混凝土結(jié)構(gòu)實體檢測常見方法及利弊分析

李繼光

（中鐵十九局集團第七工程有限公司，廣東珠海 519020）

1 混凝土結(jié)構(gòu)實體檢測方法

1.1 試塊法

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工和竣工驗收的主要依據(jù)是混凝土試塊的強度，受試塊受力情況、養(yǎng)護條件和成型條件等的影響，結(jié)構(gòu)物上的混凝土與試塊會存在一定的差異，將其認定為混凝土在特殊情況下的性能反映，不可以將其簡單的認為就是混凝土的實際情況。

1.2 回彈法

使用回彈法后，通過測定混凝土表面的硬度來對混凝土的強度進行測定，這是比較簡便的方法，業(yè)內(nèi)的爭議也最大。在實際施工時，混凝土的成分會出現(xiàn)一定的改變，尤其是商品混凝土的使用范圍非常廣，測定混凝土表面強度時，會受到混凝土摻合料成分增加、外加劑的使用、粗骨料粒徑逐漸降低以及砂漿比例不斷提高等因素的制約。如果僅僅使用回彈法進行測試，實體混凝土的強度無法實現(xiàn)精確的測定[1]。

1.3 鉆取芯樣法

在使用鉆取芯樣法的時候，需要使用專業(yè)鉆機，從結(jié)構(gòu)混凝土中進行取樣，從而對混凝土的強度和內(nèi)部質(zhì)量等進行檢測。在使用該方法進行混凝土抗壓強度檢測的時候，抗壓強度與某種物理量可以不進行換算，這是一種比較準確、可靠和直觀的檢測法。在使用這樣方法對混凝土進行檢測的時候，會導(dǎo)致局部的損傷，投入的成本比較大，所以經(jīng)常會受到限制。

2 混凝土配比

使用的混凝土強度一定要滿足設(shè)計要求，比如C30，C40，C50，C60等混凝土，混凝土模型為墻類構(gòu)件，使用泵送的方法對混凝土進行輸送，模型主要由兩部分組成，即基礎(chǔ)部分和主體部分[2]?；貜梾^(qū)分布的主要原則為從前往后、從上而下均勻分布，使用10個回彈測區(qū)對測試齡期進行檢測。

3 實驗儀器

數(shù)顯/直讀回彈儀：屬于中型儀器，剛鉆率定值為（80±2）%，滿足使用規(guī)范的標(biāo)準?；貜梼x：屬于重型儀器，剛鉆率定值為（80±1）%，滿足使用規(guī)范的標(biāo)準。壓力試驗機：最大量程可以達到2000 kN，取值可以精確到0.1 N。取芯機：規(guī)格標(biāo)準為1 m，使用水冷卻的方法進行固定，滿足使用規(guī)范的標(biāo)準。經(jīng)過認真的試驗以后，混凝土模擬實體養(yǎng)護結(jié)束以后，依據(jù)國家的有關(guān)規(guī)定進行回彈強度、回彈和測區(qū)科學(xué)布置，從而使實體混凝土回彈強度測定值得到合理的確定。

3.1 制樣和測試實體芯樣

對混凝土實體進行取芯測試的時候，需要嚴格按照《結(jié)構(gòu)混凝土堆實體檢測技術(shù)規(guī)程》（DB 29-148—2005）的規(guī)范進行操作。對齡期混凝土進行測試時，需要在實體上分別選取3個芯樣，按照有關(guān)規(guī)定進行養(yǎng)護處理，對其壓強度進行測試，從而使芯樣的強度值得到規(guī)范的獲取[3]。

3.2 標(biāo)準立方體試件測試

為了使標(biāo)準立方體試件的實體回彈值與抗壓強度值之間的關(guān)系得到正確的檢測，在實體混凝土澆筑的時候，制作的試件一定要標(biāo)準，帶著模具養(yǎng)護3 d以后，可以按照實體混凝土的養(yǎng)護方法進行養(yǎng)護。依據(jù)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準》（GB/T 50081—2002）的有關(guān)規(guī)定，科學(xué)開展抗壓試驗，從而使抗壓強度值得到精確計算。在對試塊進行抗壓處理以前，先用試驗機對其進行檢測，使回彈強度值得到初步確定，對相同試塊的抗壓強度值與回彈值之間的關(guān)系進行認真分析。

