建筑工程混凝土強(qiáng)度主要檢測(cè)技術(shù)分析

唐榮成

（廣西壯族自治區(qū)建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，廣西 南寧 530011）

在建筑工程中，混凝土是重要的建造材料，若混凝土強(qiáng)度不符合施工要求與標(biāo)準(zhǔn)則會(huì)導(dǎo)致整體建筑結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性大打折扣，若能夠?qū)ㄖこ袒炷翉?qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，一方面能夠挖掘混凝土結(jié)構(gòu)本身價(jià)值，從而在建筑工程結(jié)構(gòu)中發(fā)揮自身作用；另一方面還可以確?；炷僚浔茸罴阎祽?yīng)用在建筑工程中，保證整體建筑工程質(zhì)量[1]。所以，在進(jìn)行建筑工程施工中加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)十分重要。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)技術(shù)種類日益豐富成熟，從以往的單一檢測(cè)技術(shù)方式到目前的多元化檢測(cè)技術(shù)，一定程度上推動(dòng)了我國(guó)建筑行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展，目前在建筑工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中常用的檢測(cè)技術(shù)包括回彈法、鉆芯法以及超聲回彈綜合法等，這些技術(shù)憑借自身獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑工程施工中，不僅能提高混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)效率，同時(shí)還能夠保證混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果，更好地保證建筑工程質(zhì)量。

1 混凝土強(qiáng)度以及檢測(cè)技術(shù)、儀器研究現(xiàn)狀

1.1 混凝土強(qiáng)度概述

混凝土強(qiáng)度又被稱為混凝土的抗壓強(qiáng)度，根據(jù)混凝土強(qiáng)度該指標(biāo)主要包括立方體抗壓強(qiáng)度、強(qiáng)度保證率以及軸心抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度值分為設(shè)計(jì)值與標(biāo)準(zhǔn)值兩種。在混凝土強(qiáng)度中強(qiáng)度保證率必須大于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值概率[2]。強(qiáng)度等級(jí)指標(biāo)是結(jié)合立方體抗壓強(qiáng)度值來(lái)綜合確定的，立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是150mm，在齡期28 天之內(nèi)，采用標(biāo)準(zhǔn)方式測(cè)試的95%抗壓強(qiáng)度?；炷磷鳛楣こ添?xiàng)目施工中最常用的原材料，混凝土的質(zhì)量會(huì)直接影響工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量。影響混凝土強(qiáng)度等級(jí)因素主要包括水泥材料級(jí)別、集料類型以及養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑溫度等。

1.2 檢測(cè)技術(shù)與儀器現(xiàn)狀

在以往，多數(shù)建筑工程項(xiàng)目施工過(guò)程中會(huì)對(duì)混凝土的檢測(cè)選擇制作試塊，遵循檢測(cè)規(guī)范要求以及確保符合施工要求的條件下進(jìn)行混凝土試塊強(qiáng)度檢測(cè)。隨著科技技術(shù)發(fā)展，各種現(xiàn)代技術(shù)手段逐漸發(fā)展，為確?；炷翉?qiáng)度檢測(cè)工作的完整性，就會(huì)選擇相對(duì)先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，包括鉆芯檢測(cè)法、回彈檢測(cè)法以及超聲回彈檢測(cè)法等。

在進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢查時(shí)較常使用的是無(wú)損檢測(cè)儀器，該檢測(cè)儀器具有傳感系統(tǒng)強(qiáng)、儀器操作簡(jiǎn)便、智能化自動(dòng)化、體積小、性能完善以及集約一體化等特點(diǎn)，無(wú)損檢測(cè)儀器是基于傳統(tǒng)檢測(cè)儀器進(jìn)一步研發(fā)更新的，不斷進(jìn)行優(yōu)化與完善，無(wú)論是從儀器結(jié)構(gòu)還是性能都具有明顯改善。

為確保檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性，保證檢測(cè)工作的規(guī)范性與科學(xué)化，檢測(cè)技術(shù)人員需對(duì)混凝土檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行全面分析，從而為順利施工奠定基礎(chǔ)。

2 建筑工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的必要性

近幾年來(lái)我國(guó)建筑規(guī)模日益擴(kuò)大，建筑種類也逐漸豐富。在建筑工程施工過(guò)程中混凝土作為常用的施工原材料之一，混凝土強(qiáng)度會(huì)直接影響整體建筑工程質(zhì)量，因此加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)對(duì)提高建筑工程質(zhì)量具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

