摘要：随着科学技术的迅猛发展，混凝土强度的检测技术也发生了转变，由以前的预留试块进行抗压强度试验检测逐步向无损检测技术过渡。在分析目前常用的几种检测方法中，通过试验，利用回弹值与声速值推测出混凝土的抗压强度，与实际抗压试验所得到的抗压强度进行对比，得出超声回弹综合法在检测混凝土强度中应注意的问题，特别是不同龄期混凝土试块对超声回弹值测量结果所产生的影响。为今后的工程应用和科研实践提供参考依据，并对无损检测技术在建筑工程中的应用进行了展望。
Abstract： With the rapid development of science and technology， the concrete strength detection technology has also undergone a transformation， gradually from the reserved block for strength test detection to non-destructive testing techniques. In the analysis of several detection methods currently used， through the test， the rebound value and velocity value are used to detect concrete compressive strength. Compared with the compressive strength obtained in actual compression test， the problems should pay attention to in the detection of concrete strength with ultrasonic rebound method are obtained， especially the impact of different age concrete block on the measurement results with ultrasonic rebound method， to provide reference for future engineering applications and research practices. The application of non-destructive testing techniques in the construction project in the future is forecasted.
关键词：混凝土强度；超声回弹法；不同龄期
Key words： concrete strength；ultrasonic rebound method；different ages
中图分类号：TU755.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）28-0229-04
1 概述
混凝土强度检测是建筑物施工及质量评估过程中不可或缺的一个环节。近年来，建筑行业比较推崇根据超声波在混凝土中的传播速度及其它参量来检测混凝土强度的技术手段。严格来讲，超声波在混凝土筑件中的传播速度能够反映出该筑件的抗压强度，因此，可以根据超声波在混凝土中的传播速度来检测混凝土的强度。
超声回弹综合法是目前建筑界常用的混凝土强度无损检测方法。它基于声速值、回弹值与混凝土强度之间的相互关系，在自然状态下检测混凝土的物理量，然后根据相关关系推算出混凝土强度。然而混凝土属于一种均质性较差的多相复合材料，仅凭一种检测方法（如单单使用超声法或回弹法）并不能准确把握测算精度。而超声回弹综合法采用了两种非破损检测手段的综合，充分利用回弹法和超声波检测法的优点、弥补了两种方法的不足，具有较高的检测精度。
2 超声回弹综合法检测的原理及特点
2.1 超声回弹综合法检测的原理及特点
超声回弹综合法是使用超声仪和回弹仪，在混凝土筑件的同一测区分别测定声时值及回弹值，将测定结果代入测强公式，得到所测部位的混凝土强度。该方法是基于声速值和回弹值与混凝土强度之间的相互关系而形成的一套检测方法。超声波能穿透混凝土筑件，我们通过超声速度可以基本判定该筑件的弹性性质，并且能了解筑件内部构造。
超声法与回弹法的综合有助于技术人员全面掌握混凝土内部构造及表层情况，同时可以抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素，提高了混凝土强度检测的精度和可靠性。因此国内外许多学者认为超声回弹综合法是混凝土强度无损检测技术的一个重要发展方向。
