混凝土强度检测技术在建筑工程中的应用分析

宋玉伟

北京九通衢检测技术股份有限公司 北京 100024

结构实体检验报告是工程质量验收时必备的技术文件，《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）等验收标准对结构实体检测有明确的的要求和规定，对涉及混凝土结构安全的有代表性的部位应进行结构实体检验，实体检验通常包括混凝土强度、钢筋保护层厚度、结构位置与尺寸偏差等项目[1]。工程实践中由于混凝土强度问题导致的工程质量隐患和工程事故数量最大，因此通常把混凝土强度检测作为结构实体检验的最主要的内容。

1 混凝土强度现场检测技术利用重要性

总结混凝土强度现场检测技术的应用重要性，可知主要为可以对土木工程混凝土结构强度与总体建设质量进行有效提升，土木工程建设期间的混凝土施工工作属于关键的作业项目，若该作业项目本身的施工质量不佳，会导致工程项目发生混凝土结构失稳之下的总体结构稳定性差的问题，严重影响工程项目的使用质量，但是通过混凝土强度现场检测技术的应用，便可以确保施工单位能够及时准确了解此次建设工程混凝土施工内容的强度，该参数如果未达到标准要求，那么施工单位可以在施工环节加以处理，避免存在质量风险的土木工程投入使用导致事故；有助于提升土木工程使用寿命，土木工程施工使用期间的混凝土结构物强度和工程项目总体的使用寿命有着紧密的联系，若结构强度不达标，那么工程项目实际使用寿命会随之大大降低，因此结合以上内容提示土木工程施工单位要对施工期间的混凝土强度现场检测工作要求与利用的相关检测技术多进行研究学习，借助专业的检测技术做好施工项目的混凝土结构物强度检测工作。

2 混凝土强度检测方法

2.1 试块法

混凝土强度检测方法中，试块法是最为常见的检测方法，该方法在直观性和经济性上具有显著优势。采用试块检测混凝土强度等级是评定混凝土结构强度等级的主要措施，且该方法在质量验收中扮演着关键角色。但试块法本身也存在着明显的不足。首先，如混凝土试块离差较大或混凝土试块丢失，则无法保证混凝土结构判断的准确性和可靠性。其次，由于试块与混凝土制作、振捣和养护方面均存在明显的差异，因此其无法准确地展现构件的强度。如混凝土构件内部出现明显的漏诊和蜂窝等问题，则试块也无法准确地反映构件的强度。

2.2 钻芯法

钻芯法是通过利用钻芯机对混凝土进行内部取样，然后通过专业的设备对样本进行检测分析，最后计算混凝土的强度。在钻芯过程中，要提前对钻芯的位置和深度做好确认，才能降低钻芯机对建筑结构的损害。从理论上看，钻芯的最佳位置应选择的混凝土受最小构建力或结构简单的地方。同时，对钻芯要进行合适的选择，对于钻芯的选择，要确保其直径大于骨料粒径的2倍，这样才能实现精准检测。相较于回弹法，钻芯法在一定程度上提高了对混凝土强度检测的精确性，但是对混凝土内部结构会造成一些损害。

2.3 回弹法

回弹法在目前的土木工程混凝土结构物施工现场强度检测中的应用率较高，主要借助于专业的回弹仪得出强度参数，该装置包含有标尺、撞击杆、重锤、压簧及拉簧等多个部分，在各个部分功能共同发挥之下，可以有效发挥出目标对象强度检测的价值。分析混凝土强度现场检测时使用的回弹仪作用原理，主要基于标准弹簧弹力作用，对于施工区域的混凝土表面利用重锤（标准质量）进行直接接触，之后透过回弹仪设备内部弹击杆的冲击作用、回弹作用，促使重锤回到下一个地方与混凝土表面发生接触，在这个过程中回弹仪的指针会对重锤的回弹参数（N）进行直观的呈现。N参数具体指的是回弹仪重锤回弹距离、起始点原始距离两者之间的比值的百分比，如果所得结果显示非常大时，说明检测对象的强度非常大，混凝土结构物在使用期间的表面硬度也非常大，所以依托此法进行的混凝土结构物强度现场检测工作质量高，需要多利用[2]。对回弹法实际应用期间的注意事项进行总结分析，可知主要包括 ：如果土木工程进行混凝土施工时使用的模板材料材质为木材，由于木材的吸水性能好，强度低，需要检测人员多对木质模板进行强度检测，若使用的模板为钢材质，基于钢材料较好的保水特性，要对模板内部的混凝土强度进行多次检测，避免发生钢材模板表面强度高、内部混凝土强度低的情况；如果检测期间发现混凝土结构物表面平整度不达标，而且表面存在着非常多的气泡、凸起物等时，说明使用回弹仪检测混凝土结构物的强度结果不准确，表面平整度对于回弹仪检测结果所致的不良影响较大。

