混凝土材料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

李 曼

（山東華新建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，山東 泰安 271219）

0 引言

隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，居民的生活質(zhì)量和要求不斷提高，這就對(duì)建筑質(zhì)量要求以及質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)有了更高的要求。混凝土作為一種廣泛、普遍的建筑材料，在建筑建造過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)也對(duì)建筑的質(zhì)量有巨大的影響。在建筑工程行業(yè)中，混凝土材料是一種常用的工程材料，其全面的質(zhì)量管理也關(guān)乎著工程項(xiàng)目的質(zhì)量表現(xiàn)情況，對(duì)混凝土材料檢測(cè)技術(shù)予以明確將有助于行業(yè)健康發(fā)展。韓春雷[1]等對(duì)混凝土性能檢測(cè)的若干問(wèn)題展開(kāi)研究，其指出混凝土性能會(huì)受到多種因素的共同影響，除了材料自身之外，也需要考慮到在施工過(guò)程中技術(shù)應(yīng)用的正確性以及后續(xù)施工保障的完備性；閻石崔[2]等提出了利用非線性振動(dòng)的形式對(duì)混凝土的微小問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，明確混凝土無(wú)損檢測(cè)是符合行業(yè)發(fā)展需求的檢測(cè)技術(shù)；許鑫浩[3]等圍繞著混凝土構(gòu)件的檢測(cè)技術(shù)出發(fā)，明確了在檢測(cè)工作開(kāi)展過(guò)程中的注意要點(diǎn)和應(yīng)用原則，質(zhì)量評(píng)價(jià)工作應(yīng)當(dāng)獨(dú)立進(jìn)行，免受外部因素和人為主觀因素的干擾，確保檢測(cè)結(jié)果與客觀情況相一致。

從目前行業(yè)實(shí)際情況來(lái)看，因混凝土材料自身質(zhì)量不合格或檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用不全面所導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題也同樣具有較大占比，檢測(cè)要點(diǎn)不清晰以及質(zhì)量控制保障不全面的問(wèn)題是亟待解決的。從混凝土質(zhì)量管理優(yōu)化的角度出發(fā)，本文創(chuàng)新性地從混凝土材料全生命周期的角度開(kāi)展質(zhì)量管理應(yīng)用分析，同時(shí)以多技術(shù)同步應(yīng)用的策略對(duì)混凝土材料質(zhì)量管理提出更為全面的解決方案。

1 混凝土檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中的意義

1.1 助推建筑工藝的升級(jí)

混凝土是建筑工程行業(yè)常用的一種工程材料，在新形勢(shì)下，大體量、超高層等新型建造業(yè)態(tài)不斷提出，相比于一般工程項(xiàng)目而言，對(duì)于混凝土的技術(shù)要求更為復(fù)雜?；炷翙z測(cè)能夠量化混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)，在進(jìn)行進(jìn)入創(chuàng)新和管理的過(guò)程中，也能夠?qū)τ诨炷临|(zhì)量的評(píng)價(jià)與工藝發(fā)展進(jìn)行全面的奠基。

完善混凝土檢測(cè)技術(shù)對(duì)于混凝土性能的評(píng)價(jià)是更加效率且直觀的，行業(yè)不斷發(fā)展的背景下，可推動(dòng)于技術(shù)創(chuàng)新和工藝升級(jí)，對(duì)于大體積混凝土、我想弄特種混凝土等特殊的材料，也可通過(guò)檢測(cè)技術(shù)的全面推行，保障其工藝及性能滿足要求，保障混凝土材料的應(yīng)用范圍更為廣泛，助推新型建筑工藝的更好發(fā)展。

1.2 保障建筑工程質(zhì)量，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展

混凝土的應(yīng)用貫穿于我國(guó)的建筑施工的全過(guò)程，是我國(guó)建筑工程行業(yè)最為常用的一種結(jié)構(gòu)材料，混凝土的質(zhì)量滿足要求，對(duì)于工程項(xiàng)目的質(zhì)量和安全是有保障和支持的。而檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用就是對(duì)混凝土材料質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種有效方式，完善的檢測(cè)技術(shù)管理，可保障建筑工程項(xiàng)目質(zhì)量管控工作的全面落實(shí)，確保使用混凝土材料進(jìn)行的建筑工程主體結(jié)構(gòu)施工是符合質(zhì)量，性能和安全要求的。在檢測(cè)技術(shù)的保障下，對(duì)于工程項(xiàng)目安全隱患的降低、但事故的發(fā)生均能夠起到平衡的作用，以此推進(jìn)我國(guó)行業(yè)平穩(wěn)健康和可持續(xù)發(fā)展。

