混凝土強(qiáng)度檢測技術(shù)探析

趙忠勝，曹琪

（1.安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測站，安徽 合肥 230009；2.安徽省綜合交通研究院股份有限公司，安徽 合肥 230009）

混凝土作為一種多相復(fù)合的材料，其外表是由水泥凝膠包裹成粗、細(xì)不等的骨料所組成。在超聲波傳播過程中，由于在混凝土中必定會因為材料的材質(zhì)而造成出折射及衍射等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致其檢測結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的不確定性。所以，單單通過超聲聲速來斷定混凝土強(qiáng)度是不可取的。所謂混凝土強(qiáng)度是指所建混凝土結(jié)構(gòu)所承載能力等力學(xué)性能的重要因素，其檢測技術(shù)是工程中必不可少的一項內(nèi)容?，F(xiàn)如今鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)體系日益復(fù)雜，構(gòu)成結(jié)構(gòu)材料也有很大程度上的變化，并且需要較多的條件控制，所以，通過混凝土強(qiáng)度的檢測技術(shù)才能夠為抗壓程度提供有效可靠的參考數(shù)據(jù)，大大提高建筑結(jié)構(gòu)中的工程質(zhì)量，從而保證其使用的安全性。

1 混凝土超聲波回彈法檢測技術(shù)

1.1 混凝土超聲波回彈法檢測優(yōu)勢

超聲波回彈法檢測是一種利用其表面硬度，超聲聲速、碳化深度等間接檢測混凝土強(qiáng)度的方法。實際檢測中，混凝土強(qiáng)度受到多種外在因素的干擾，導(dǎo)致很難建立起強(qiáng)度和超聲傳播特性的關(guān)系，所以，目前還只能在用于實驗歸納的基礎(chǔ)之上。但是，隨著數(shù)字式智能型非金屬超聲波檢測分析儀的問世，在實驗中取得成功并進(jìn)行批量生產(chǎn)，其較高的抗干擾性可以成功進(jìn)行角測和平測，為超聲波檢測混凝土質(zhì)量技術(shù)開辟了一條全新的捷徑。由于不需要根據(jù)實際抗壓度和標(biāo)準(zhǔn)抗壓度進(jìn)行比較分析，可以避免出現(xiàn)二異性的失誤，所以超聲波回彈法檢測法被廣泛用于各種混凝土強(qiáng)度檢測中是因為其具有操作簡單，所得數(shù)據(jù)誤差相對較小等優(yōu)勢?；炷翉?qiáng)度數(shù)值是基于操作所測碳化深度、回彈值以及它們和抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系公式進(jìn)行計算。除了儀器簡單易上手，所需投入成本較低，并且得到的數(shù)據(jù)有效可靠等優(yōu)點之外，對于檢測要求也十分便利，只要在過程中滿足特定的混凝土強(qiáng)度檢測要求，都可以進(jìn)行檢測并且所得結(jié)果的誤差均可降到15%的范圍以下。

1.2 實例分析

檢測學(xué)校的某個鑒定項目，其目的為檢測結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否已達(dá)到設(shè)計要求的強(qiáng)度。所以需要用到回彈儀對測區(qū)內(nèi)的待檢測柱使用抽樣方式，進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測，為了對混凝土碳化深度進(jìn)行研究分析，采用濃度1%的酚酞酒精溶液進(jìn)行操作檢測。例如此次項目中分為50個檢測區(qū)，每個區(qū)又有8個彈回值。計算中除去一個最大值和一個最小值進(jìn)行平均值的計算，利用混凝土強(qiáng)度與碳化深度的函數(shù)關(guān)系式得到所測柱的換算強(qiáng)度數(shù)值，最后用50個檢測區(qū)的計算公式以及所測得的有效數(shù)值進(jìn)行推測計算，并得到強(qiáng)度數(shù)值與所要求數(shù)值進(jìn)行對比，得出是否達(dá)到設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 回彈儀的檢定

回彈儀是混凝土超聲波回彈檢測中所用的重要儀器，可以很大程度上判定一個檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度。所以，為了保證其數(shù)值的精準(zhǔn)度，回彈儀務(wù)必要經(jīng)過監(jiān)管單位的嚴(yán)格把控，確定合格方可使用，此外，每次使用完之后必須在洛氏硬度的標(biāo)準(zhǔn)鋼鉆上率定。整個檢測過程中，需要緩慢進(jìn)行且做到均勻施加壓力，等到彈擊桿反彈之后才可以讀取有效數(shù)據(jù)。對于測區(qū)的選取，必須選取所檢測項目具有代表性的測區(qū)，并且，所測區(qū)要杜絕出現(xiàn)麻面或著蜂窩等不良現(xiàn)象，其測區(qū)的具體數(shù)量則根據(jù)實際情況而定。

