混凝土强度检测方法的探讨

林建伟

摘 要：混凝土结构是现在最为常用的承重結构，性能优越、价格低廉，在我国的基础工程建设中发挥着重大的作用。因此，混凝土强度对于结构安全有着重要的意义，本文分析了目前混凝土强度检测方法的研究现状，系统分析了回弹法、超声法、超声回弹综合法、钻芯法、拔出法等检测混凝土的常用方法，对这些方法的优缺点进行了梳理，分析了它们的适用范围，旨在帮助检测人员选择合适的方法，更好的完成检测工作，控制工程质量。

关键词：混凝土;强度检测;检测方法

随着我国经济的发展，特别是改革开放三十多年以来，我国建筑业取得了举世瞩目的成绩，各种新型建筑如雨后春笋般涌现出来。混凝土结构由于其性能优越，价格低廉等优点被广泛的应用在工程实践中，在建筑业中扮演者举足轻重的角色。混凝土具有可塑性好，整体性好、耐久性好、易于就地取材，强度等级范围宽等特点[1-2]。这些特点使其使用范围十分广泛，在房屋建筑中占据着统治地位。但是工程质量良莠不齐，特别是混凝土强度如果难以达到要求就会给结构安全带来极大的威胁，成为人民群众生命财产安全的重大隐患，因此采用科学合理的检测方法，对混凝土强度进行检测，保障结构安全，提高建筑耐久度，成为了近些年研究的热点。本文系统分析了目前常用的混凝土强度检测方法，梳理了它们的优缺点和适用范围，可为相关的研究与应用提供指导。

1研究现状

混凝土强度检测分为无损检测方法、微破损检测方法、破损检测方法。无损检测方法就是检测混凝土的一些物理量，然后利用混凝土强度和相应物理量之间的关系，推算出所检测混凝土的强度。因此，物理力学的相关理论是混凝土强度无损检测方法的理论基础。目前常用的无损检测方法有回弹法、超声法、超声回弹法以及试件法等[3-4]。微破损检测方法是在不对混凝土结构的承载力造成影响的情况下，对其局部进行破坏试验或者在适当位置选样进行试验，以试验的结果来判定混凝土的强度。常用的方法是钻芯法和拔出法。破损法指的是通过对建成的混凝土结构采取加载试验，对其材料的强度和承载力进行测定。这种方法会对结构安全性造成损伤，因此一般不到万不得已不采用这种方法[5]。本文就无损检测方法和微破损检测方法展开研究。

2混凝土强度检测的无损检测法

（1）回弹法

回弹法是最为常用的无损检测方法，其基本原理是利用回弹仪的探头冲击作用到混凝土表面，探头受到混凝土反作用回弹回来，对应的数值经过一系列处理后即可推算出混凝土强度。测区的选定采用抽检的方法，每一测区应读取16个回弹值，每一测点的回弹值读数应精确至1。测点宜在测区范围内均匀分布，相邻两测点的净距离不宜小于20mm;测点不应在气孔或外露石子上，同一测点只能弹一次。建立回弹值与混凝土强度的影响因素之间的二元回归公式，或建立回弹值与混凝土强度之间的一元回归公式。能使用不同的函数方程依据实验数据来进行回归整合，并选其中关系最大的为实用经验公式，就可以推算出所测混凝土强度。

优点：操作简单易懂，操作人员经过简单的培训之后就可以开展工作;检测过程没有造成回弹仪和所测构件的损坏，检测成本低;检测空间和时间可以根据情况安排，可以随机的选择检测区域，推断整个混凝土结构的强度情况，特别是对混凝土表面的浇筑质量可以做出直观的判断。

缺点：检测精度较低，由于经过一系列的计算，参数较多，稍有不慎计算结果就会出现较大的纰漏。另外，回弹法仅仅能够检测混凝土表面的强度，而混凝土是非均质材料，内外可能存在较大的差距，特别是混凝土遭受了火灾冻伤或者化学腐蚀后，回弹法就不适宜使用了。

