建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中的混凝土檢測(cè)技術(shù)分析

摘 要：混凝土檢測(cè)技術(shù)與建筑工程質(zhì)量監(jiān)督與控制技術(shù)、工程樁檢測(cè)技術(shù)、砂漿檢測(cè)技術(shù)、建筑預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)技術(shù)、建筑陶瓷及飾面磚黏結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)技術(shù)等共同組成了建筑工程質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)體系。常用的建筑混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法主要有回彈法、鉆芯法和拔出法等?；诖?，本文結(jié)合建筑工程質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，闡述了混凝土檢測(cè)技術(shù)的類型，并從建筑混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法的操作要點(diǎn)著手，對(duì)建筑工程混凝土檢測(cè)技術(shù)方法進(jìn)行了進(jìn)一步探討，希望為建筑工程混凝土檢測(cè)實(shí)踐提供一些參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程；質(zhì)量檢測(cè)；混凝土檢測(cè)技術(shù)文章編號(hào)：2095-4085（2024）04-0096-03

1 概述

近幾年，建筑工程質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)不斷升級(jí)，混凝土檢測(cè)技術(shù)是其中之一。強(qiáng)度檢測(cè)是建筑混凝土檢測(cè)的重要內(nèi)容，多采用鉆芯法、回彈法和拔出法等。不同技術(shù)方法優(yōu)缺點(diǎn)各異，適用建筑工程質(zhì)量檢測(cè)情境也不同。因此，分析建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中的混凝土檢測(cè)技術(shù)具有非常突出的現(xiàn)實(shí)意義。

2 建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中的混凝土檢測(cè)技術(shù)

2.1 回彈法

根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23-2011）的相關(guān)要求，回彈法適用于普通混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，無法在建筑工程表層以及內(nèi)部質(zhì)量存在顯著區(qū)別或內(nèi)部存在缺陷的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中應(yīng)用?；貜椃z測(cè)混凝土具有速度快、操作簡(jiǎn)便、成本低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但也存在測(cè)量結(jié)果精度影響因素較多（水灰比、混凝土齡期、養(yǎng)護(hù)條件、回填角度等）的缺點(diǎn)，僅可作為混凝土質(zhì)量定性判斷或初步定量判斷的依據(jù)［1］。

2.2 鉆芯法

根據(jù)《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS03：2007）的相關(guān)內(nèi)容，鉆芯法需要借助專用鉆機(jī)，鉆取建筑結(jié)構(gòu)商品混凝土內(nèi)鉆芯后檢測(cè)的方法，適用于齡期較長(zhǎng)且強(qiáng)度達(dá)到10MPa的商品混凝土［2］。因鉆機(jī)設(shè)備體積較大、重量較大，鉆芯易損傷建筑混凝土結(jié)構(gòu)局部，且存在鉆芯位置、數(shù)量限制。

2.3 拔出法

根據(jù)《拔出法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS69：2011）的相關(guān)內(nèi)容，拔出法多選擇后裝拔出法，主要是在已硬化建筑混凝土表面鉆孔，磨槽并嵌入錨固件后，安裝拔出儀器，借助拔出儀器開展拔出試驗(yàn)，在拔出試驗(yàn)中進(jìn)行極限拔出力測(cè)試。進(jìn)而根據(jù)預(yù)先構(gòu)建極限拔出力與建筑混凝土強(qiáng)度之間的相關(guān)性，完成建筑混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。拔出法檢測(cè)建筑混凝土具有數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、原理簡(jiǎn)單、成本低、干擾因素少等優(yōu)點(diǎn)，但也存在事前檢測(cè)計(jì)劃要求嚴(yán)格的問題，無法滿足直接現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)要求。

3 建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中的混凝土檢測(cè)技術(shù)方法

3.1 回彈法檢測(cè)建筑混凝土

在采用回彈法進(jìn)行檢測(cè)建筑混凝土前，應(yīng)準(zhǔn)備混凝土數(shù)字回彈儀，如ZC3-D型混凝土數(shù)字回彈儀。同時(shí)技術(shù)人員應(yīng)保證混凝土數(shù)字回彈儀具有產(chǎn)品合格證、專業(yè)計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)出具的檢定（校準(zhǔn)）證書且在有效期內(nèi)，混凝土數(shù)字回彈儀性能與精度滿足混凝土強(qiáng)度檢測(cè)要求。

在混凝土數(shù)字回彈儀準(zhǔn)備完畢后，技術(shù)人員可以根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 23-2011）的相關(guān)要求，對(duì)部分混凝土構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。一般需要從構(gòu)件表面選取回彈測(cè)量區(qū)域，在混凝土構(gòu)件長(zhǎng)度小于4.5m時(shí)，選取5個(gè)以上，10個(gè)以內(nèi)回彈檢測(cè)區(qū)域，每一回彈檢測(cè)區(qū)域面積為0.04m2。同時(shí)優(yōu)選建筑混凝土構(gòu)件薄弱部位，重要部位布置測(cè)區(qū)（避開預(yù)埋件）［3］。部分情況下，需要在建筑混凝土構(gòu)件對(duì)稱面布置回彈檢測(cè)區(qū)，規(guī)避混凝土構(gòu)件振動(dòng)損失能量對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾。