1.4 混凝土檢測前處理

采用模版的不同規(guī)格會導(dǎo)致混凝土表面狀況出現(xiàn)大不相同，并且實踐中發(fā)現(xiàn)，模版的新舊程度也在很大程度上影響著檢測結(jié)果的精準(zhǔn)程度。所以為了有效的解決模版所存在大量不確定因素對檢測結(jié)果的影響，需要在檢測前對混凝土表面用砂輪進(jìn)行打磨，使其光滑整潔，除此之外，檢測前還需要對混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢查，檢查其是否處于凍結(jié)或濕潤狀態(tài)，如果是，應(yīng)當(dāng)立即采用解凍或風(fēng)干措施進(jìn)行處理。

2 超聲回彈綜合法檢測

超聲回彈綜合法檢測法是利用測量聲速和回彈值進(jìn)行綜合研究分析混凝土強(qiáng)度的一種方法，相比其他單一式的檢測方法來說超聲回彈綜合法檢測最大優(yōu)點就是彌補(bǔ)了回彈法無法有效檢測內(nèi)部缺陷的問題，大大提高了檢測的精準(zhǔn)度?？紤]到混凝土強(qiáng)度受到各種因素的影響，能夠抵消部分外在因素影響也是此檢測技術(shù)優(yōu)于其他方法的一個重要原因。但是只有建立在擁有合適條件并且正確操作之下，利用超聲回彈綜合法所測得的數(shù)值才會達(dá)到高精度的標(biāo)準(zhǔn)。一般在建筑工程中總結(jié)其要求為：①需要檢測技術(shù)較強(qiáng)的工作人員，因為在操作過程中，如果稍有差池都會造成很大的精準(zhǔn)度影響。②技術(shù)需要在特定環(huán)境溫度下進(jìn)行，要求一般為低于－4℃或高于60℃，防止使混凝土產(chǎn)生不適。③綜合法與回彈法或超聲法擁有共同的檢測條件，如果后兩者不適用，那么綜合法同樣不適用。④在檢測過程中需要注意到測試點的位置應(yīng)當(dāng)放在同一個測區(qū)的回彈值上，其探頭位置需要與彈擊點錯開安放。⑤只有收、發(fā)探頭在測區(qū)的同一軸線上安放，才能計算出混凝土的綜合數(shù)值。

3 鉆芯法檢測

不易受混凝土土齡大小影響、測試結(jié)果精準(zhǔn)度較高、檢測中比試樣混凝土更便于得到混凝土內(nèi)部質(zhì)量等是鉆芯法相對于其他方法的優(yōu)勢所在。其檢測原理是通過對鉆芯機(jī)鉆取出的芯樣進(jìn)行鋸切、磨平、晾干處理等操作，進(jìn)行抗壓試驗從而測出混凝土的抗壓強(qiáng)度。通過大量實驗驗證出：當(dāng)直徑、高度均達(dá)到100mm時，混凝土芯樣抗壓度基本等同于標(biāo)準(zhǔn)試塊的抗壓度。但試驗周期較長是這種檢測技術(shù)中最大的不足之處，一般來說，從抽芯樣到測量出抗壓度至少需要7 d左右。所以，為了在所耗較長時間的成本之下保證精度達(dá)到預(yù)期效果，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點要求：①所抽取的芯樣需要極具代表性，并滿足其結(jié)構(gòu)受力相對較小或是無埋鐵等過硬部位。②抽取時，一般選用長短不一的芯樣作為實驗對象，所以在必要時需要對抽取樣本進(jìn)行彌補(bǔ)措施。③選取最小值作為判定樣本抗壓度某個單位或局部區(qū)域的數(shù)值代表，切記不要選取最大值。④嚴(yán)格依據(jù)CECS03：88鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程進(jìn)行執(zhí)行操作。

4 結(jié)束語

結(jié)合上述測試方法進(jìn)行判斷，鉆芯法檢測精度略高于回彈法，但從其操作簡易程度來說，回彈法高于鉆芯法檢測效率，所以通過分析可以得出，回彈法目前是在混凝土強(qiáng)度檢測中相對最實用，最易于操作，最經(jīng)濟(jì)的檢測方法。在實際施工中，為了達(dá)到準(zhǔn)確度，應(yīng)當(dāng)及時消除各種外在因素的影響，以確保較準(zhǔn)確的檢測出混凝土的強(qiáng)度參數(shù)。現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟(jì)文化生活和城市進(jìn)程的快速發(fā)展，建設(shè)速度及規(guī)模在日益增加，人們對建筑物的實用性、安全性的要求達(dá)到了一個新的高度，在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)占據(jù)極其重要的主導(dǎo)地位，作為整個建筑物中最關(guān)鍵因素——質(zhì)量，最明顯的體現(xiàn)出一個建筑物的實用價值，所以應(yīng)當(dāng)最大化地優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測技術(shù)為現(xiàn)代化城市提供動力。