（2）超声法

超声法就是利用超声波在混凝土中的传播速度判断混凝土强度的无损检测方法。究其原理，借助于超声波的特性，利用其传播过程中出现的折射、反射、衰减、绕射等现象，以一定的重复性频率所间断性的发出的超声脉冲，通过混凝土中超声脉冲的传播规律以及与混凝土强度之间存在的某种关系，通过对脉冲参数的具体分析，最终得出混凝土强度。具体来说，超声仪器所产生的脉冲，会进一步促使电压晶体获取高频脉冲。产生的脉冲会进一步传输到混凝土中，相应的接收转换器会接受混凝土中的信号数据，进而将超声波在混凝土中的传播距离与传播时间测量出来，进而计算出混凝土中超声波的传播速度。？简单来说，超声波在混凝土中传播越快，反映混凝土越密实，说明所测混凝土强度越高，反之，超声波在混凝土中传播越慢，说明混凝土越疏松，反映所测混凝土强度越低。建立速度、密实度以及混凝土强度之间的关系式，就可以推算出所测混凝土强度。

优点：超声法对结构构件不造成损坏，应用范围广，参数判读直观，使用方便，特别是适用于新老混凝土结合面的检测。

缺点：超声法检测混凝土强度需要的条件较为复杂，影响因素较多，测试面平整度、钢筋布置、混凝土含水率、龄期等等都会对检测结果产生较大的影响。

（3）超声回弹法

超声回弹法是一种综合利用回弹值和超声波的脉冲速度对混凝土强度进行推算的无损检测方法，其基本原理将超声波在混凝土中的传播速度、混凝土强度、回弹值三者综合考虑，利用回弹值和声速对混凝土强度进行推算。

优点：相对于单一的物理方法，超声回弹法能够弥补单一方法带来的误差，比如含水率和混凝土龄期的影响等，具有较高的精确度，能够较为全面的反映所测混凝土的情况，特别适用于原始资料不详的混凝土构件。

缺点：超声回弹法对检测人员素质要求较高，需要经过专门的培训积累一定的经验方可进行检测，并且检测人员稍有失误，就会对检测结果带来较大的影响。

（4）试件法

试件法，顾名思义，就是按照所测混凝土的相关资料，制备相应的试件，并且按照要求养护之后，对构件的抗压强度进行试验研究，然后确定试件的抗压强度，如果这一试件的制作符合规范要求，且与构件同条件养护，那么试压的结果就可以代表构件的实际强度

优点：试件法是利用对试件进行的试验研究，分析得出的混凝土强度，具有较强的可信度。该方法是最为直观的的混凝土检测方法，是对混凝土质量评定的主要依据。

缺点：对试件要求较高，制作过程稍有不慎，比如原料不同、配合比错误、搅拌不当，或者养护不当，都会导致试件与实际混凝土构件产生较大的差异，从而测试结果不能代表被测混凝土构件的真实强度，不能真实的反映混凝土结构的工程质量。

3微破损检测方法

钻芯法是通过钻芯机在砼构件中钻取混凝土芯样，并对芯样进行抗压强度试验来推定混凝土强度的一种方法。其对结构或构件造成一定削弱，属于半破损检测方法。因此得到广泛的应用。钻芯法的基本原理是在有代表性的混凝土结构上钻取芯样，做必要的整理加工后，进行抗压强度测定。即芯样试件应在自然干燥的状态下进行抗压试验，当结构工作条件比较潮湿，需要确定潮湿状态下混凝土强度时，应在20±5℃的清水中浸泡40～48小时，从水中取出后立即进行试验。芯样试件抗压试验的方法按《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081中对立方体试块抗压试验的规定。测定的强度值视为所测混凝土强度。

优点：钻芯法是最为直接的检测方法，其直观性强、准确性高，能够准确可靠的反映混凝土构件的真实强度，并且该技术经过长期的应用，发展较为成熟，是目前最常用的方法之一。

缺点：钻芯法对混凝土构件造成了一定的损伤，劳动强度也大，检测费用多，而且使用该方法时，要提前对钢筋布置情况进行了解，否则难以钻芯取样。