確定測(cè)區(qū)后，技術(shù)人員應(yīng)先查看回彈儀電量是否充滿以及回彈儀標(biāo)尺指針是否處于標(biāo)準(zhǔn)值范圍（80MPa±2MPa）、機(jī)械指針與液晶屏顯示值是否一致（最大誤差應(yīng)小于等于±1MPa）。確認(rèn)無誤后，點(diǎn)擊開機(jī)鍵開啟儀器，雙擊打開程序文件夾安裝端口驅(qū)動(dòng)文件，將數(shù)據(jù)線連接回彈儀通訊端口、計(jì)算機(jī)USB端口，確定計(jì)算機(jī)右下角顯示識(shí)別應(yīng)急后，復(fù)制數(shù)字回彈儀聯(lián)機(jī)系統(tǒng)文件夾，雙擊安裝［4］。完成安裝后，技術(shù)人員可以進(jìn)行設(shè)置，經(jīng)下拉菜單修改通訊參數(shù)，準(zhǔn)備采樣。一般采樣需設(shè)定建筑混凝土澆筑側(cè)面、底面、表面，設(shè)定彈擊角度為水平0°、向上（或向下）30°、 向上（或向下）45°、 向上（或向下）60°、 向上（或向下）90°。同時(shí)根據(jù)國(guó)家規(guī)范，輸入碳化深度（構(gòu)件碳化平均深度）。采樣完成后，技術(shù)人員可等待當(dāng)前測(cè)區(qū)數(shù)字回彈儀報(bào)警，自動(dòng)切換至下一個(gè)測(cè)區(qū)。全部測(cè)區(qū)采樣完畢后，檢測(cè)技術(shù)人員可以保存屏幕顯示當(dāng)前混凝土構(gòu)件強(qiáng)度信息，并根據(jù)需要查詢上傳測(cè)區(qū)原始回彈值。

獲得檢測(cè)結(jié)果后，檢測(cè)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)強(qiáng)度平均值、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差、強(qiáng)度最小值、強(qiáng)度推定值，并將強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)強(qiáng)度對(duì)比，判定所檢測(cè)構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求［5］。比如，某建筑工程剪力墻混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果（見表1）。

由表1可知，采用回彈法所檢測(cè)的建筑混凝土抗壓強(qiáng)度均不低于設(shè)計(jì)要求的混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)值，混凝土強(qiáng)度滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）的要求。

3.2 鉆芯法檢測(cè)建筑混凝土

因當(dāng)前建筑工程混凝土多為分批次檢測(cè)模式，技術(shù)人員應(yīng)先確定混凝土強(qiáng)度檢測(cè)批容量，然后根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50300），選取同一批混凝土構(gòu)件進(jìn)行判定。

在確定檢測(cè)批容量后，檢測(cè)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)檢測(cè)目的確定鉆取建筑混凝土芯樣的數(shù)量。在進(jìn)行建筑工程混凝土檢測(cè)時(shí)，通常一批構(gòu)件鉆取芯樣數(shù)量為25個(gè)±5個(gè)。同時(shí)在每一個(gè)混凝土構(gòu)件中選取3個(gè)及以上芯樣開展建筑混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)。若鉆取芯樣直徑小于100mm，則應(yīng)適當(dāng)增加取芯數(shù)量。確定取芯數(shù)量后，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)選擇恰當(dāng)?shù)你@芯位置。一般框架結(jié)構(gòu)建筑同一層次混凝土強(qiáng)度等級(jí)一致，鉆芯位置也相近。同時(shí)鉆芯位置還受框架構(gòu)件截面尺寸的直接影響。比如，在框架梁截面高度小于500mm時(shí)，選擇中和軸上彎矩為0（梁跨1/3處）的位置；在框架梁截面高度超出500mm時(shí)，選擇中和軸上彎矩為0的位置或者梁跨中和軸以下部位鉆取芯樣，以確保鉆芯操作對(duì)框架梁危害最小。

鉆取芯樣后，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件進(jìn)行芯樣處理。一般在建筑結(jié)構(gòu)所處環(huán)境較為潮濕時(shí)，應(yīng)當(dāng)將芯樣浸泡到15～25℃清水內(nèi)，持續(xù)浸泡40～48h；在建筑結(jié)構(gòu)所處環(huán)境較為干燥時(shí)，可直接進(jìn)行混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)?；炷列緲涌箟簭?qiáng)度值為芯樣混凝土抗壓最大荷載值與芯樣抗壓截面面積的比值。對(duì)于檢測(cè)批次的混凝土強(qiáng)度推定值，推動(dòng)區(qū)間上限、下限構(gòu)成推定區(qū)間的置信度應(yīng)當(dāng)達(dá)到0.85，全部強(qiáng)度值精確至0.1MPa。