3.3 養(yǎng)護

對4種不一樣強度的混凝土實體模擬進行拆模處理，接著使用塑料薄膜進行養(yǎng)護一周，溫度保持在20℃左右，濕度保持在95%。

4 討論

4.1 不同測區(qū)的回彈值

實體回彈測區(qū)的分布情況詳如圖1所示。實體向陽面為圖a，按照從上而下的順序劃分測區(qū)，分布為1，2，3，4和5。實體背陽面為圖b，按照從上而下的順序劃分測區(qū)，分布為6，7，8，9和10。當(dāng)養(yǎng)護齡期滿足一周、兩周和四周的時間時，可以對4組不同強度的混凝土進行回彈強度檢測，經(jīng)過對檢測結(jié)果的認真比對發(fā)現(xiàn)，背陽面測區(qū)的回彈值要比向陽面測區(qū)的回彈值低，向陽面的早期現(xiàn)象非常突出，主要是因為光照使得混凝土的水化速度得到不斷加速，使混凝土的強度不斷增加。當(dāng)齡期達到4周的時候，混凝土各部位的強度已經(jīng)滿足設(shè)計的標(biāo)準了，所以光照給混凝土強度造成的影響比較小。對于C60的高強度混凝土來說，自身的特性強度增加比較慢，4周以后，強度可以達到八成以上，因此向陽面的強度要比背陽面的強度大。

4.2 檢測回彈法與鉆取芯樣法

在檢測混凝土強度的時候，由于使用回彈法對混凝土強度進行檢測存在著不確定性，依據(jù)相關(guān)的規(guī)定，使用鉆芯法可以對回彈法進行校正，使檢測的準確性得到保證。鉆芯法主要是從結(jié)構(gòu)上對混凝土進行取樣，將其加工成為滿足要求的試件，通過鉆取樣芯來實現(xiàn)對混凝土強度的確定，使混凝土強度的真實情況得到真實的反應(yīng)，鉆芯法具有一定的破壞性，在實際使用的時候，會給主體結(jié)構(gòu)和承重結(jié)構(gòu)造成一定的影響。將鉆芯強度與回彈強度之間的關(guān)系確定以后，檢測人員可以對數(shù)據(jù)的誤差進行全面的了解，為后來強度值的確定提供科學(xué)的依據(jù)。在進行試驗的時候，科學(xué)的選取了四種不同強度的混凝土實體進行試驗，按照有關(guān)的規(guī)定進行科學(xué)養(yǎng)護，對實體回彈值和測試抗壓強度進行對比，具體情況詳見圖2。

圖1 混凝土實體現(xiàn)場回彈測區(qū)分布情況

對鉆芯法和回彈法的檢測強度進行認真分析，實體檢測時鉆芯強度要比回彈強度大，隨著混凝土強度的不斷增加，這種差異也會越來越突出。究其原因主要是使用回彈法進行混凝土強度檢測的時候，作用力主要體現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)表面上，受外部環(huán)境和施工因素的影響，使得表面結(jié)構(gòu)比較松散，混凝土易于出現(xiàn)碳化的情況，使混凝土表面的強度比混凝土內(nèi)部強度低。所以當(dāng)混凝土強度等級比較高的時候，使用回彈法的適用性就會降低。

圖2 混凝土實體回彈強度分布情況

4.3 檢測回彈法與抗壓法

在對混凝土強度進行檢測的時候，最直觀、最常用、最基本和經(jīng)濟價值最高的辦法就是將標(biāo)準試件立方體抗壓強度與混凝土抗壓強度進行比較，試塊法得到的數(shù)值只能是一種間接的測定值，與實體混凝土的質(zhì)量、外部條件以及受力情況等存在著一定的差異，只能是對特殊條件下的混凝土性能進行體現(xiàn)。對回彈法和試塊法進行認真分析比對，當(dāng)齡期滿足四周時間的時候，施加一定的壓力給立方體得到的回彈強度值會與試塊抗壓強度值之間存在著一定的差異，這種差異會隨著混凝土強度的不斷增加而變大。回彈法與試塊法之間存在的差異要遠遠大于回彈法與鉆芯法之間的差異，究其原因主要是在自然養(yǎng)護的時候，齡期達到4周時，混凝土實體內(nèi)部的水化未能實現(xiàn)全部完成，強度還可以有所增加，使得鉆芯法與試塊法測試得到的強度出現(xiàn)較大的偏差，實體回彈強度值與試塊回彈強度值之間的差異比較小，該差異受強度等級的影響比較弱。

5 結(jié)束語

在混凝土結(jié)構(gòu)實體檢測過程中，回彈強度要小于鉆芯強度，而且隨著混凝土等級的變大，這種差異性也會變大。對比鉆芯強度、回彈強度后發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準立方體試塊在一定壓力下，同等級的回彈值和實體回彈值差異不大，但兩者強度值存在比較大的差異，所以，回彈法的誤差比較大，只能用于分析混凝土表面質(zhì)量。