2 影響混凝土質(zhì)量的因素

2.1 混凝土配合比

混凝土的質(zhì)量受到多方面的因素的影響，其中最為明顯的影響因素就是混凝土的配合比?；炷林饕慕M成部分是水泥、摻合料、砂子、碎石、水以及其他外加劑材料等，具體組分比例如表1 所示。這些原材料之間的組合和配比對(duì)混凝土的質(zhì)量的影響無(wú)疑是最直接的。

表1 每立方米混凝土材料參考用量

表2 裂縫深度檢測(cè)表

在使用這些原材料對(duì)混凝土進(jìn)行配置的過(guò)程中，對(duì)每一種原材料的要求都很高，任何一種原材料出現(xiàn)問(wèn)題都有可能對(duì)混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響?；炷恋慕M分材料會(huì)對(duì)整體性能造成較為明顯的影響，如果使用的材料不滿足要求或者配合比不正確，那么混凝土各項(xiàng)指標(biāo)都將受到明顯的負(fù)面影響。如果將其運(yùn)用在建筑工程中，也會(huì)由于其強(qiáng)度和耐久度的不足，會(huì)在建筑工程中埋下安全隱患，在后續(xù)的建筑使用過(guò)程中發(fā)生安全事故，造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 運(yùn)輸管理方面

在混凝土制作完成后，混凝土還需要通過(guò)運(yùn)輸?shù)竭_(dá)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)，這也是需要兼顧的環(huán)節(jié)。就實(shí)際情況而言，混凝土生產(chǎn)地點(diǎn)和具體的施工地點(diǎn)之間會(huì)存在一段距離，而在這段路程中的運(yùn)輸工作也是十分重要的，因?yàn)樵谶@一個(gè)環(huán)節(jié)中的疏忽和失誤也會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量造成巨大的影響，并且這些影響往往具有不可逆性，就會(huì)導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，還需要時(shí)間對(duì)混凝土進(jìn)行重新配置，同樣也增加了時(shí)間成本。因此在這個(gè)過(guò)程中，工作人員要注重對(duì)混凝土的檢測(cè)，并進(jìn)行持續(xù)的保護(hù)，盡量縮短混凝土配置點(diǎn)和施工點(diǎn)的距離，避免因長(zhǎng)期運(yùn)輸和途中的顛簸對(duì)混凝土造成負(fù)面影響。

2.3 混凝土振搗和養(yǎng)護(hù)

在混凝土參與到建筑工程的具體施工過(guò)程中時(shí)，要對(duì)混凝土進(jìn)行全面、有效的振搗。在這一過(guò)程要注意避免出現(xiàn)漏振和過(guò)振，這兩種情況發(fā)生，前者會(huì)導(dǎo)致混凝土不夠密實(shí)，容易在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)空洞，嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度；后者這時(shí)會(huì)導(dǎo)致混凝土骨料下沉漿體上浮，對(duì)混凝土的整體均勻性產(chǎn)生影響，也會(huì)嚴(yán)重影響混凝土參與到建筑工程中的質(zhì)量，埋下安全隱患。

對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)也是一個(gè)影響混凝土質(zhì)量的重要因素，混凝土在進(jìn)行振搗過(guò)程之后，如果不對(duì)混凝土進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)，同樣會(huì)嚴(yán)重影響混凝土的質(zhì)量，可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重影響建筑工程安全。并且不同種類和類型的混凝土之間的養(yǎng)護(hù)方式也存在著差異，如果不根據(jù)混凝土的性質(zhì)選擇合適的養(yǎng)護(hù)方式，同樣會(huì)對(duì)混凝土的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。

3 混凝土檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

3.1 強(qiáng)度檢測(cè)

（1）回彈法。對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)的回彈法是指，利用回彈檢測(cè)儀器，對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，主要的檢測(cè)指標(biāo)有凝土表面硬度、抗壓強(qiáng)度，利用這兩個(gè)指標(biāo)對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)定。目前這種檢測(cè)方式發(fā)展成熟，并且操作難度較低，易上手好掌握，同時(shí)在檢測(cè)過(guò)后不會(huì)對(duì)混凝土本身的結(jié)構(gòu)造成影響，正因?yàn)榛貜椃ň邆溥@些優(yōu)勢(shì)，因而目前在我國(guó)對(duì)混凝土質(zhì)量的檢測(cè)活動(dòng)中得到了極為廣泛的運(yùn)用。在利用這種方法對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，工作人員按照原材料、齡期、養(yǎng)護(hù)條件等條件為標(biāo)準(zhǔn)選擇混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢測(cè)，并且按照一定的規(guī)律和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽檢[4]。在檢測(cè)完成之后，還要對(duì)檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，通過(guò)這些數(shù)據(jù)繪制強(qiáng)度曲線，直觀地展現(xiàn)混凝土的各項(xiàng)數(shù)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)。《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）對(duì)曲線公式做了明確的規(guī)定：