2.2 影响超声回弹综合法测强的因素
采用超声回弹综合法进行混凝土抗压强度检测，可以获知筑件表面的硬度、筑件内部的密实度及匀质性。但是在检测过程中，影响因素众多，需要根据各种因素的影响程度逐一修正，以确保检测结果准确无误。
2.2.1 粗骨料品种和粒径影响
受水泥水化作用的影响，水泥砂浆与石子胶结界面一般都存在裂纹，裂纹开裂的程度和粗骨料的粒径及表面状态有直接的关系。一般来说，骨料粒径越大，裂纹就越大。配合比相同时，碎石因表面粗糙，与砂浆的界面粘结较好，混凝土强度较高；卵石因表面光滑影响粘结，混凝土强度低。粗骨料的品种、粒径影响混凝土强度，因此，对不同品种的粗骨料必须分别制订测强曲线。并且在制定长龄期测强曲线时应分别给予考虑和修正。
2.2.2 龄期或碳化影响
混凝土处于早龄期时，内部含水量较高，表面碳化极微甚至不碳化，这时所测的回弹值偏低，而声速值偏高。当混凝土经长龄期之后，内部含水量逐渐减少，混凝土中空隙及毛细孔中水份逐渐被水泥水化产物或空气所取代。超声波因遇固、气相界面而反射或绕射，导致传播速度降低，而回弹值却因龄期增长、表面碳化而使测值偏高。长龄期混凝土在自然条件下，碳化作用与龄期的影响相伴产生。随着龄期的增长，混凝土强度增长，碳化深度变大，但用龄期反映碳化不全面。用龄期反映碳化深度对回弹测强的影响，远不如用碳化深度作为一个测强参数来反映更为全面，它不仅包括了龄期的影响，也包括了不同水泥品种、不同水泥用量以及构件所处环境条件如温度、湿度及CO2浓度等因素的影响。对超声回弹综合法测强而言，两者互补，影响因素不显著。
2.2.3 测试面影响
采用综合法测强，要求砼测试面平整、干净，不能有松软、脱皮等，否则会对测试结果带来很大的影响。另外，优先沿水平方向在砼浇筑面进行回弹和超声测试。当受条件限制只能在砼浇注的上表面或下底面进行测试时，回弹值和声速值均需要加以修正。
3 实验过程
3.1 实验方案
在本次试验中，选用本地区常用的、质量稳定的水泥及常见的粗细骨料进行混凝土的拌制。各原料的基本情况如下：
水泥：大伙房水泥厂有限公司；品种矿渣硅酸盐水泥；等级32.5级。
根据0.60mm筛孔的累积筛余量，砂的颗粒级配在2区。则此种砂颗粒级配良好，粗细程度适当，符合应用标准。
粗骨料：碎石产地沈阳市东陵；颗粒级配良好。
3.1.1 碎石筛分
碎石筛分析标准具体见表2。
3.1.2 卵石筛分
卵石筛分析标准具体见表3。
通过累计筛余计算，此种碎石和卵石符合颗粒级配的要求。
3.1.3 混凝土骨料及配比的选定
混凝土骨料及配比的选定标准表4、表5。
本实验制作一组C20混凝土标准立方体试块（150mm×150mm×150mm）进行超声回弹法无损检测，制作五组C20混凝土立方体试块（100mm×100mm×100mm）进行实际抗压试验，测定养护时间为7天、14天、28天、1年。将两种结果进行对比得出结论。
3.2 回弹值的测量与计算
测量回弹值时，把试块上的油污擦净后放置于压力机的上、下承压板之间，选用试块的另一相应侧面回弹，回弹仪的轴线与试块侧面保持垂直，测点在测区范围内均匀分布，且相邻两测点的间距及测点离试块边缘的距离一般均不小于30mm。用压力机加30kN-50kN的预压力固定试块，在试块的一个测试面上弹击16次，共测剔除3个最大值和3个最小值，余下10个回弹值取平均作为试块的回弹值R。
5 结论与建议
从对比表与分析可以得出如下结论：
①随着龄期的增长，无论是超声回弹法强度推测值，还是抗压试验的强度测定值，大体上都是有所增加的，且随着龄期增长，二者相差的百分数越来越小。
②在骨料相同条件下，骨料粒径越大回弹值相对越大，超声检测声速值相对越大。
③在骨料不同条件下，水灰比相同，回弹值大致相同。超声检测声速值卵石相对越高。
④龄期相对较长，回弹值及超声检测声速值也相应变大。
本次试验中所得的超声回弹法强度推测值与实际抗压试验所得到的强度测定值存在有一定差距，分析误差存在的原因，在今后的试验中应该引起注意，避免不必要的误差，使试验更准确。主要存在误差有以下几点：
①试块的养护条件没有达到标准，如温度、湿度等。②试块体积较小，使概率方法不准确。③回弹检测时，回弹仪没能够水平，造成误差。④耦合剂用量的多少以及试块上残留的耦合剂使试块软化。
混凝土无损检测技术具有无损、简便、快速、便于大面积测试等优点，已在工业与民用建筑、水利、电力等工程建设项目的混凝土质量检测和评价中得到广泛应用，取得了良好的应用效果，并在工程实践中不断总结、完善和提高。
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