土木工程現(xiàn)場混凝土強度檢測技術(shù)

于長祺

摘 要：在我國土木項目中混凝土屬于十分關(guān)鍵的材料資源，對于整體項目建設來講質(zhì)量和強度好壞發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。隨著積極創(chuàng)新和發(fā)展項目操作技術(shù)，需要升級檢測強度質(zhì)量系統(tǒng)，逐步由傳統(tǒng)破壞性檢測轉(zhuǎn)化為無損檢測。評估混凝土強度工作是提升操作水平的關(guān)鍵方法，憑借合理檢測，對材料的安全整體把握。

關(guān)鍵詞：土木工程；混凝土強度；檢測技術(shù)

1技術(shù)背景

混凝土是建筑中最主要材料，其強度關(guān)系到人民財產(chǎn)和生命的安全，幫在施工中要分別對混凝土試塊和混凝土實體進行檢測。傳統(tǒng)的試塊檢測法費時費力，且壓試塊過程固定不牢影響數(shù)據(jù)，因此需要在實踐中不斷優(yōu)化改良裝置。而抽芯取樣法需要用鉆機從結(jié)構(gòu)中取樣，雖然比較準確直觀，但會造成局部損傷且成本較大，經(jīng)常受到限制。近些年，無損檢測技術(shù)因在檢測中損傷最小且結(jié)果更加準確，作用愈加明顯。

2影響混凝土強度的因素

混凝土由骨料（包括石、砂）、水、水泥、外加劑按照一定比例拌和而成?；炷恋膹姸葋碜杂谒嗯c骨料間的粘結(jié)強度。因此，水泥強度等級、水灰比、骨料的質(zhì)量（砂子的質(zhì)地、骨料的含泥量、骨料的細度模數(shù)）、種類、級配，對混凝土強度有很大的影響。

3檢測原則

第一，按照工作鑒定等級情況，對操作范圍、內(nèi)容、數(shù)量有效明確，避免發(fā)生省略或擴大檢測的問題出現(xiàn)。第二，在開展檢測操作時，無需全部檢測不同項目與結(jié)構(gòu)類型，而是有針對性地制定檢測方案。第三，根據(jù)檢測單位，不需要擁有對應資質(zhì)，應不斷提升設備檢測的準確性，在選擇操作方法時應根據(jù)國家要求實施，同時要求操作人員具備上崗資格。第四，在抽樣檢測、科學選擇檢測方法、處置檢測信息上凸顯了科學性。

4土木工程現(xiàn)場混凝土強度檢測技術(shù)

4.1回彈法

檢測人員使用回彈儀，用彈擊拉簧驅(qū)動彈擊重錘，通過中心導桿，彈擊建筑結(jié)構(gòu)的混凝土表面，從而測取重錘反彈距離與彈簧初始長度之比。該比例即為回彈值，根據(jù)回彈值可以推定混凝土強度。用回彈法進行混凝土強度檢測時，檢測區(qū)域不能少于十個，每個檢測區(qū)域的長度、寬度均不能少于20厘米（即每個檢測區(qū)域的面積不能少于400平方厘米）。兩個檢測區(qū)域之間的距離不能超過2米，每個檢測區(qū)域要進行十六次彈擊檢測，16個測點必須均勻分布，每個測點只允許進行一次彈擊?；貜梼x構(gòu)造簡單、使用方便；回彈法測試速度快、測試費用低，誤差在正負15%以內(nèi)，是混凝土現(xiàn)場檢測中常用的非破損試驗方法?；貜椃ǖ娜秉c是：這種方法受檢測人員操作、混凝土模板的影響較大。

4.2超聲脈沖法

超聲波在介質(zhì)中傳播過程時，遇到不同的界面，會出現(xiàn)反射、繞射、折射、衰減，導致超聲波傳播的聲速、頻率、波形出現(xiàn)變化。具體到混凝土檢測上，可以簡單概述為：混凝土強度越高，超聲聲速越快。因此，檢測人員可以根據(jù)這一原理，運用超聲檢測儀，檢測混凝土的強度。采用超聲脈沖法進行現(xiàn)場混凝土強度檢測，超聲頻率一般在20KHz～500KHz之間。檢測人員應選擇混凝土澆筑結(jié)構(gòu)的側(cè)面進行檢測，每個檢測區(qū)域的長度、寬度均不能少于20厘米，兩個檢測區(qū)域的距離不能超過2米，檢測區(qū)域表面應當干燥、清潔、平整。每個檢測區(qū)域的相對測試面上要布置3個測點，相對測試面上對應的輻射與接受換能器必須在同一軸線上；檢測人員可以在接受換能器上涂上凡士林，保證它與混凝土表面有良好的耦合。超聲脈沖法同樣屬于無損檢測，操作方便，適用范圍廣，參數(shù)可以直觀讀取。