根據(jù)這本技術(shù)規(guī)程中規(guī)定了強(qiáng)度曲線的應(yīng)用范圍，這個(gè)范圍是10.0～60.0MPa，如果混凝土的強(qiáng)度高于這個(gè)數(shù)據(jù)，回彈法就無(wú)法運(yùn)用到對(duì)這種混凝土的強(qiáng)度檢測(cè)中。

鉆芯法。使用鉆芯法對(duì)混凝土進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)需要做到兩點(diǎn)，（1）準(zhǔn)備好相應(yīng)的工具，需要準(zhǔn)備的工具有磨平機(jī)、壓力試驗(yàn)機(jī)、取芯設(shè)備等相應(yīng)的設(shè)備，并且要對(duì)被檢測(cè)的混凝土構(gòu)件進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，明確技術(shù)和混凝土的技術(shù)資料。（2）對(duì)簡(jiǎn)要被檢測(cè)的混凝土構(gòu)件進(jìn)行處理，選擇合理的樣本，并且控制好其大小。為了保障混凝土樣本滿足實(shí)驗(yàn)的需求，并且保持相對(duì)的完整，因此進(jìn)行混凝土構(gòu)取芯工作的工作人員應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)與技能，在合理的位置進(jìn)行取芯工作，減少取芯對(duì)于整個(gè)混凝土構(gòu)件的影響，對(duì)于混凝土構(gòu)件內(nèi)的主筋和管道區(qū)域是嚴(yán)禁進(jìn)行取芯工作的。在使用鉆芯法進(jìn)行混凝土質(zhì)量檢測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況中的構(gòu)件的體積確定要鉆芯的位置和數(shù)量，在通常情況下一般需要兩個(gè)以上的位置進(jìn)行取芯，獲得多個(gè)樣本。在進(jìn)行鉆芯的操作過(guò)程中，要注意鉆頭的溫度情況，對(duì)鉆頭進(jìn)行及時(shí)的冷卻，并且要將鉆頭上的混凝土的土屑及時(shí)進(jìn)行清除，避免對(duì)鉆頭產(chǎn)生影響。鉆取的樣本直徑應(yīng)當(dāng)保持在骨粒的最大直徑的2～3 倍左右。在對(duì)建筑進(jìn)行取芯工作之后應(yīng)當(dāng)對(duì)遺留下的空洞進(jìn)行及時(shí)的填補(bǔ)，避免對(duì)建筑整體造成影響。并且在完成取芯工作之后，還應(yīng)該對(duì)樣本進(jìn)行檢驗(yàn)和測(cè)試，確定樣本達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和要求。檢測(cè)時(shí)，應(yīng)該依照《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJT384-2016）中的要求，按照相應(yīng)的式子計(jì)算混凝土的抗壓強(qiáng)度，具體的公式為：

這種方式進(jìn)行混凝土質(zhì)量的檢測(cè)，具有高精度的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能將混凝土的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀的展示，但具有一定的局限性，可能對(duì)混凝土構(gòu)件造成破壞，并且操作比較復(fù)雜，導(dǎo)致這種方式的適用性受到了局限。

3.2 混凝土內(nèi)部缺

混凝土的內(nèi)部容易出現(xiàn)裂縫、孔洞等情況，外部無(wú)法直接用肉眼進(jìn)行檢測(cè)，需要對(duì)混凝土內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，目前我國(guó)對(duì)混凝土內(nèi)部檢測(cè)的主要方式是超聲波檢測(cè)，這種檢測(cè)方式能夠?qū)炷吝M(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，降低對(duì)建筑的不良影響。

