回弹仪测试水泥混凝土抗压强度试验方法

回弹仪测试水泥混凝土强度方法

1.适用范围

（1）本方法适用于快速测试水泥混凝土路面的抗压强度，不作为混凝土路面的强度评定、仲裁试验或工程验收使用。

（2）不适用于表面与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的水泥混凝土强度测试。

（3）不适用于厚度小于 100 mm 水泥混凝土强度测试。

2.仪具与材料技术要求

（1）混凝土回弹仪：指针直读式的混凝土回弹仪，也可采用数字显示式或自记录式的回弹仪。回弹仪应符合下列标准：

① 水平弹击时，在弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标称动能应为2.207 J。

② 弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击弹簧处于自由状态，此时弹击锤起点应位于刻度尺的零点处。

③ 在洛氏硬度为HRC（60±2）的钢砧上，回弹仪的率定值应为80±2。

④ 数字显示式回弹仪应带有指针直读示值系统，数字显示的回弹值与指针直读示值相差不应超过 1。

（2）酚酞酒精溶液：浓度 1%～2%。

（3）游标卡尺：分度值0.02 mm。

（4）碳化深度测定仪：分度值 0.25 mm。

（5）钢砧：洛氏硬度（60±2）HRC。

（6）其他：手提式砂轮、凿子、锤、吸耳球等。

3.回弹仪检定与保养

回弹法在使用过程中需加强回弹仪和率定钢砧检定和保养工作。

（1）通常有下列情况之一时，由法定计量检定机构进行检定，检定周期为半年。

① 新回弹仪启用前。

② 弹击拉簧座、弹击杆、缓冲压簧、中心导杆、导向法兰、弹击锤、指针轴、指针片、指针块、挂钩及调零螺丝等主要零件之一经更换后。

③ 弹击拉簧前端不在拉簧座原孔位或调零螺丝松动。

④ 数字式回弹仪数字显示的回弹值与指针直读示值相差大于 1。

⑤ 经保养后，在钢砧上率定值不合格。

⑥ 受严重撞击或其他损害。

（2）回弹仪有下列情况之一时，需进行保养：

① 回弹仪弹击超过 2 000 次。

② 在钢砧上的率定值不合格。

③ 对测试值有怀疑。

（3）回弹仪的保养可按下列步骤进行：

① 先将弹击锤脱钩，取出机芯，然后卸下弹击杆，取出里边的缓冲弹簧，并取出弹击锤、弹击拉簧和拉簧座。

② 清洁机芯各零部件，并应重点清理中心导杆、弹击锤和弹击杆的内孔和冲击面。清理后，应在中心导杆上薄薄涂抹钟表油，其他零部件不得抹油。

③ 清理机壳内壁，卸下刻度尺，检查指针，其摩擦力应为（0.5～0.8）N。

④ 对于数字式回弹仪，还应按产品要求的维护程序进行维护。

⑤ 保养时，不得旋转尾盖上已定为紧固的调零螺丝，不得自制或更换零部件。

⑥ 保养后的回弹仪应进行率定。

回弹仪使用完毕，需使弹击杆伸出机壳，并清除弹击杆、杆前端球面以及刻度尺表面和外壳上的污垢、尘土。回弹仪不用时，需将弹击杆压入机壳内，经弹击后按下按钮，锁住机芯，然后装入仪器箱。仪器箱需平放在干燥阴凉处。当数字式回弹仪长期不用时，需取出电池。

4.准备工作

（1）确保测试时环境温度为（－4～40）°C。

（2）回弹仪率定。

① 回弹仪使用前，应在钢砧上进行率定，在每天测试完毕后率定一次，测试过程中对回弹值有怀疑时也应进行率定。(www.xing528.com)

② 回弹仪率定试验，宜在温度为5～35 °C 的条件下进行。率定时钢砧表面应干燥、清洁，钢砧应稳固地平放在刚度大的地面上，回弹仪向下弹击时，弹击杆应分4次旋转，每次旋转约 90°，弹击3～5次，取其中最后连续 3 次且读数稳定的回弹值进行平均作为率定值。

（3）布置测区和测点。

（1）按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG 3450—2019）T 0902 规定的方法确定测试的混凝土板。每个混凝土板的测区数不宜少于 10 个，相邻两测区的间距不宜大于 2 m；测区宜在混凝土板表面上均匀分布，并避开板边板角。

（2）测区表面应清洁、干燥、平整，不应有疏松层、饰面层、粉刷层、浮浆、油垢以及蜂窝、麻面等，必要时可用砂轮清除表面的杂物和不平整处，磨光的表面不应有残留粉尘或碎屑。

