回弹法检测结构混凝土强度

回弹法检测结构混凝土强度

一、试验目的

掌握回弹法检测结构混凝土强度的原理，熟悉回弹仪的使用方法。

二、试验设备和仪器

回弹仪

三、试验原理和方法

（一）回弹法的基本概念

人们通过试验发现，混凝土的强度与其表面硬度存在内在联系，通过测量混凝土表面硬度，可以用来推定混凝土抗压强度。1948年瑞士科学家史密特（E.Schmidt ）发明了回弹仪，如图1示。当用回弹仪弹击混凝土表面时，由仪器内部的重锤回弹能量的变化，可以反映混凝土表现的不同硬度，此法称之为回弹法。其基本原理是使用回弹仪的弹击拉簧驱动仪器内的弹击重锤，通过中心导杆，弹击混凝土的表面，并测出重锤反弹的距离，以反弹距离与弹簧初始长度之比为回弹值R ，由R 与混凝土强度的相关关系来推定混凝土抗压强度。根据上述原理，世界各国都先后制定了适合本国的回弹法测试标准。我国于2001年颁布了新的《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JG/T23-2001（以下简称《规程》）。

(二) 回弹法的检测技术

回弹法检测混凝土强度应以回弹仪水平方向垂直于结构或构件浇筑侧面为标准量测状态。测区的布置应符合《规程》规定，每一结构或构件测区数不少于10个，每个测区面积为200mm ×200mm ，每一测区设16个回弹点，相邻两点的间距一般不小于30mm ，一个测点只允许回弹一次，最后从测区的16个回弹值中分别剔除3个最大值和3个最小值，取余下10个有效回弹值的平均值作为该测区的回弹值，即

10

10

1

∑==

i i

m R

R α （1）

式中：αm R ——测试角度为α时的测区平均回弹值，计算至0.1；

R i ——第个测点的回弹值。

当回弹仪测试位置非水平方向时，考虑到不同测试角度，回弹值应按下列公式修正：

ααR R R m m += （2）

式中：R α——测试角度为α的回弹修正值，按表3.1采用。

表3.1 不同测试角度α的回弹修正值R α

当测试面为浇注方向的顶面或底面时，测得的回弹值按下列公式修正：

t

a t m m R R R += （3）

b a b m m R R R += （4）

式中：b m R 、t

m R ——水平方向检测混凝土浇筑表现、底面时，测区的平均回弹值，精确至0.1；

b

a R 、t a R ——混凝土浇筑表现、底面回弹值的修正值，按表3.2采用。

表3.2不同浇筑面的回弹修正值

测试时，如果回弹仪既处于非水平状态，同时又在浇注顶面或底面，则应先进行角度修正，再进行顶面或底面修正。

对于老混凝土，由于受到大气中CO 2的作用，使混凝土中一部分未碳化的Ca(OH)2逐渐形成碳酸钙CaCO 3而变硬，因而在老混凝土上测试的回弹值偏高，应予以修正。

修正方法与碳化深度有关。鉴别与测定碳化深度的方法是：采用电锤或其它合适的工具，在测区表现形成直径为15mm 的孔洞，深度略大于碳化深度。吹去洞中粉末（不能用液体冲洗），立即用浓度1%的酚酞酒精液滴在孔洞内壁边缘处，未碳化混凝土则变成紫红色，已碳化的则不变色。然后用钢尺测量混凝土表现至变色与不变色交界处的垂直距离，即为测试部位的碳化深度，取值精确至0.5mm 。

在每一测试面上至少要选择2～3点测其碳化深度，然后求其平均碳化深度值d m 。当d m

≤0.4mm 时，取d m ＝0；当d m ＞6mm 时，取d m =6mm 。

根据各测区的平均回弹值及平均碳化深度即可按《规程》规定的方法查表确定各测区的混凝土强度，或由以下回归方程计算得到

m d m n R F 0358.00108

.2100250.0-⨯= （5）

式中：F n ——测区混凝土的抗压强度，Mpa ，精确至0.1Mpa 。

（三）结构或构件混凝土强度的计算与评定

1、结构或构件混凝土强度平均值和强度标准差计算：

根据上述由《规程》附表查得的测区混凝土强度换算值或换算值的修正值，求其结构或构件混凝土强度平均值和标准差。按下列公式计算：

n

f

mf n

i c i

cu cu ∑==

1

, （6）

式中：cu mf ——结构或构件混凝土强度平均值（MPa ），精确至0.1MPa ；

n ——对于单个测定的结构构件，取一个构件的测区数，对于批量构件，取各抽检构

件测区数之和。

结构或构件混凝土强度标准差计算方法如下： 当测区数不少于10个时，混凝土强度标准差为

1

)

()(1

2

2

,--=

∑=n mf n f

Sf n

i c cu c i cu c cu （7）

式中：c

cu Sf ——结构或构件混凝土强度标准差（MPa ），精确至0.1MPa 。

2、结构或构件混凝土强度推定值e cu f ,的计算和确定。 A ．当结构或构件测区数少于10个以及单个构件检测时

c

cu e cu f f min ,,= （8）

式中：c

cu f min ,——构件中最小的测区混凝土强度换算值。

B ．当结构或构件的测区强度值中出现小于10.0MPa 时

MPa f e cu 0.10,< （9） C ．当结构或构件测区数不少于10个或按批量检测时

c

cu c

cu e cu Sf mf f 645.1,-= （10）

四、试验步骤

1、 熟悉回弹仪的结构，掌握使用方法。

2、 对被测结构按照《规程》规定，选择10个测区数，对每个测区用回弹仪测量和记

录16个回弹点值。在使用回弹仪测量混凝土回弹值时，要求回弹仪处于水平并垂