浅谈建筑混凝土强度检测技术

浅谈建筑混凝土强度检测技术

作者：张柱 刘君

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第17期

【摘要】随着人类社会的进步和工程建设的高速发展，建筑物的检测越来越受到人们的关注与重视。建筑结构的检测是工程建设必不可少的重要环节，混凝土结构是目前我国应用最广泛的一种结构形式。混凝土的强度是决定混凝土结构和构件受力性能的关键因素，也是混凝土结构和构件性能的主要参数。因此，在工程建设中，探讨混凝土强度的检测技术是非常重要的。加强混凝土的检测，保证混凝土质量，成为建筑工程管理中的重要环节，混凝土强度检测成为当今建筑工程技术领域的重要课题。本文作者结合实际工作经验，对混凝土强度的检验问题进行了浅要的分析和探讨。

【关键词】混凝土强度；无损检测技术

混凝土是一种多相复合材料，由水泥凝胶包裹粗、细骨料形成。超声波在混凝土中传播时，必然会因材料中折射及衍射的影响造成超声声速变化，引起检测结果的不确定性。因此不能用单一超声声速来推定混凝土的强度。 一、 回弹法检测混凝土强度

1、 回弹法检测混凝土强度的实验操作

回弹检测法是当前混凝土强度检测中应用最为广泛的一种方法，它具有操作简单、不损伤抽检构件，检测效率相对较高等特点，属于混凝土强度无损检测中的一种重要方法。回弹法的检测原理是利用了混凝土回弹仪弹击混凝土表面取得回弹值、现场检测的碳化深度值，将所检数据进分修正换算，取到混凝土的抗压强度推定值。可以看出，这种检测方法所需要的数据量比较大，检测的仪器设备也比较简单，因此所需的检测费用相对适中，使用较多。经过多次实践，发现此种检测方法只要按照正确地规程要求进行检测，所计算出的抗压强度误差可以有效地被控制在15%的范围之内。

2、 回弹法操作过程中需要注意的问题

通过此次工程实践，可以看出回弹法进行混凝土强度的检测，不需要混凝土的实际抗压强度和混凝土标准样品抗压强度的具体数据，从而有效地避免了实际测量过程中，这两者存在差异的问题，使得推定出来的抗压强度值更加准确。此项检测技术所需要的设备比较简单，不会对所检构件产生损伤，而且操作也相当容易。因此回弹法对于检测项目多的工程项目有着巨大的优势。只要检测项目满足回弹法检测所需的必要条件就能保证检测的结果不存在较大误差。在以往现场检测过程中，出现回弹法检测的结果与设计规定标准相差甚远，大部分是由于检测的相关工艺出现偏差造成的，因此通过一些必要的技术手段对回弹法进行改进，提高回弹法检

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测技术的检测准确度是非常重要的。笔者系统地总结了多年来使用回弹法的经验和部分实验数据，结合其他检测方法进行对回弹法改进的探讨，以提高回弹法的测量精度。

回弹仪是回弹检测法的主要仪器之一，其读值直接影响检测结果，因此现场检测使用的回弹仪及回弹仪率定用的钢钻需要送经法定计量部门检定合格并在有效检定周期内，并按技术规程要求进行回弹仪率定；在回弹仪的使用过程中，一定要保证操作时缓慢而均匀地，只有在弹击杆反弹之后才能进行读数。每次检测过后，结地回弹仪进行清洁保养并进行率定。 测区的选取，规程中规定所检测混凝土的龄期应在7 d～1 000 d，不适用于表层和内部质量有明显差异，或内部存在缺陷的混凝土构件和特种成型工艺制作的混凝土的检测测量样本决定了测区的分布，因此检测区必须是要有着很强代表性的测区，避免在测量区内出现蜂窝或者麻面的现象。由于在工程环境及模板等原因，因此混凝土表面的实际状况也就千差万别。模板的新旧程度以及材质都会影响到测量的精确度，因此在检测之前应当对混凝土表面进行一定的处理，清除表面杂物，使其表面变得光洁、干燥。

