关于混凝土强度现场检测中钻芯修正问题的探讨

关于混凝土强度现场检测中钻芯修正问题的探讨
摘要：通过分析回弹法检测混凝土抗压强度结果不确定性的原因，提出钻芯修
正的目的，即保证修正后的回弹法检测结果在均值意义上与钻芯法检测结果一致。

根据实际工程数据，说明芯样强度与对应测区回弹换算强度之间并不存在特定的
相关性。

关键词：回弹法；钻芯修正；相关性；准确度；芯样数量
引言：钻芯法是直接的检测方法，检测结果直观、明确、可信度高、争议小，但工作量大，对混凝土结构有局部损伤。

在工程检测中常用回弹钻芯修正法检测
混凝土强度，避免了当检测条件与测强曲线的适用条件有较大差异的影响，又不
对结构构件造成大量的损伤，弥补了单一检测方法的不足，提高了检测效率，增
加了检测数据的可信度。

1 检测结果不确定性的原因
1.1样本本身的不完备性
样本完备性表现为检验批划分的正确性、样本选取的随机性和样本数量的充
足性。

在实际操作中，不能正确划分检验批、非随机选取样本和样本数量不足，
都会造成推定结果的偏差。

因此，通过规范抽样程序、减小检验批范围和增加样
本容量等方法，可以克服样本不完备性所造成的偏差。

1.2检测操作失误
为保证回弹法、超声—回弹综合法与后装拔出法等间接检测方法检测的准确性，相关检测技术规程对检测仪器、测区和操作程序都有明确的要求。

仪器状态
的偏离、测区处理不当和操作失误均会造成检测结果的偏差，而这种偏差属于偶
然误差，可通过加强人员培训、规范操作过程及借助数据分析等手段进行控制。

1.3检测方法固有的适应性缺陷
回弹法的换算曲线是通过试块抗压强度数据回归公式得出的，无明确的理论
依据。

换算曲线的准确度，取决于结构实体中的混凝土与回归试块混凝土的相宜性。

由于结构实体中的混凝土千差万别，造成换算曲线的准确度存在较大的不确
定性。

这种偏差一般理解为系统偏差，可以通过修正得以改进。

2钻芯修正的目标
2.1芯样强度与对应测区回弹换算强度的关系
从回弹法的基本原理上看，芯样强度与对应测区回弹换算强度之间应该存在
某种相关性。

或者说，可以通过回归方法得到芯样强度与对应测区回弹换算强度
之间的换算曲线。

回弹法受混凝土表面状态和碳化深度的影响较大，而钻芯法基
本不受上述因素的影响。

实践中发现，芯样强度与对应测区回弹换算强度之间并
不存在特定的相关性。

2.2钻芯修正的目标
检测方法固有的适应性缺陷所造成的偏差，不是严格意义上的系统误差，在
不同的工程中表现为随机性，芯样强度与对应测区回弹换算强度之间也不存在可
靠的对应关系，即不能通过修正来保证每个测区换算强度的准确度。

因此，钻芯
修正的基本目标是保证修正后的回弹法检测结果，在均值意义上与钻芯法检测结
果一致。

3修正芯样的钻取
回弹-钻芯修正法检测混凝土强度，是采用混凝土芯样的试验强度对回弹法所
测混凝土强度的修正。

修正是对成对所测的两个数值进行比较，这就要求修正芯
样的钻取位置与被修正的方法的检测部位一致，并且所取芯样数量达到一定要求，具有代表性。

所以采用钻芯法对回弹结果进行修正时，被取芯样的构件应该合理
布置于所有样本，取芯位置应与该构件上的某一回弹测区相重合，且应避开表面
有明显缺陷或对结构受力有明显损伤的部位。

根据CECS 03：2007《钻芯法检测
混凝土强度技术规程》的规定，同1 个检验批内用于修正的标准芯样试件≥ 6 个，小直径芯样试件数量宜适当增加。

由于混凝土芯样强度值的离散性相对较大，根
据工作经验，标准芯样数量较多时会有更好的修正效果，一般标准芯样数量取
9～12 个为宜。

此外，每个构件应取 1 个芯样，不得多取。

4钻芯修正
为提高混凝土强度检测的精度，《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344－2004）第 4.3 条规定，在回弹法适用的条件下，宜进行钻芯修正或利用同条件养
护立方体试件的抗压强度进行修正，试件或钻取标准芯样数量不应少于 6 个。

