混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

李志會(huì)

摘要：在工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)中，對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)是一項(xiàng)重要的內(nèi)容，混凝土強(qiáng)度作為一項(xiàng)重要指標(biāo)，可以對(duì)新建與已建混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載能力等力學(xué)性能進(jìn)行確定。結(jié)合筆者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)論述了混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度檢測(cè)，并提出相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：建筑工程 結(jié)構(gòu)檢測(cè) 強(qiáng)度檢測(cè)

在混凝土施工過程中，質(zhì)量作為建筑工程的重點(diǎn)，是建筑主體結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵所在。建筑工程混凝土施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是衡量整個(gè)建筑工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的決定因素。因此，混凝土檢測(cè)以及強(qiáng)度評(píng)定必須引起我們足夠的重視。

1 強(qiáng)度類型

1.1 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度 按照標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)工程結(jié)構(gòu)中的一批混凝土進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)定，通過與該等級(jí)混凝土規(guī)定的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步評(píng)定其質(zhì)量是否合格。對(duì)于該強(qiáng)度的試件來說，通常情況下需要在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，所以稱混凝土的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度，簡稱標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度。

這里需要指出，在施工過程中，使用商品混凝土?xí)r，在現(xiàn)場(chǎng)由商品混凝土供應(yīng)方、施工方和監(jiān)理單位共同對(duì)運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土進(jìn)行取樣，并制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試塊，其強(qiáng)度作為驗(yàn)收結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的依據(jù)。對(duì)于商品混凝土供應(yīng)方來說，其制作的試塊標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度通常情況下只是對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量水平進(jìn)行，進(jìn)而用于生產(chǎn)控制，在一定程度上可以作為參考依據(jù)，但不能作為驗(yàn)收結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的依據(jù)。

1.2 同條件養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度 在混凝土施工過程中，需要對(duì)當(dāng)時(shí)結(jié)構(gòu)中混凝土的實(shí)際強(qiáng)度值進(jìn)行確定，進(jìn)一步滿足拆模、構(gòu)件出池、預(yù)應(yīng)力筋張拉或放張等要求，同時(shí)便于對(duì)施工進(jìn)行控制。一般情況下，這種強(qiáng)度的試塊放置在實(shí)際結(jié)構(gòu)的旁邊，進(jìn)而便于與結(jié)構(gòu)進(jìn)行同等條件養(yǎng)護(hù)，所以稱混凝土同條件養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度。在取樣、養(yǎng)護(hù)、評(píng)定等方面，上述兩種強(qiáng)度存在較大的差異，因此在施工過程中對(duì)于它們之間的差異需要提高注意，避免出現(xiàn)混淆。

1.3 標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度和施工強(qiáng)度的差別 ①養(yǎng)護(hù)方式不同。通過上面分析可知，前者屬于標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，后者屬于同條件養(yǎng)護(hù)。②評(píng)定方式不同。根據(jù)驗(yàn)收批的劃分，評(píng)定標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度的方法主要包括：標(biāo)準(zhǔn)差已知統(tǒng)計(jì)法、標(biāo)準(zhǔn)差未知統(tǒng)計(jì)法、非統(tǒng)計(jì)法三種；對(duì)于施工強(qiáng)度來說，需要與相應(yīng)的工作班混凝土進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)檢驗(yàn)。③評(píng)定目的不同。標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度是對(duì)該批混凝土強(qiáng)度的合格情況進(jìn)行確定，進(jìn)而便于驗(yàn)收；對(duì)于施工強(qiáng)度只是判斷拆模、起吊、張拉、放張等施工工藝過程的可能性，其側(cè)重點(diǎn)不是評(píng)定其合格性，不存在合格、不合格之分。

1.4 驗(yàn)收層次問題 根據(jù)《驗(yàn)收規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定：為了提高檢驗(yàn)結(jié)果的公證性，采用由各方參與的見證抽樣形式對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體進(jìn)行檢驗(yàn)。同時(shí)明確指出，對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體進(jìn)行檢驗(yàn)，主要是對(duì)相應(yīng)的分項(xiàng)工程的合格程度進(jìn)行驗(yàn)收，通過過程控制，進(jìn)一步提高施工質(zhì)量。通過對(duì)重要項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證性檢查，進(jìn)一步對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量加強(qiáng)驗(yàn)收，同時(shí)客觀真實(shí)地反映混凝土強(qiáng)度的性能指標(biāo)。