由于建筑工程規(guī)模大、施工流程繁雜，施工材料都需要及時(shí)配置與安裝。所以，提高建筑材料的檢測(cè)效率十分重要，以往的混凝土檢測(cè)方式相對(duì)單一，無(wú)法確?；炷翙z測(cè)結(jié)果的真實(shí)性與精準(zhǔn)性。隨著科技手段的發(fā)展，建筑工程質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)逐漸成熟發(fā)展，其中就包括混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)能有效提高檢測(cè)結(jié)果真實(shí)性，同時(shí)提高檢測(cè)效率。在進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)過(guò)程中，需要確定符合檢測(cè)效果的部位進(jìn)行檢測(cè)，并非隨意進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。

雖然對(duì)建筑工程混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)十分重要，但在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，以往的對(duì)建筑表面直接取樣檢測(cè)會(huì)影響建筑構(gòu)造，例如使用錘子錘擊建筑物體采集樣本檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中相對(duì)方便，但會(huì)對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)造成影響，進(jìn)而產(chǎn)生一系列的問(wèn)題[3]。除此之外，在建筑工程主體結(jié)構(gòu)成型后再進(jìn)行采樣檢測(cè)，此時(shí)檢測(cè)結(jié)果有待考察，主要是由于混凝土數(shù)值只能反映當(dāng)時(shí)的情況，并不能更加準(zhǔn)確地對(duì)建筑結(jié)構(gòu)使用狀況進(jìn)行估量，所以，這種局部化的檢測(cè)結(jié)果并不可靠。與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比之下，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在建筑工程混凝土強(qiáng)度中的應(yīng)用更加廣泛，主要由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)造成的影響更小、效果更好、檢測(cè)結(jié)果也更加準(zhǔn)確。

3 建筑工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 鉆芯法

鉆芯法是指利用鉆芯設(shè)備完成混凝土結(jié)構(gòu)的取樣，在獲取到混凝土結(jié)構(gòu)芯樣后分析芯樣實(shí)際狀況，從而完成對(duì)混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)。鉆芯法是一種相對(duì)可靠的檢測(cè)方式，但屬于局部破碎的范疇。在分析芯樣過(guò)程中，主要是分析混凝土芯樣的主要參數(shù)指標(biāo)，如混凝土密度大小、混凝土變形特征以及混凝土水泥含水量與水泥成分等化學(xué)或物理的性質(zhì)表現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用鉆芯法時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

1.在取芯樣檢測(cè)以及應(yīng)用流程，在檢測(cè)芯樣外觀時(shí)要重點(diǎn)查驗(yàn)芯樣尺寸以及混凝土骨料種類等，在完成檢測(cè)后需詳細(xì)、嚴(yán)格地記錄參數(shù)指標(biāo)。

2.要根據(jù)混凝土骨料配比重點(diǎn)分析導(dǎo)致混凝土裂縫以及破損的原因，并通過(guò)測(cè)繪結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析。

3.檢測(cè)芯樣應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)涉及混凝土缺陷檢測(cè)以及混凝土裂深檢測(cè)等，在對(duì)鉆芯取樣時(shí)首先要明確建筑預(yù)埋構(gòu)件、內(nèi)部管線以及鋼筋位置，然后利用檢測(cè)儀器確定好鉆芯位置，若建筑主體鋼筋分布過(guò)密，且建筑間距較短，或建筑鋼筋保護(hù)層過(guò)厚，就會(huì)對(duì)電磁感應(yīng)準(zhǔn)確率產(chǎn)生影響。為此需要對(duì)構(gòu)件表面開槽，保證鉆芯部位符合檢測(cè)要求。

4.檢測(cè)現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件時(shí)，重點(diǎn)檢測(cè)混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度與質(zhì)量，在構(gòu)件鉆芯作業(yè)過(guò)程中，如檢測(cè)單個(gè)混凝土構(gòu)件時(shí)需要確保鉆芯數(shù)量大于2 個(gè)，普通構(gòu)件最少3 個(gè)，對(duì)于建筑大型墻體構(gòu)件則需要設(shè)置多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。對(duì)樁身混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以選擇3 個(gè)試件，每孔設(shè)2-3 組。

5.檢測(cè)局部混凝土?xí)r，要依據(jù)構(gòu)件實(shí)際情況，明確鉆芯數(shù)量與深度。通常來(lái)講，需要選擇具有代表性的位置完成鉆芯取樣，在取樣過(guò)程中要規(guī)避預(yù)埋件以及建筑物管件。若涉及無(wú)損檢測(cè)區(qū)域，需要保證鉆芯取樣位置同步到該位置。例如建筑墻體要大于受力面，則需要評(píng)估受力截面安全程度，符合實(shí)際要求后方可進(jìn)行鉆芯取樣?；炷僚c構(gòu)件會(huì)承受較多的應(yīng)力，為此，在對(duì)該部位取樣時(shí)存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而需要選擇中心區(qū)域完成取樣。

