談談回彈儀的局限性
點擊次數：2386 更新時間：2020-07-07
回彈儀的基本原理是用彈簧驅動重錘，重錘以恒定的動能撞擊與混凝土表面垂直接觸的彈擊桿，使局部混凝土發生變形并吸收一部分能量，另一部分能量轉化為重錘的反彈動能，當反彈動能全部轉化成勢能時，重錘反彈達到大距離，儀器將重錘的大反彈距離以回彈值(大反彈距離與彈簧初始長度之比)的名義顯示出來。
回彈值是反映混凝土的表面硬度。混凝土表面硬度與強度有一定的相關性，因此，通過一系列換算，能夠用回彈值推導出混凝土的強度。
從基本工作原理看，通過回彈距離推斷混凝土的強度有很大的局限性，因為回彈距離與彈擊錘的動能和動能被吸收的方式有關。彈擊錘的一部分動能在其運動過程中被機械摩擦吸收，這部分動能與回彈距離無關。另一部分動能在彈擊過程中被混凝土吸收，這部分動能與回彈距離直接相關。混凝土吸收的能量與其應力-應變有關，也就是與混凝土的強度和硬度相關。強度和硬度都較低的混凝土所吸收的動能比強度和硬度都較高的混凝土所吸收的動能多，作用于彈擊錘使其回彈的動能就少，因此回彈距離短。這樣就帶來了一個問題，如果混凝土的強度相同而硬度不同，回彈儀的回彈距離就可能不同，因此測定的強度也有可能不同的。同理，如果混凝土的強度不同而硬度相同，回彈距離有可能是相同的，因此測定的強度也可能是相同的。
由于回彈儀僅僅作用于混凝土表面的一點，因此，彈擊點附近混凝土的性能對測量結果影響很大。如果彈擊點剛好位于一個硬度較大的骨料之上，測得的回彈值就會較大。同樣，如果彈擊點剛好打在一個空穴之上，由于該點的硬度較低，因此回彈值就會較小。如果彈擊點剛好打在鋼筋之上且混凝土保護層較薄，此點的硬度會較大，測得的回彈值也會較大。由此可見，單次測量的誤差可能很大。
從混凝土的角度看，對回彈值的影響主要來源于混凝土的表層，混凝土內部的性能對回彈值影響較小。因此如果混凝土表面有碳化層，由于碳化層的密實度較高，硬度較大，因此測得的回彈值也就較大。還有，干燥的混凝土表面測得的回彈值會比潮濕表面測得的回彈值大，因此用吸水率較大的木模板澆筑的混凝土，測得的強度有可能大于用鋼模板澆筑的混凝土，盡管其強度可能是相同的，甚至鋼模板澆筑的混凝土的強度更大些。
混凝土表面的紋理也會影響回彈值。如果表面較粗糙，在彈擊時可能會造成表面局部出現微小的開裂或破碎，從而吸收的動能較大，使回彈距離減少，導致測得的強度與實際強度不符。
回彈儀撞擊混凝土表面的入射角度會影響混凝土對動能的吸收，從而影響回彈距離。對于同一個混凝土結構，垂直入射和傾斜入射，測得的回彈距離是不同的，因此測得的強度也是不同的。
被測混凝土結構的穩定性也會影響測量結果，如果在彈擊瞬間結構發生震動，會影響對動能的吸收，從而影響回彈距離，因此影響測量結果。
鄭由軍
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