2 混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)

對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件來說，混凝土的強(qiáng)度是其受力性能的決定性因素，同時(shí)也是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件性能進(jìn)行評(píng)定的主要參數(shù)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度進(jìn)行正確的確定，一直以來受到國內(nèi)外專家學(xué)者的普遍關(guān)注?；炷恋母鞣N物理力學(xué)性能指標(biāo)通過立方體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行綜合反映，同時(shí)與混凝土軸心抗拉強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度等有著相關(guān)性，并且測(cè)試方便可靠，因此，在混凝土強(qiáng)度中，其立方體抗壓強(qiáng)度是最基本的指標(biāo)。測(cè)試已有建筑物混凝土抗壓強(qiáng)度的方法比較多，通常情況下，主要分為局部破損法、非破損法。其中局部破損法包括取芯法、小圓柱劈裂法等。

檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的過程中，非破損法包括：表面壓痕法、回彈法等。在不影響結(jié)構(gòu)物承載能力的前提下，混凝土半破損檢驗(yàn)法在結(jié)構(gòu)物上直接進(jìn)行局部破壞試驗(yàn)，或者直接進(jìn)行取樣，同時(shí)將試驗(yàn)結(jié)果換算成特征強(qiáng)度，作為檢測(cè)結(jié)果，其測(cè)試方法包括：鉆芯法、拔出法等。

3 混凝土實(shí)體強(qiáng)度檢測(cè)

對(duì)于混凝土強(qiáng)度的實(shí)體檢測(cè)方法來說，通常情況下可以分為：非破損法、局部破損法兩種，這里重點(diǎn)分析回彈法和鉆芯法。

3.1 回彈法 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，國內(nèi)普遍采用回彈法，結(jié)合混凝土現(xiàn)狀的實(shí)際情況，在使用回彈法進(jìn)行檢測(cè)的過程中，需要注意：①如果條件允許，可以建立相應(yīng)的地區(qū)測(cè)強(qiáng)曲線。②高濕度環(huán)境下，對(duì)混凝土進(jìn)行測(cè)強(qiáng)，在實(shí)際工作過程中普遍存在，在這種情況下需要通過試驗(yàn)不斷修正所獲取的濕度系數(shù)。③回彈推定值在一定程度上受到碳化深度的影響和制約，而實(shí)際碳化深度的測(cè)定在實(shí)際生產(chǎn)過程中受混凝土摻合料、脫模劑、粉刷層等因素的影響，在這種情況下，需要進(jìn)行甄別，防止產(chǎn)生誤判。在檢測(cè)過程中，有些部門先磨去表面碳化層再進(jìn)行回彈，本文這種測(cè)試方法存在一些不足，這是因?yàn)?，由于磨去表面碳化層，進(jìn)而使得表面呈現(xiàn)多相組分狀態(tài)，不易確定回彈點(diǎn)。④對(duì)于混凝土來說，如果齡期超過14～1000d，按照《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，不能直接采用強(qiáng)度換算表進(jìn)行換算。在這種情況下，需要對(duì)內(nèi)焊法的檢測(cè)結(jié)果采用同條件試件或鉆取混凝土芯樣等方法進(jìn)行修正。在實(shí)際檢測(cè)過程中，對(duì)于混凝土強(qiáng)度推定值，一般不能直接與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比。

3.2 超聲回彈綜合法檢測(cè) 回彈法的缺陷是無法檢測(cè)出混凝土內(nèi)部強(qiáng)度的缺陷問題，這是由回彈法的工作原理決定的，但是超聲回彈綜合法成功地解決了這一問題。超聲回彈綜合法將回彈值和聲速結(jié)合起來對(duì)檢測(cè)區(qū)內(nèi)的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行推算，能夠成功避免回彈法容易受到水泥品種而發(fā)生誤差的缺點(diǎn)。與回彈法相比，超聲回彈法在方法上復(fù)雜了許多，精度也提高了很多。這種方法充分考慮到混凝土強(qiáng)度會(huì)受到各種因素的影響，并且采用合適的方式抵消了大部分影響因素。例如：在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)過程中常常會(huì)因?yàn)榛炷恋暮亢妄g期導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，而超聲回彈綜合法通過測(cè)量聲速的不同，能夠有效地避免這一缺點(diǎn)。