6.選擇鉆芯結(jié)果時(shí)要根據(jù)建筑行業(yè)實(shí)際要求，選取鉆芯檢測(cè)數(shù)值中最小結(jié)果作為代表值，例如混凝土構(gòu)件取樣量多，需要換算值班作為代表值。

3.2 超聲回彈綜合法

超聲回彈法作為無(wú)損檢測(cè)技術(shù)范圍之一，通過(guò)該技術(shù)能夠獲得較多的參數(shù)數(shù)值，然后利用相關(guān)模擬公示，可以完成對(duì)混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)評(píng)價(jià)。超聲回彈法是利用超聲儀器和回彈儀，通過(guò)對(duì)混凝土統(tǒng)一結(jié)果或局部位置進(jìn)行測(cè)量，獲得其超聲值與回彈值，根據(jù)混凝土強(qiáng)度測(cè)試公示，計(jì)算出混凝土強(qiáng)度指標(biāo)。超聲法可以直接反映混凝土內(nèi)部結(jié)果以及混凝土塑形狀況，并且超聲回彈憑借自身優(yōu)勢(shì)能更加準(zhǔn)確地反映混凝土強(qiáng)度[4]。與鉆芯法相比之下，超聲回彈法在檢測(cè)方面更加準(zhǔn)確，檢測(cè)內(nèi)容方面更加全面，為此廣泛應(yīng)用于建筑工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中。但在低強(qiáng)度方面混凝土檢測(cè)效果并不理想，超聲回彈法是將超聲法與回彈法優(yōu)勢(shì)合為一體，很好地彌補(bǔ)二者之間的缺陷。如通過(guò)超聲法以及回彈法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，會(huì)預(yù)留出外部的影響空間。如超聲法和混凝土骨料有一定的關(guān)聯(lián)，回彈法則會(huì)由于混凝土表面以及含水量等影響因素制約，通過(guò)應(yīng)用超聲回彈法能夠確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少檢測(cè)結(jié)果誤差。在超聲回彈法的應(yīng)用范圍中，主要包括混凝土構(gòu)件在2000d 以內(nèi)；其次就是混凝土強(qiáng)度必須確保在70Mpa；未使用外加劑的混凝土。超聲回彈法在實(shí)際應(yīng)用方面需把握以下幾點(diǎn)：

1.應(yīng)用超聲回彈法時(shí)需考慮到混凝土碳化深度會(huì)直接影響測(cè)量準(zhǔn)確度。若碳化深度每增加1mm，計(jì)算出的混凝土強(qiáng)度數(shù)值就會(huì)大于混凝土強(qiáng)度實(shí)際數(shù)值。所以必須要重視碳化深度參數(shù)值。

2.在檢測(cè)木?；炷?xí)r，木模與鋼模之間存在明顯差異，木模會(huì)對(duì)超聲波耦合形成干擾，致使回彈數(shù)值精準(zhǔn)度降低。針對(duì)該問(wèn)題就需要對(duì)木模進(jìn)行平整處理，例如磨光等。

3.同一檢測(cè)面布置測(cè)試點(diǎn)，保證探頭和彈擊點(diǎn)之間存在一定間距。三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)可以分布在同一測(cè)試區(qū)面行，在同一區(qū)面上收發(fā)并布置探頭，確保數(shù)值參數(shù)與回彈數(shù)值能夠在同一測(cè)區(qū)面中，避免出現(xiàn)測(cè)區(qū)參數(shù)混亂。

3.3 回彈法

回彈法應(yīng)用在建筑工程混凝土強(qiáng)度檢測(cè)過(guò)程中主要是利用標(biāo)記重量的物體進(jìn)行推動(dòng)，然后形成動(dòng)能，促使重物與混凝土表面進(jìn)行撞擊，然后詳細(xì)記錄重物撞擊回彈高度數(shù)值[5]。之后利用彈簧長(zhǎng)度反彈距離以此推斷混凝土強(qiáng)度?；貜椃▽?shí)際應(yīng)用較為簡(jiǎn)便，在進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)只需要獲得正確數(shù)據(jù)參數(shù)即可確保準(zhǔn)確率。在應(yīng)用回彈法檢測(cè)建筑混凝土強(qiáng)度時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