3.2.1 超聲波檢測(cè)原理

超聲無(wú)損檢測(cè)原理是基于超聲波在材料中傳遞、反射和干擾的物理原理。超聲波在通過(guò)混凝土之后反射回到超聲波接收裝置中。在這一過(guò)程中，根據(jù)超聲波的運(yùn)動(dòng)速度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土內(nèi)部的檢測(cè)。通過(guò)超聲波的速度振幅等，可以對(duì)混凝土內(nèi)部是否存在孔洞和裂縫進(jìn)行判斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土質(zhì)量的判斷。在建筑過(guò)程中使用這種方式實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，超聲波不會(huì)對(duì)混凝土建筑造成影響，因此可以在最大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的檢測(cè)，并且避免對(duì)建筑的影響和損傷。但是這種檢測(cè)方式受環(huán)境影響較大，并且精度不如鉆芯法。需要檢測(cè)人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)方式的實(shí)現(xiàn)。

圖1 超聲檢測(cè)原理圖

3.2.2 檢測(cè)方式

超聲波檢測(cè)方式的步驟如下：

準(zhǔn)備檢測(cè)設(shè)備。對(duì)需要檢測(cè)的混凝土構(gòu)件進(jìn)行超聲波回彈的方式進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要預(yù)先準(zhǔn)備好簡(jiǎn)要使用的設(shè)備，主要包括超聲波回彈儀、檢測(cè)分析儀等，只有預(yù)先準(zhǔn)備好相應(yīng)的設(shè)備，才能夠促進(jìn)檢測(cè)工作的順利開(kāi)展，獲得更好、更準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

根據(jù)需要檢測(cè)的對(duì)象布置測(cè)區(qū)。在需要被檢測(cè)的混凝土構(gòu)件上按照構(gòu)架的大小進(jìn)行對(duì)測(cè)區(qū)的布置。對(duì)于設(shè)置區(qū)域的個(gè)數(shù)最少不能少于3 個(gè)，對(duì)于混凝土構(gòu)件較大的情況需要設(shè)置10個(gè)以上的測(cè)量區(qū)域。設(shè)置測(cè)量區(qū)域應(yīng)當(dāng)在混凝土構(gòu)件的澆筑方向，每?jī)蓚€(gè)測(cè)量區(qū)域之間的距離不超過(guò)兩米。在預(yù)先的檢測(cè)區(qū)域的設(shè)置上要考慮避免混凝土內(nèi)部鋼筋較多、預(yù)埋件較多的位置，避免這些因素對(duì)檢測(cè)的結(jié)果造成影響，按照 2dm×2dm 的規(guī)格設(shè)置測(cè)量面積。對(duì)設(shè)置好的檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行記錄。

在測(cè)區(qū)中布置測(cè)點(diǎn)。在測(cè)量區(qū)域中按照距離保持在30mm以上進(jìn)行測(cè)點(diǎn)的布置，按照超過(guò)50mm 的距離進(jìn)行控制，保證一個(gè)測(cè)點(diǎn)只會(huì)彈跳一次。

回彈值測(cè)量。對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，用字母R 進(jìn)行標(biāo)記。

測(cè)定聲波的速度。需要在測(cè)試區(qū)域中設(shè)置測(cè)速點(diǎn)，超聲波的速度為平均值。

檢測(cè)混凝土內(nèi)部的裂縫。首先根據(jù)超聲波的判斷混凝土內(nèi)部是否存在裂縫，如果存在裂縫就需要對(duì)裂縫的方向和大小進(jìn)行測(cè)量。對(duì)裂縫進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量的方式主要是采用斜量法或者平量法進(jìn)行對(duì)裂縫的測(cè)量，并且根據(jù)裂縫的具體情況選擇合適的裂縫測(cè)量方式。下表就是在某工程中的超聲波對(duì)裂縫深度檢測(cè)數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

本文的研究工作初步得出以下結(jié)論：

（1）混凝土材料的質(zhì)量影響因素較為復(fù)雜，在進(jìn)行質(zhì)量管理的過(guò)程中也需要從多個(gè)方面共同入手，確?；炷恋脑牧戏腺|(zhì)量要求，同時(shí)經(jīng)過(guò)全面的工程施工和養(yǎng)護(hù)管理才可達(dá)成混凝土質(zhì)量管理的需要。

（2）混凝土質(zhì)量檢測(cè)是對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)判的重要手段，在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中也應(yīng)當(dāng)明確檢測(cè)要點(diǎn)，確保檢測(cè)技術(shù)的匹配程度和適宜性，保障檢測(cè)工作的全面推行，以此實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量的有效管控。

（3）混凝土仍是我國(guó)建筑工程行業(yè)應(yīng)用極為廣泛的一種工程材料，利用全面的檢測(cè)技術(shù)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行管理和評(píng)價(jià)，有助于行業(yè)的健康發(fā)展，減少工程項(xiàng)目存在的質(zhì)量安全隱患問(wèn)題。