超聲回彈法的精度較高，但是影響因素多，不確定性較大，操作比較復(fù)雜，因此對(duì)于正確操作和誤差的要求更加嚴(yán)格。一旦在操作中出現(xiàn)偏差就會(huì)使得檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)很大的異常。此外超聲回彈綜合法不適應(yīng)于溫度過高或者過低的環(huán)境，過低是指低于-4℃，過高則指超過60℃。此外此種方法也不應(yīng)當(dāng)用于檢測(cè)化學(xué)腐蝕過的或者遭受過凍傷的混凝土。在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)操作過程中，一定在一個(gè)測(cè)區(qū)的回彈檢測(cè)面上布置超聲測(cè)試點(diǎn)，同時(shí)保證探頭的安防位置不與彈擊點(diǎn)相同。推算強(qiáng)度時(shí)所用的參數(shù)一定不能相互混淆，統(tǒng)一測(cè)區(qū)的參數(shù)用于此測(cè)區(qū)的測(cè)定，不能相互混淆。

3.3 鉆芯法 鉆芯法憑借自身良好的代表性，并且直觀，測(cè)試誤差小等優(yōu)勢(shì)，在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用和推廣，在使用鉆芯法的過程時(shí)，需要注意：

①芯樣尺寸問題。根據(jù)《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，對(duì)于高度為100mm、直徑為150mm的芯樣試件抗壓強(qiáng)度測(cè)試值來說，通常情況下可直接作為混凝土的強(qiáng)度換算值。但是，進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)時(shí)，抗壓試驗(yàn)往往用直徑小于75mm的小芯樣來進(jìn)行。有些學(xué)者認(rèn)為：如果芯樣直徑小于75mm，那么其強(qiáng)度就會(huì)偏低，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)差也比較大，這時(shí)強(qiáng)度換算值存在爭議，使用時(shí)需要慎重。②芯樣強(qiáng)度值的代表性。芯樣雖然是直接從實(shí)體結(jié)構(gòu)中鉆取，但其強(qiáng)度仍與實(shí)際結(jié)構(gòu)存在差異。因?yàn)殂@取過程本身就是對(duì)芯樣的一種干擾，累計(jì)的損傷會(huì)使強(qiáng)度受到削弱。所以芯樣強(qiáng)度值也有一定的局限性和近似性，不能完全地反映出結(jié)構(gòu)實(shí)體的真正強(qiáng)度。③用混凝土芯樣修正回彈測(cè)試值。修正系數(shù)法在《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》中明確規(guī)定混凝土芯樣修正回彈測(cè)試值修正系數(shù)的方法，但實(shí)際修正效果并不好。在對(duì)修正系數(shù)法、總體修正量法、局部修正量法等三種方法利用實(shí)例進(jìn)行分析，認(rèn)為局部修正量法效果最好。

4 結(jié)語

檢測(cè)方法的選擇受到多種因素的影響，最終目的在于既經(jīng)濟(jì)又準(zhǔn)確的檢測(cè)及評(píng)定結(jié)構(gòu)的安全可靠性。每種檢測(cè)方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有各自的適用范圍，所以，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程的特點(diǎn)選擇相適應(yīng)的檢測(cè)方案。在實(shí)際結(jié)構(gòu)中應(yīng)優(yōu)先考慮超聲回彈綜合法，任何單一的檢測(cè)方法不可取，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取兩種及以上的方法綜合檢測(cè)，以提高數(shù)據(jù)的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊迎春.結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].科學(xué)之友，2011（08）.

[2]徐學(xué)英.建筑工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，27（04）：31～33.

[3]文恒武等.回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[M].中國建筑工業(yè)出版社，2011.