（3）一个测区的面积不宜大于 200 mm×200 mm，每一测区测试 16 个测点，相邻两测点的间距不宜小于 30 mm，测点距路面边缘或接缝的距离不应小于 200 mm。

5.测试步骤

（1）回弹值测试。在测试过程中，回弹仪的轴线应始终垂直于混凝土表面，具体操作应符合下列规定：

① 将回弹仪的弹击杆顶住混凝土表面，轻压仪器，使按钮松开，弹击杆徐徐伸出，并使挂钩挂上弹击锤。

② 手持回弹仪对混凝土表面缓慢均匀施压，待弹击锤脱钩，冲击弹击杆后，弹击锤即带动指针向后移动到达一定位置，指针刻度线在刻度尺上的示值即为该点的回弹值，测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只弹击一次。

③ 使用上述方法在混凝土表面依次读数并记录回弹值，如条件不利于读数，可按下按钮，锁住机芯，将回弹仪移至他处读数，准确至 1 个单位。

④ 使用完毕后应将弹击杆压入仪器内，经弹击后按下按钮，锁住机芯，待下一次使用。

（2）碳化深度测试：

① 回弹值测量完毕后，应在有代表性的测区上测量碳化深度值，测点数不应少于构件测区数的 30%，应取其平均值作为该构件每个测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0 mm 时，在每一测区分别测量碳化深度值。

② 测量碳化深度值时，可用合适的工具在测区表面形成直径约为 15 mm 的孔洞（其深度略大于混凝土的碳化深度），然后用吸耳球吹去孔洞中的粉末和碎屑（不得用液体冲洗），并立即用浓度为 1%～2% 酚酞酒精溶液洒在孔洞内壁的边缘处，当已碳化与未碳化界限清楚时（未碳化部分变成紫红色），用碳化深度测定仪或深度游标卡尺测试已碳化与未碳化交界面至混凝土表面的垂直距离三次，取三次测试的平均值作为碳化深度测试结果，准确至0.5 mm。

5.计 算

（1）对一个测区的16个测点的回弹值，去掉3个最大值及3个最小值，将其余10个回弹值按下式计算测区平均回弹值。

式中　Ns——测区平均回弹值，准确至 0.1；Ni——第 i 个测点的回弹值。

（2）根据回弹仪轴线与水平方向的角度将测得的数据按式（3.8.2）进行修正，计算非水平方向测定的回弹值修正值。当测定水泥混凝土路面为向下垂直方向时，测试角度为－90°。回弹值修正值ΔN如表 3.8.3 所示。

式中　N——经非水平方向测定修正的测区平均回弹值；

ΔN——非水平方向测量的回弹值修正值，由表 3.8.1 或内插法求得，准确至0.1。

表3.8.1　非水平方向测定的回弹值修正值

注：表中未列入的Ns，可用内插法求得。

（3）平均碳化深度按下式计算：

式中　——平均碳化深度，mm；

Li——第 i 测点碳化深度，mm；

n——测点数。

如平均碳化深度值等于或大于 6.0mm 时，取 6.0mm。

（4）混凝土强度推算。

将回弹值换算为混凝土强度时，宜采用下列方法：

① 有试验条件时，宜通过试验建立专用测强曲线，但测强曲线仅适用于材料质量、成型、养护和龄期等条件基本相同的混凝土。混凝土标准试块为 150 mm×150 mm×150 mm，采用1.5、1.75、2.0、2.25、2.50 与五个灰水比，以便得到不少于 30 对数据，试件与被测对象有相同的养护条件，到达龄期后，将试块用压力机加压至 30～50 kN 稳住，用回弹仪在两侧面分别测试 8 个测点，按式（3.8.3）计算平均回弹值，然后进行抗压强度试验，用最小二乘法建立二者相关性关系的推定式，推定式可为直线式或其他适当的形式，但相关系数 R 不得小于 0.95。然后根据测区平均回弹值利用测强曲线推定混凝土抗压强度。

② 没有条件通过试验建立专用测强曲线时，每个测区混凝土的抗压强度值 Ri可按平均回弹值及平均碳化深度值 L 根据表 3.8.2 查出。

表3.8.2　测区混凝土抗压强度值换算表

续表

注：采用本表换算的混凝土龄期宜大于 14 d，抗压强度为（10.0～60.0）MPa，表中未列入的可用内插法求得。

③ 计算测试对象全部测区的推定混凝土抗压强度的平均值、标准差、变异系数。