举例：如按现规程检测工程现场混凝土，当回弹仪向下 90检测混凝土的表面且混凝土碳化深度为 0mm，回弹值 18 时推定混凝土强度可达 20MPa、回弹值 26 时推定混凝土强度为 30MPa。在混凝土设计强度等级较低、如（C20、C25）混凝土的场合，较低的回弹值就能获得相当高的混凝土强度推算值,经采用现规程检测工程实体混凝土构件的强度，极易通过工程质量验收；而 C50 以上的混凝土推定强度则偏小，即当采用现规程推定较低或较高混凝土的强度存在一定的误判风险。回弹法只能反映面层 2-3cm 深的混凝土质量，含水状态对回弹法测强有显著影响。水中养护组试块查表率为 71
12、.7%，其 43 块可查表试块的平均相对误差 =+21.7%，相对标准差 er=25.5%，验证结果如图 2 所示：潮湿混凝土的回弹值小于同强度干混凝土的回弹值而导制混凝土的强度推定值显著偏低的结果。经实验泡水 4 小时以上的混凝土浸水深度可达 23cm 左右，在标准养护室中或长期处于潮湿环境如基础或淋雨构件的混凝土面被称为湿面，按规程要求，对湿面混凝土的检测应制定专用测强曲线。5. 泵送混凝土专用测强公式对自然养护组，水中养护组试块试验得到的回弹值、碳化深度值及混凝土抗压强度值进行回归计算处理，其采用江浙地区常用原材料、适用于搅拌站泵送混凝土的回弹法测强公式为：（2）（3）公式（2）为自然养护组回归公式，其相关系数 为 0.943，平均相对误差 为+9.1%，相对标准误差 er 为 10.8%。参见图 3。公式（3）适用于雨淋后或处于新开挖基础、浸水的湿面混凝土，其相关系数 为0.887，平均相对误差 为+9.6%，相对标准误差为 er 为 12.2%。参见图 4。6 结论1.新版回弹法测强规程因采用修正值法编制，其混凝土强度推定值在上海地区的验证存在低强短龄期混凝土时偏大、高强度混凝土时偏小的趋向。2.回归公式（2）相关性好、误差小，无需修正，适用于泵送混凝土的工程检测。3.含水状态对回弹法测强有显著影响，回归公式（3）可适用于潮湿状态湿面混凝土的现场检测。