第一，在應(yīng)用回彈法時(shí)，需要使用到回彈儀設(shè)備，為此必須考慮到混凝土局部差異出現(xiàn)的敏感反應(yīng)，尤其是混凝土骨料豐富區(qū)域。所以，為確保混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在明確測(cè)試區(qū)域后要對(duì)每個(gè)測(cè)試區(qū)域進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，然后讀取數(shù)值，通過(guò)計(jì)算獲得均值即可。

第二，在每個(gè)測(cè)試點(diǎn)只需要完成一次彈擊即可，要確保彈擊檢測(cè)點(diǎn)分布均勻。例如獲得不符合檢測(cè)數(shù)值的數(shù)據(jù)，即可采用鉆芯法來(lái)修正處理局部損壞。

第三，要采用標(biāo)準(zhǔn)方式預(yù)制混凝土試件，保證試件濕度符合檢測(cè)要求。通常情況下試件濕度不得低于90%，還需要符合15-25 攝氏度之間的溫度區(qū)間要求，通過(guò)該方式測(cè)量獲得混凝土強(qiáng)度數(shù)值更加準(zhǔn)確。

第四，需要注意的是，在使用回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，要通過(guò)計(jì)算獲得最后的平均值推定值以及換算值等。不得直接地評(píng)定混凝土強(qiáng)度，而是將初步的混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù)作為判斷或處理依據(jù)。

第五，檢測(cè)混凝土強(qiáng)度流程模板不同則回彈值不同，若未進(jìn)行區(qū)分，就會(huì)影響后續(xù)的強(qiáng)度推算結(jié)果，從而形成較大的誤差。如在南方建筑工程區(qū)域檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，由于溫度、日照等外部因素影響，混凝土性能會(huì)存在較大的變化。相關(guān)檢測(cè)結(jié)果顯示，當(dāng)混凝土標(biāo)號(hào)在C30以下時(shí)部分混凝土構(gòu)件碳化程度加快，尤其是未對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)的尤為明顯，碳化深度會(huì)較快。此時(shí)如果使用回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，就會(huì)存在較大的誤差，所獲得的檢測(cè)數(shù)值準(zhǔn)確度也較低。

3.4 拔出法

拔出法顧名思義是借助某種特殊工具將混凝土內(nèi)部螺栓拔出來(lái)，根據(jù)拔出的程度間接性地反映出混凝土強(qiáng)度。在檢測(cè)建筑工程混凝土強(qiáng)度時(shí)，在進(jìn)行工程驗(yàn)收時(shí)預(yù)先將螺栓埋入混凝土中，然后在檢測(cè)過(guò)程中拔出螺栓從而完成測(cè)量分析，通過(guò)拔出的過(guò)程反映出混凝土強(qiáng)度，有效避免檢測(cè)過(guò)程中存在的影響。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，若使用拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，則要提取完成鉆芯取樣的工作，并通過(guò)樹脂完成邊緣氧化處理，然后才可拔出螺栓，予以混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的支持，提高混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在選擇并應(yīng)用混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)時(shí)，拔出法雖然操作相對(duì)簡(jiǎn)單且誤差小，但由于主要依賴化學(xué)材料，很容易對(duì)周邊環(huán)境造成污染。所以選擇該檢測(cè)方式時(shí)整體而言局限性較大。對(duì)于該情況則可以適當(dāng)?shù)厥褂美摲?，利用拉脫儀器檢測(cè)混凝土抗壓與內(nèi)部強(qiáng)度等，從而更好地進(jìn)行檢測(cè)工作。同時(shí)，在應(yīng)用拔出法或拉脫法時(shí)必須要提取落實(shí)并做好相應(yīng)的控制工作，且混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)人員需嚴(yán)格規(guī)范自身行為，合理使用檢測(cè)技術(shù)，確保拔出法與拉脫法的檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確，效果顯著，從而促使該檢測(cè)技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，混凝土作為建筑工程中常用且最主要的施工原材料，混凝土自身的質(zhì)量與強(qiáng)度會(huì)直接影響建筑工程整體結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性。在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)方面，鉆芯法與超聲回彈綜合法等應(yīng)用相對(duì)較為廣泛，且檢測(cè)技術(shù)比較成熟，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性較高。在檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，要根據(jù)建筑工程混凝土標(biāo)號(hào)選擇適合的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，要盡量規(guī)避檢測(cè)技術(shù)缺陷，發(fā)揮檢測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與真實(shí)性。同時(shí)還需要做好檢測(cè)準(zhǔn)備工作，通過(guò)計(jì)算推算出平均值與換算值，從而降低檢測(cè)結(jié)果的誤差，提高檢測(cè)技術(shù)的水平。