4.3拔出法

向尚未硬化的混凝土內(nèi)部預埋金屬錨固件，之后對拔出錨固件形成的拉力科學檢測，對抗壓強度科學計算。在澆筑操作時錨固件預埋的方法，稱之為預埋法。將膨脹螺栓鉆入硬化混凝土作為錨固件的方法，稱為后裝法。對停止養(yǎng)護混凝土與拆模時間應通過預埋法科學明確。在檢測已建混凝土結(jié)構(gòu)時應用后裝法。檢測單一構(gòu)件時，最少采取三點拔出試驗。當最大與最小拔出力與中間數(shù)值的差異超過5%，在檢測拔出力數(shù)值的最低位置添加兩點。分批檢測相關(guān)的構(gòu)件，選擇樣本數(shù)量應達到30%，最少超出10件。檢測構(gòu)件最少選擇3個點。應在澆筑方向側(cè)面布置測點，并在引起外部荷載或預應力的最小位置科學分布。盡量避讓鋼筋與預埋件均勻分布測點。

4.4后錨固法

后錨固法是在混凝土構(gòu)件鉆孔，將后錨固件植入混凝土構(gòu)件中，待時機合適時進行拉拔試驗，通過后錨固件的拔出力推定混凝土的抗壓強度。目前使用的行業(yè)標準有JGJ/T208-2010《后錨固法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》。該規(guī)程僅適用于檢測普通混凝土抗壓強度，當混凝土表層與內(nèi)部存在明顯差異時應先將混凝土表層剔除后再進行檢測。后錨固法是一種微破損檢測方法，具有檢測精度高、對構(gòu)件破壞性小等優(yōu)點。但影響后錨固法檢測結(jié)果的因素較多，例如打孔直徑、深度、清孔情況，錨固膠質(zhì)量，錨固情況等，目前主要用于不能對結(jié)構(gòu)進行損傷，但是回彈法無法檢測的情況，是混凝土抗壓強度檢測一種主要補充手段。

4.5剪壓法

剪壓法是使用剪壓儀在混凝土構(gòu)件的直角邊施加壓力，使直角邊產(chǎn)生局部破壞，通過剪壓力值推定混凝土強度的一種檢測方法。目前使用的協(xié)會標準為CECS278：2010《剪壓法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》，適用于具有直角邊、能夠施加剪壓力的混凝土構(gòu)件。不適用于表層與內(nèi)部質(zhì)量存在明顯差異或內(nèi)部存在缺陷的混凝土。剪壓法是一種新興的混凝土抗壓強度檢測方法，對混凝土形狀具有限制；通過邊角的剪壓力來推定混凝土強度，當混凝土內(nèi)部與表層存在差異時無法準確判斷。由于剪壓儀較重，現(xiàn)場檢測時需要人員較多，檢測效率不高。通常在無法進行鉆芯法檢測，但是要求精度較高的檢測條件時使用。

4.6紅外成像技術(shù)

紅外成像無損檢測技術(shù)是新興的無損檢測技術(shù)，其原理是當混凝土表面形成空鼓及墻面滲漏時，缺陷處熱容比發(fā)生變化而改變熱傳導隨，缺陷部位溫度與周圍環(huán)境形成顯著差異，這種改變通過圖像形式進行展示，根據(jù)圖像所顯示的異常狀態(tài)情況，可以找出對應的滲漏點或空鼓范圍。該種方法不需要與被檢測對象接觸，具有較高靈活性。

5保證強度的措施

5.1提升操作人員的素質(zhì)

要想保證強度，建筑企業(yè)采取科學手段，高度關(guān)注操作擠塑，根據(jù)國家標準對其有效確定。為提高強度，應增加培訓人員的力度，夯實有關(guān)技術(shù)操作，在科學安排操作人員的過程中，不斷提升考核水平，選擇優(yōu)秀人才，提升員工綜合水平。在具體操作中，應認真考核專業(yè)操作技巧，邀請專業(yè)人員，真正解決操作問題。

5.2嚴控原材料質(zhì)量

材料嚴重影響強度，這是提升建設質(zhì)量的基礎，使用優(yōu)良的材料質(zhì)量，可以發(fā)揮有效的保護作用。相反，質(zhì)量相對較差的材料無法充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢。在采購操作中，應不斷強化監(jiān)管水平。由于需要各種材料配置混凝土，必將產(chǎn)生復雜的材料來源，容易發(fā)生質(zhì)量缺陷。基于此，操作人員必須嚴控材料質(zhì)量，把握檢測工作，避免劣質(zhì)材料進入工地。同時，在采購操作中，防止由于壓縮成本而選擇劣質(zhì)材料。加之，對混凝土進行配置時，應通過實際方案科學控制水灰比，安排有關(guān)人員嚴格管控，防止出現(xiàn)配置質(zhì)量問題。

結(jié)語：

以上各種混凝土強度檢測技術(shù)，各有其優(yōu)點與缺點。檢測人員應當根據(jù)土木工程現(xiàn)場的實際情況，靈活選擇適宜的檢測技術(shù)或綜合采用多種檢測方法。

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