碳化深度值测量，测量钻孔应清理干净，酚酞酒精溶液的浓度应符合规程要求在1%～2%，在有代表性的测区进行碳化深度测定。当碳化深度大于2.0 m m 时，应在每个测区进行碳化深度测定。

二、超声回弹综合法检测

回弹法的缺陷是无法检测出混凝土内部强度的缺陷问题，这是由回弹法的工作原理决定的，但是超声回弹综合法成功地解决了这一问题。超声回弹综合法将回弹值和声速结合起来对检测区内的混凝土强度进行推算，能够成功避免回弹法容易受到水泥品种而发生误差的缺点。与回弹法相比，超声回弹法在方法上复杂了许多，精度也提高了很高。这种方法充分考虑到混凝土强度会受到各种因素的影响，并且采用合适的方式抵消了大部分影响因素。例如：在混凝土强度检测过程中常常会因为混凝土的含水量和龄期导致测量结果不住却，而超声回弹综合法通过测量声速的不同，能够有效地避免这一缺点。

超声回弹法的精度较高，但是影响因素多，不确定性较大，操作比较复杂，因此对于正确操作和误差的要求更加严格。一旦在操作中出现偏差就会使得检测结果出现很大的异常。此外超声回弹综合法不适应与温度过高或者过低的环境，过低是指低于-4℃，过高则指超过60℃。此外此种方法也不应当用于检测化学腐蚀过的或者遭受过冻伤的混凝土。在实际的现场操作过程中，一定在一个测区的回弹检测面上布置超声测试点，同时保证探头的安防位置不予弹击点相同。推算强度时所用的参数一定不能相互混淆，统一测区的参数用于此测区的测定，不能相互混淆。

三、钻芯法检测

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先使用钻芯机取得部分芯样，然后将芯样磨平、锯切和晾干之后，然后对芯样进行混凝土的抗压强度检测，这种方法被称为钻芯法检测技术。钻芯法检测技术的有限很明确，抗压直接地检测芯样的质量进而对算出混凝土内部的抗压质量。大量的实验数据表明，高度和直径都为100mm时，混凝土芯样检测到的抗压强度同标准试块所得结果几乎完成一样。当然这种检测技术所需的检测时间比较长，也就是试验的周期比较久，从钻取芯样，然后切割、填补磨平和晾干到最后得到进行试压一般需要5-7天时间。根据笔者多年的工程实践经验，认为只要做好以下几点，就能使的钻芯法检测得到预期的检测结果。

1、芯样的钻取的位置：一定要具有代表性。不选取有预埋铁件、受力较大、安全度不足部位和构件接头部位；最好选择受压区钢筋较少部位。

2、 芯样的加工：芯样端面要整齐。在抽取过程中，很难保证芯样是相同长短的，因此在抽取完芯样之后，一般都要进行补平操作。

3、 以最小值作为混凝土强度的代表值。在评定芯样的抗压强度时，适宜采用芯样试件中最小的单个构建或者其局部区域的强度作为整个芯样的代表值。

以上对几种在工程实际中常见的混凝土检测技术进行了分析和探讨。此外还有很多种检测的方法，例如：后装拔出法、剪压法等。这些检测技术都有各自的优缺点，笔者经过众多数据的统计和分析，得到钻芯法为这几种方法中精度最高的方法，而回弹法不宜准确确定混凝土强度，但是检测的效率相对较高。综合几种技术效率和精度的分析，认为当需要对整体结构或者建筑物的大面积进行混凝土强度检测时应当使用回弹法或者超声回弹综合法，对于需要较高精度，并且时间充裕的检测工程，应当使用钻芯法进行。经验总结，混凝土强度检测应根据所检工程类型、混凝土设计强度、配制材料及现场实际情况，选用相应的检测方法。