高 昱

遼寧金帝第一建筑工程有限公司（125001）

1 回彈法檢測(cè)商品混凝土的意義

在工程項(xiàng)目中，質(zhì)量檢測(cè)與監(jiān)理部門為確保工程施工質(zhì)量，將回彈法檢測(cè)商品混凝土構(gòu)件的結(jié)果作為評(píng)判商品混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo)。但在實(shí)際施工過程中，施工方案、養(yǎng)護(hù)時(shí)間與條件等因素均影響商品混凝土整體性能。此外，回彈法受混凝土碳化強(qiáng)度及表面狀況、檢測(cè)人員專業(yè)水平和技術(shù)能力、回彈儀等各種因素影響，檢測(cè)結(jié)果可能具有不確定性，檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度受到工作人員的質(zhì)疑。所以應(yīng)正確認(rèn)識(shí)回彈法不能夠代替商品混凝土試塊，應(yīng)該將混凝土試塊作為施工依據(jù)，將回彈法回歸到本來的定義。

2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及原材料

選擇某商品混凝土站制作的等效齡期混凝土立方體試塊作為試驗(yàn)試件，選取常用的C20、C30、C40三個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土為試驗(yàn)對(duì)象。該批試塊采用渤海水泥 （葫蘆島）有限公司生產(chǎn)的P.O42.5水泥、Ⅱ級(jí)粉煤灰、中砂，連續(xù)級(jí)配5～25mm碎石，壓碎指標(biāo)值在10%之內(nèi)。減水劑選用葫蘆島市遼西混凝土外加劑有限公司生產(chǎn)的減水劑，混凝土坍落度（180±20）mm。根據(jù)配合比成分不同，將試塊分為A、B兩組，其中A組不添加粉煤灰，B組添加粉煤灰替代水泥。取同組別、同強(qiáng)度標(biāo)號(hào)的混凝土立方體試塊3組共9個(gè)試件作為1個(gè)試驗(yàn)組，共6個(gè)試驗(yàn)組，分別為 A-C20、A-C30、A-C4、B-C20、BC30、B-C40。選擇同條件下分別養(yǎng)護(hù)28d、60d及90d。

3 試驗(yàn)方案

3.1 檢測(cè)依據(jù)

依據(jù)JGJ/T23—2011《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》對(duì)各組別試樣進(jìn)行回彈檢測(cè)。依據(jù)GB/T50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行立方體試塊抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。

3.2 試驗(yàn)儀器

回彈儀HT-225，率定值為80；微機(jī)屏顯液壓壓力試驗(yàn)機(jī)YEW-2000B。

3.3 試驗(yàn)步驟

在試塊非成型面的澆筑面選擇不同的對(duì)稱側(cè)面選取8個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行回彈試驗(yàn)，記錄16個(gè)回彈數(shù)值。去掉最大與最小的各3個(gè)值后的平均值即為該試塊的回彈值，然后利用泵送混凝土測(cè)區(qū)強(qiáng)度換算表（回彈曲線）推出混凝土強(qiáng)度推定値。壓力試驗(yàn)機(jī)對(duì)混凝土試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試塊的抗壓方向與回彈值測(cè)試方向相同，記錄抗壓強(qiáng)度值。用錘子和鏨子在回彈測(cè)試面鑿一個(gè)直徑15mm左右、深度大于碳化深度的孔洞，用清潔氣吹和小刷子清除粉末和碎屑，用濃度為1%～2%的酚酞酒精溶液進(jìn)行碳化深度的測(cè)定。最后將測(cè)得的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較[1]。

4 試驗(yàn)結(jié)果及分析

4.1 碳化深度

碳化是指水泥經(jīng)水化作用產(chǎn)生的Ca（OH）2與潮濕空氣中的CO2經(jīng)過反應(yīng)在混凝土表面生成硬度較高的CaCO3。隨著齡期增長(zhǎng)，碳化深度呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。對(duì)比A、B設(shè)計(jì)方案，A組碳化深度相較B組深度較小，這也直接反映出添加適量粉煤灰會(huì)導(dǎo)致商品混凝土生成碳酸鈣進(jìn)程加快，增加商品混凝土的碳化深度。經(jīng)對(duì)比，三種不同標(biāo)號(hào)的商品混凝土的碳化深度，高標(biāo)號(hào)商品混凝土碳化深度相對(duì)較小。當(dāng)使用適量的高性能減水劑之后，可使商品混凝土密實(shí)度增加，氣孔數(shù)量減少，商品混凝土碳化深度降低。

圖1 各齡期混凝土的碳化深度

圖2 各齡期混凝土的回彈強(qiáng)度

4.2 回彈強(qiáng)度

回彈檢測(cè)實(shí)際上反映的是混凝土的表面硬度?；貜棌?qiáng)度受碳化深度影響主要是因?yàn)榛炷撂蓟笫贡砻娓軐?shí)，提高了混凝土的表面強(qiáng)度，但對(duì)混凝土強(qiáng)度影響不大。隨著齡期的增長(zhǎng)，回彈強(qiáng)度始終處在正增長(zhǎng)的狀態(tài)。從圖2可以看出，當(dāng)90d時(shí)，各組回彈強(qiáng)度的增長(zhǎng)幅度出現(xiàn)下降的情況，因?yàn)殡S著齡期增長(zhǎng)，碳化深度不斷增加，而表面硬度增長(zhǎng)卻不明顯，經(jīng)過碳化深度的折減，回彈強(qiáng)度相對(duì)下降。經(jīng)對(duì)比，初期A組回彈強(qiáng)度表現(xiàn)較好，始終高于B組。但隨著齡期增加，B組強(qiáng)度逐漸增長(zhǎng)，在90d時(shí)，同標(biāo)號(hào)A、B組的回彈強(qiáng)度差別均相對(duì)變小。

