不同混凝土检测方法对水利工程混凝土质量影响研究

赵金凤

（辽宁省盘锦市大洼区水利技术推广中心，辽宁 盘锦 124200）

0 前言

水利工程是国内大力发展的基建项目之一，确保工程的质量是水利工程可长期发挥效益的关键，直接关系到区域的经济和环境发展[1-3]。混凝土是一种重要的建筑材料，广泛的应用于工业与民用建筑、水利、交通、港口等工程中。尤其在水利工程中，对混凝土的质量要求更高，应用更广泛，水利工程的质量保障最重要的环节就是混凝土的问题，加强对混凝土的质量控制，能够有效提高工程质量[4-5]。因此在水利工程的混凝土施工过程中，运用混凝土检测试验对混凝土的质量进行检测和控制是十分必要的。

目前针对混凝土的检测方法主要包括同条件养护试块法、无损检测法和有损检测法，其中无损检测法主要包括回弹法、超声波法和超声波回弹综合法，有损检测法主要包括拔出法和钻芯法[6]。陈龙珠等[7]通过超声波法和低应变反射波法测得的平均纵波速度随龄期的变化关系得出，随着龄期的增长，各强度等级的混凝土试块超声波速随之增长，大约在10 d 龄期之后其增长速率将逐渐减缓；李恒堂等[8]发现以钻芯法测试结果为基准，测试数据表明回弹法测定的结果能更准确地反映混凝土真实强度。目前国内外针对混凝土检测方法形成了较为成熟的标准[9]。

本文基于不同方法的混凝土试块试验测定，通过实际数据与现场经验，通过比较不同芯样下，钻芯法的检测精度，同时比较了超声回弹综合法、钻芯法、超声波法和回弹法4 种方法的检测精度，选出适用于水利工程建设的混凝土检测方法，得出的结论可为混凝土质量的保证提供依据。

1 试验内容及方法

试验包括模型及试块制作、回弹试验、超声试验、钻芯法试验以及标准试块抗压试验，各项试验均在到达规定龄期时按标准或规程要求进行。通过试验室制作C30 普通硅酸盐水泥混凝土进行试验，制作标准立方体试件，尺寸长×宽×高为150 cm×150 cm×150 cm，每个试块均在相同条件下进行养护，测定不同龄期内试块的强度。不同检测方法的具体操作步骤可见文献[10]中的描述。

对成型立方体试件进行室内标准养护，达到相应试验龄期后，先进行超声回弹综合法检测试验，再进行立方体抗压强度标准法检测试验。现场混凝土构件达到相应龄期后，沿浇筑块水平向大致均匀布测10 个点，将其表面清除干净，对其进行不同方法检测试验。项目组在进行每一批次实验时，各种混凝土抗压强度实验方法同时进行，或实验时间上前后相差不大于1天，很大程度上保证了结构混凝土强度实验结果不受构件龄期的影响。

2 实验结果分析

2.1 不同检测方法的优缺点分析

根据现场实际经验和相关文献的查阅，可总结出不同检测方法的优缺点，结果见表1。由表1 可知，所有的混凝土检测方法均存在一定的优缺点，其中，回弹法的操作简单，所耗费的费用较低，同时检测效率较高，可同时检测多个混凝土样本，但由于同时检测的样本数目偏多，导致检测精度较低，使得测出的混凝土强度与实际标准试块强度差距较大，同时回弹法易受到周围环境的影响；超声波法同样操作简单，但超声波的传播过程易受到混凝土中的水泥颗粒及骨料颗粒的影响，造成其检测结果误差浮动较大；超声—回弹综合法综合上述两种方法的优点，对检测方法进行改良，可使精度大幅度提高；钻芯法属有损检测法，其检测精度较高，但对混凝土试块会造成一定的破坏，操作步骤较复杂，检测效率较低，同时采用钻芯法时，选择芯样直径不同，对最终检测结果与检测精度均会造成较大的影响，因此在实际工程中应根据实际需要，找出最适宜的方法，同时若采用钻芯法进行检测，需找出最合理的芯样直径，在保证效率的前提下，最大程度提高检测精度。

表1 不同检测方法优缺点对比

2.2 钻芯法不同直径芯样与标准试块检测结果对比

图1 为不同直径钻芯法芯样的抗压强度与标准试块的对比分析。由图1 可以看出，随着养护龄期的增加，混凝土试块的强度呈现逐渐提高的趋势，而强度的增长率随着龄期提高逐渐降低。随着芯样直径的降低，检测出的混凝土强度呈现提高的趋势。较标准试块强度，55 mm 芯样高估了混凝土强度，而75 mm和100 mm 芯样低估了混凝土强度。由图1 可以看出，75 mm芯样的强度与标准试块强度最接近，可作为水利工程混凝土检测钻芯法的标准来使用。

图1 不同芯样强度与标准试块对比

2.3 不同取样方法与标准试块检测结果对比

图2 为不同方法检测的混凝土抗压强度与标准试块的对比分析。由图2 可以看出，随着养护龄期的增加，混凝土试块的强度呈现逐渐提高的趋势，而强度的增长率随着龄期提高逐渐降低。不同方法检测出的混凝土强度存在差异，与标准试块强度相比，4 种方法均在一定程度上低估了混凝土强度，4 种方法精度由高到低排序依次为超声回弹综合法、钻芯法、超声波法和回弹法。

图2 不同方法强度与标准试块对比

3 结语

本文通过研究不同混凝土检测方法下，混凝土试块强度与标准强度对比，指出超声回弹综合法得出的结果与试块标准强度符合度较高，可作为标准方法，使用本文的结论可为混凝土工程的施工提供理论依据，研究指出了不同检测方法的优缺点，同时通过试验指出，采用钻芯法进行检测时，选择75 mm芯样的强度与标准试块强度最接近，可作为水利工程混凝土检测钻芯法的标准来使用，同时对不同检测方法检测结果对比可以看出，4 种方法精度由高到低排序依次为超声回弹综合法、钻芯法、超声波法和回弹法。