《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23－2001）也规定试件或钻取标准芯样数量不应少于 6 个。

在实际的现场检测工作中往往采用钻芯修正法。

4.1修正量的形式是用芯样样本参数与回弹法检测样本参数的差值作为修正量，然后用差值与回弹法检测样本中的测试值相加得到修正后的值。

4.2修正系数的形式是用芯样样本参数与回弹法检测样本参数的比值作为修正系数，然后用修正系数乘以回弹法检测样本中的测试值得到修正后的值。

通过修正，可以实现回弹法检测结果在均值意义上与钻芯法检测结果一致。

因此，检测结果的准确性取决于钻芯法检测结果的准确性，即钻芯法检测结果至
少在均值意义上与待检混凝土实际强度一致。

5两种修正方式的分析比较
两种修正方式的差别在于，修正系数不仅修正了回弹法样本的算术平均值，
而且修正了样本的标准差。

从数学角度上讲，修正量法只是对回弹测强曲线的截
距进行了修正，曲线的斜率并没有改变；而修正系数法不仅对测强曲线的截距进
行了修正，对曲线的斜率也进行了修正。

在实际的修正时，宜采用修正量法。

其
原因是，在修正时，钻芯法并没有对回弹法检测样本的标准差进行检验，只对平
均值进行了比较，因此，修正也只应针对平均值。

《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344－2004）中规定，在进行修正时，
当钻芯修正法不能满足总体修正量的方法时，可采用对应样本修正量、对应样本
修正系数或一一对应修正系数的修正方法。

此时直径100mm 混凝土芯样试件的
数量不少于 6 个；当现场钻取 100mm 的混凝土芯样确有困难时，也可采用直径
不小于 70mm 的混凝土芯样，但芯样试件的数量不应少于 9 个。

一一对应修正系数，可按相关技术规程的规定计算。

6检测方法及步骤
通过对钻芯法和回弹法的研究发现，可以利用它们各自的优势检测混凝土的
部分特性，比如回弹法检测混凝土的整体性能、材料状况，可以用钻芯法观察混
凝土的内部问题，检验修正回弹法的检测精度。

现将钻芯修正回弹的检测步骤归
纳如下。

据回弹法的要求检测并计算出单个构件在每个测区内的换算后的混凝土强度值，并记录下该混凝土试件的最小受力点的强度值。

选取 6~8 个已经经过回弹检测的构件，在对应的检测范围内按照取样要求钻芯，再对芯样进行加工，再推算出芯样的样本强度值。

当试件的数目超过 40 个时，应增加样本的钻芯个数，一般将被检测的芯样数量保持在试件数目的 20% 左
右。

7实际检测的一些说明
7.1回弹法不适宜于内部质量和表层质量不一致或者内部质量有缺陷的混凝土的强度检测。

7.2混凝土检测过程中，碳化深度对混凝土强度推定的影响较大，应当注意排除碳化深度测量时的一些异常状况，比如假性碳化。

7.3长龄期混凝土的强度检测不能直接用回弹法检测，应该用钻芯修正回弹的方法来测强。

7.4对于高强混凝土的检测，已经超过回弹法能够检测的强度范围，这时应当使用钻芯法或者超声回弹综合法来检测其混凝土的强度。

7.5泵送混凝土的检测不适用回弹法进行检测，应当用地方标准或者后装拔出法进行检测。

7.6对检测结果的判定：当检测出混凝土的强度时不要急于判断是否满足设计要求，应当综合考虑仪器的质量、操作人员的使用、材料的特殊性等因素，再来对混凝土的强度质量进行判定。

结束语
钻芯修正回弹法避免了钻芯法工作量大、对结构损伤等问题，弥补了单一回弹法检测精度的不足，提高了检测效率和增加了检测数据的可信度。

参考文献：
[1]王义. 回弹——钻芯修正法检测混凝土抗压强度的思考[J].山西建筑.2018（29）
[2]关胜友. 钻芯修正回弹法在检测混凝土强度的实践运用探究[J].建材与装饰.2016（11）
[3]黄腾辉. 某工程桩钻芯检测偏出桩体原因分析及处理办法[J].福建建设科技.2017（03）。