試驗(yàn)證明，粉煤灰對(duì)回彈強(qiáng)度有一定影響，雖然粉煤灰中的活性成分SiO2和Al2O3降低了混凝土的堿性，對(duì)粉煤灰早期強(qiáng)度的發(fā)揮有一定作用，對(duì)膠凝體的形成也有利。但粉煤灰的摻入也提高了混凝土的流動(dòng)性，使得骨料砂漿包裹層較厚，以致出現(xiàn)回彈值偏低的情況。混凝土回彈強(qiáng)度受到養(yǎng)護(hù)條件和測(cè)區(qū)表面情況影響至關(guān)重要，表面疏松層、氣孔、浮漿、蜂窩和麻面等問題均可導(dǎo)致在檢測(cè)中出現(xiàn)偏差[2]。

4.3 抗壓強(qiáng)度

如圖3所示，未添加粉煤灰的商品混凝土前期強(qiáng)度增長(zhǎng)比較好，在28d之后，抗壓強(qiáng)度相較設(shè)計(jì)強(qiáng)度大。添加粉煤灰的商品混凝土前期增長(zhǎng)強(qiáng)度比較慢，當(dāng)C30、C40兩種標(biāo)號(hào)的商品混凝土在28d時(shí)，抗壓強(qiáng)度相較設(shè)計(jì)強(qiáng)度低，主要原因?yàn)樗啾环勖夯也糠痔娲?，前期水泥的水化作用比較緩慢，直接導(dǎo)致商品混凝土前期的抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)滯緩。添加了粉煤灰的混凝土后期的抗壓強(qiáng)度可以滿足設(shè)計(jì)的要求，并且有一定的富余強(qiáng)度。

4.4 回彈強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度相關(guān)度

如圖4所示，經(jīng)對(duì)比，高標(biāo)號(hào)混凝土的回彈強(qiáng)度與混凝土抗壓強(qiáng)度值更接近，但普遍回彈法檢測(cè)商品混凝土強(qiáng)度推定値偏低。隨著齡期發(fā)展回彈強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度并沒有一定相關(guān)性。普通商品混凝土抗壓強(qiáng)度與水泥砂漿強(qiáng)度、粗集料強(qiáng)度、黏結(jié)強(qiáng)度有直接的關(guān)系。利用回彈法檢測(cè)時(shí)，表面強(qiáng)度和水泥砂漿強(qiáng)度存在直接聯(lián)系，但是與黏結(jié)力、商品混凝土的結(jié)構(gòu)性能、粗骨料三者之間并沒有明顯的關(guān)系。在實(shí)際施工中，攪拌和振搗時(shí)間、養(yǎng)護(hù)及模板等方面存在人為因素，都會(huì)導(dǎo)致混凝土勻質(zhì)性較差，同一構(gòu)件、同一回彈儀、不同測(cè)區(qū)之間強(qiáng)度都會(huì)存在差異[3]。

圖3 各齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度

圖4 各齡期混凝土回彈強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的比值

5 試驗(yàn)結(jié)論

通過分析C20、C30、C40三種不同標(biāo)號(hào)的商品混凝土，當(dāng)商品混凝土添加粉煤灰之后，前期碳化深度相較未添加粉煤灰的商品混凝土較深，根本原因?yàn)樵谟诩尤敕勖夯液?，混凝土堿性降低，碳化深度增加。后期碳化深度隨著齡期增長(zhǎng)并沒有明顯加深。隨著齡期增長(zhǎng)，商品混凝土抗壓強(qiáng)度和回彈強(qiáng)度始終呈現(xiàn)正增長(zhǎng)的狀態(tài)。但隨著齡期增長(zhǎng)，混凝土碳化深度增加，而回彈數(shù)值沒有明顯變化，導(dǎo)致部分商品混凝土回彈強(qiáng)度下降。試驗(yàn)前期，添加粉煤灰的商品混凝土抗壓強(qiáng)度相對(duì)較低，隨著齡期增長(zhǎng)，未添加粉煤灰的商品混凝土抗壓強(qiáng)度未發(fā)生明顯變化，而添加粉煤灰的混凝土后期強(qiáng)度強(qiáng)度增長(zhǎng)較多，在后期各個(gè)標(biāo)號(hào)的商品混凝土抗壓強(qiáng)度均大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，并且有一定強(qiáng)度富余。高標(biāo)號(hào)混凝土的回彈強(qiáng)度相較低標(biāo)號(hào)混凝土與混凝土抗壓強(qiáng)度值更接近，但普遍回彈法檢測(cè)商品混凝土強(qiáng)度推定値偏低。隨著齡期發(fā)展回彈強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度并沒有一定相關(guān)性。

6 結(jié)語

回彈法因其操作便捷、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，但在檢測(cè)的過程中仍不能保證檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)度，必須結(jié)合混凝土的成型工藝，綜合分析混凝土測(cè)強(qiáng)曲線。