钢筋混凝土结构强度检测技术综述及最新进展情况

杨鹏 岳莹莹

摘要：在混凝土强度现场检测方法中， 回弹法因其简便、快捷得到广泛应用； 回弹法测试精度问题是新建工程验收和既有建筑加固改造常常遇到的问题。本文通过对不同测强曲线芯样修正前后检测结果的分析比较 ， 对如何保证混凝土强度回弹法检测精度以及仲裁检测提出合理建议。

关键词：混凝土强度检测；回弹法；芯样修正；比较

一、混凝土强度影响因素分析

1.1 原材料的选用对混凝土强度的影响

原材料是组成混凝土的基础，原材料品质的优劣直接影响到混凝土质量的好坏，因此，首先要把好原材料质量关。

1.2 配合比设计管理对混凝土强度的影响

混凝土配合比设计决定着混凝土的强度、耐久性和工作性，所以配合比设计是否合理，直接决定着混凝土工程质量的好坏。配合比设计的内容主要是针对水泥强度、水灰比、砂率、胶凝体与骨料之比的控制以及对外加剂和掺和料掺入量的控制。水泥的强度和水灰比是决定混凝土强度的最主要因素，水泥是混凝土中的胶结组分，其强度的大小直接影响到混凝土的强度。在配合比相同的条件下，水泥的强度越高，混凝土强度也越高。

1.3 施工工艺对混凝土强度的影响

在用料正确，计算准确的情况下，振捣好坏直接影响到混凝土强度。混凝土振捣应连续、均匀，不得少振、漏振和过振。少振、漏振会引起混凝土不密实，甚至出现空洞等；过振又会导致混凝土产生泌水和分层离析现象。在我国，施工现场普遍存在施工设备落后陈旧、技术

力量不足、施工人员专业素质较低，都会造成混凝土施工强度的下降，因此，混凝土浇筑时有专门的质量员旁站监督。

1.4 养护条件对混凝土强度的影响

加强混凝土初期的养护可以保证其强度不断增长，若温、湿度过低，会影响水泥的水化反应，影响其强度增长，而且在干燥环境下还会产生干缩裂纹，破坏混凝土的耐久性。混凝土的硬化是水泥水化和凝结硬化的结果。养护温度对水泥的水化速度有显著的影响，养护温度高，水泥的初期水化速度快，混凝土早期强度高，混凝土的后期强度衰退较大。温度过低时，又会影响到混凝土的水化反应，早期强度过低，不适应施工的要求。

二、钢筋混凝土强度检测方法

2.1回弹法检测混凝土强度

回弹法是用一弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。由于测量在混凝土表面进行，所以应属于一种表面硬度法，是基于混凝土表面硬度和强度之间存在相关性而建立的一种检测方法 。

当重锤被拉到冲击前的起始状态时，若重锤的质量等于1，则这时重锤所具有的势能e为：

混凝土受冲击后产生瞬时弹性变形，其恢复力使重锤弹回，当重锤被弹回到x位置时所具有的势能ex为：

2. 2超声法检测混凝土强度

超声波检测混凝土的强度基本的依据是超声波传播速度与混凝土的弹性性质的密切关系。在实际检测中，超声声速通过混凝土弹性模量与其力学强度的内在联系，与混凝土抗压强度建立相关关系以推定混凝土的强度。

超声法的特点

（1）检测过程无损于材料、结构的组织和使用性能；

（2）直接在构筑物上检测试验并推定其实际的强度；

（3）重复或复核检测方便，重复性良好；

（4）超声法具有检测混凝土质地均匀性的功能，有利于测强测缺的结合，保证检测混凝土强度建立在无缺陷、均匀的基础上合理地评定混凝土的强度；

（5）超声法采用单一声速参数推定混凝土强度。当有关影响因素控制不严时，精度不如多因素综合法，超声法仍有其特殊的适应性。

2.3超声回弹法检测混凝土强度

由于综合法采用多项物理参数，能较全面地反映构成混凝土强度的各种因素，并且还能抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素，因而它比单一物理量的无损检测方法（回弹法、超声法）具有更高的准确性和可靠性。例如：混凝土标养试件，对回弹法来讲，随着混凝土龄期的增长，混凝土表面硬化，加上混凝土表面结硬，使回弹值偏高，对潮湿混凝土表面硬度降低，回弹值显著偏低。对超声法来讲，情况却相反，随着龄期增长，混凝土内部逐渐趋于干燥，传播速度偏低，对潮湿混凝土传播速度要比干燥混凝土要快。如果将两种单一方法结合后，混凝土龄期和湿度的影响可以相互抵消而不加考虑了。这样，综合法正是利用了两种对构件损伤最小，一个利用构件内部的物理指标，一个从表面硬度着手，起到由表至内多侧面综合反应混凝土抗压强度。另外，综合法和半破损法的钻芯法相比也有一定的优点，钻芯法由于要造成结构或构件局部结构破坏，不宜在一结构中大面积使用。这样"超声波脉冲速度-回弹值"综合法成了混凝土强度无损检测技术的一个重要发展方法。

2.4钻芯法检测混凝土强度

（1）采用钻芯法检测结构混凝土强度前，宜具备下列资料：

1.工程名称（或代号）及设计、施工、监理、建设单位名称；

2.结构或构件种类、外形尺寸及数量；

3.设计采用的混凝土强度等级；

4.检测龄期，原材料（水泥品种、粗骨料粒径等）和抗压强度试验报告。

5.结构或构件质量状况和施工中存在问题的记录；

6.有关的结构设计图和施工图等。

（2）芯样应有结构或构件的下列部位钻取：

1.结构或构件受力较小的部位；

2.混凝土强度质量具有代表性的部位；

3.便于钻芯机安放与操作的部位；

4.避开主筋、预埋件和管线的位置。

芯样应进行标记。当所取芯样高度和质量不能满足要求时，则应重新钻取芯样。

2.5后装拔出法检测混凝土强度

后装拔出法检测混凝土强度，系指在已硬化的混凝土表面钻孔、磨槽、嵌入锚固件并安装拔出仪进行拔出试验，测定极限拔出力，根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的相关关系检测混凝土强度。被检测混凝土的强度不应低于10.0MPa。

芯样试件内不宜含有钢筋。如不能满足此项要求时，抗压试件应符合下列要求：

1.标准芯样试件，每个试件内最多只允许有二根直径小于10mm的钢筋；

2.公称直径小于100mm的芯样试件，每个试件内最多只允许有一根直径小于10mm的钢筋；

3.芯样内的钢筋应与芯样试件的轴线基本垂直并离开端面10mm以上。

切后的芯样应进行端面处理，宜采取在磨平机上磨平端面的处理方法。承受轴向压力芯样试件端面，也可采取下列处理方法：

1.用环氧胶泥或聚合物水泥砂浆补平；

2.抗压强度低于40MPa的芯样试件，可采用水泥砂浆、水泥净浆或聚合物水泥砂浆补平，补平层厚度不宜大于5mm；也可采用硫磺胶泥补平，补平层厚度不宜大于1.5mm。

三、总结

混凝土强度检验是工程质量控制的重要一环，也是结构安全鉴定的主要项目。在实际检测检验中，需要对规范、规程的要求真正理解掌握，才能准确检测实体混凝土的强度，并做出正确评价。在同条件养护试件的检测中，混凝土试件养护与现场实体混凝土养护仍存在差别，须客观全面分析判别。回弹法和钻芯法在实际检测中广泛应用，使用实际操作过程往往会出现不规范或错误做法，需要认真研究和分析判断。

参考文献

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