3.3 拔出法檢測(cè)建筑混凝土

后裝拔出法是一種發(fā)展自預(yù)埋拔出法的檢測(cè)方法，需要避開鋼筋位置在硬化建筑混凝土結(jié)構(gòu)件上應(yīng)用。在檢測(cè)前，檢測(cè)技術(shù)人員應(yīng)面向建筑混凝土檢測(cè)部位進(jìn)行φ18mm孔鉆設(shè)（鉆頭直徑超出孔徑0.6～1.0mm），孔深為50mm。鉆孔后，在孔深25mm位置用特制帶金剛石磨頭的擴(kuò)孔裝置磨出環(huán)形溝槽，并向溝槽內(nèi)送入伸張金屬脹環(huán)，促使伸張金屬脹環(huán)嵌入溝槽內(nèi)［6］。隨后連接錨固件、液壓千斤頂，經(jīng)液壓千斤頂向測(cè)區(qū)施加拉力，直到拔出混凝土圓椎體。借助測(cè)力計(jì)進(jìn)行混凝土圓錐體極限抗拔力的測(cè)定。整個(gè)檢測(cè)過程中，為減少混凝土構(gòu)件約束，應(yīng)當(dāng)給予3點(diǎn)支撐。部分情況下，技術(shù)人員可直接借助拔出儀進(jìn)行檢測(cè)，所選擇拔出儀示值相對(duì)誤差應(yīng)小于等于±2%，且試件破壞荷載超出測(cè)力全量程20%、小于測(cè)力全量程80%。

拔出法檢測(cè)建筑混凝土強(qiáng)度的結(jié)果是與抗壓強(qiáng)度存在直接聯(lián)系的參量，需預(yù)先構(gòu)建建筑混凝土抗拔強(qiáng)度（或抗拔力）與抗壓強(qiáng)度之間關(guān)系式，再進(jìn)行推算，具體如下：

fc=a+bfp式-1

式-1中，fc為混凝土抗壓強(qiáng)度，MPa；a為混凝土抗壓強(qiáng)度回歸系數(shù)；b為混凝土抗拔強(qiáng)度回歸系數(shù)；fp為建筑混凝土抗拔強(qiáng)度，MPa。建筑混凝土抗拔強(qiáng)度為建筑混凝土抗拔力與拔出混凝土圓錐體側(cè)面積的比值。在計(jì)算完畢后，檢測(cè)技術(shù)人員可以根據(jù)測(cè)點(diǎn)編號(hào)，有序記錄鉆孔直徑、鉆孔深度、錨固深度、極限拔出力（單點(diǎn)值與平均值）、混凝土抗壓強(qiáng)度換算值以及建筑結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強(qiáng)度推定值（含單個(gè)機(jī)構(gòu)、 同批機(jī)構(gòu)）。

4 總結(jié)及展望

綜上所述，建筑工程混凝土是由膠凝材料、粗骨料、細(xì)骨料組成的混合材料，混凝土強(qiáng)度對(duì)建筑工程整體強(qiáng)度具有直接的影響?；炷翉?qiáng)度檢測(cè)用回彈法為非破損法，具有操作簡(jiǎn)單、全面反映混凝土均勻性等優(yōu)良特點(diǎn)；鉆芯法是一種半破損檢測(cè)方法，具有直觀可靠、精度高等優(yōu)點(diǎn)，也存在局部損傷建筑結(jié)構(gòu)、成本高等不足；拔出法是一種半破損檢測(cè)方法，僅用于橫梁建筑混凝土質(zhì)量相對(duì)指標(biāo)。

未來的建筑工程混凝土質(zhì)量檢測(cè)中非破損法應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)展，由單一回彈法向超聲回彈綜合法發(fā)展，在準(zhǔn)確檢測(cè)建筑混凝土強(qiáng)度的同時(shí)，減少混凝土齡期、含水率等對(duì)商品混凝土強(qiáng)度的影響，提高質(zhì)量檢測(cè)效率。

參考文獻(xiàn)：

［1］張陽璽，李睿喆，鄧明科，等.超高性能混凝土加固鋼筋混凝土柱抗震性能試驗(yàn)研究［J］.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2023，44（8）：88-98.

［2］金諫，周若陽，趙金峰，等.激光掃描混凝土裂縫的超聲檢測(cè)［J］.激光技術(shù)，2019，43（4）：17-23.

［3］劉巖.組合回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度研究［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2023，53（10）：91-96.

［4］張道令，易鵬，張?chǎng)?，?建筑垃圾再生骨料制備水下抗分散混凝土的研究［J］.新型建筑材料，2023，50（6）：38-41.

［5］陳正，陳犇，逄子超，等.青藏高原環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)性超聲無損檢測(cè)研究［J］.工程力學(xué)，2023，40（6）：1-8.

［6］卜良桃，趙倚天.高強(qiáng)自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法試驗(yàn)研究［J］.沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，36（3）：412-420.