3 回弹法检测混凝土强度的具体应用

选择某商品混凝土站制作的等效龄期混凝土立方体试块作为试验试件，选取常用的C20、C30、C40三个强度等级的混凝土为试验对象。

3.1 仪器设备的选择与测试

应用回弹法进行高强度混凝土检测时，需要事先对所用仪器设备做出合理选择，同时还应依据相关的检测标准要求，从而为后续检测工作打下良好基础。目前常用的回弹仪可以根据使用范围分为中型回弹仪与重型回弹仪，前者主要适用于抗压强度在10MPa-60MPa范围内混凝土的强度检测，而后者主要适用于强度在50MPa-100MPa混凝土的检测。本文针对高强度混凝土的检测应选用重型回弹仪。为了确保回弹仪检测结果的准确性，回弹仪的使用过中，需要定期进行检查，检定周期通常为半年。一般情况下回弹仪适用的温度范围在-4-40℃之间[3]。在新回弹仪启用前、超过检定有效期限、数字式回弹仪数字显示的回弹值与指针直读示值相差大于1或受到严重撞击或其他损害等情况下，需要按专业计量检定机构按行业标准《回弹仪》JJG817对其进行检定。并且在使用之前也要对其进行相应的性能测试，确保其符合相关标准的要求。

3.2 检测构件选择与布置测区

在确定检测构件及其数量后，要对测区进行合理布置。具体工作方式是针对一般的混凝土构件，选择的数量为10个。需要减少测区数量的情况下，构件检测数量也不应少于5个。测区面积应在0.04m2以内。相邻两个测区的间距应小于2m，测区离构件端部或施工缝边缘距离应处于0.2-0.5m范围内。测区位置应处于能够使回弹仪处于水平方向的混凝土侧面，在无法满足此要求时，应将回弹仪处于非水平方向的混凝土浇筑表面或底面。此外还应在构件两个对称可测面上布置测区，对于构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区，同时要避开预埋件。测区表面应选择整洁和平整的混凝土原浆面，不应存在疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝和麻面问题。对于薄壁和小型构件，为了避免弹击时发生颤动，应对其进行固定。对于每个测区都应进行编号，并绘制出测区布置示意图。

3.3 回弹检测的计算

（1）在开始测试工作的过程当中，相关工作人员一定要注意将回弹仪和测试面两者之间角度为90°，而不是将两者形成其他的夹角。在此基础之上，还应当对其进行速度较慢的施压工作，保持其相关数值的精确程度。

（2）由于回弹法测强曲线自身所具备的特殊性，因此一定要严格按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（在下文中将其简称为《规程》）当中所提到的各类要求，仔细对混凝土强度进行一系列的检测工作，最终确定最为科学合理的测试区域。不过在开展相关工作的过程当中，非水平方向检测混凝土这一问题的出现概率是相对较高的，上述混凝土试件在实际使用过程当中很难达到相关标准，所以在施工时应当尽可能地为之预留一定倾斜的角度，只有这样才能够对其进行一定的调整。值得注意的是，在该技术应用的过程中，还需要根据项目的实际情况，判断混凝土结构强度的要求，合理的应用技术，从而保证整体检测的效果满足实际要求。

3.4 强度换算

在完成回弹值的检测与计算后，需要对其进行强度换算。换算过程中需要根据测区平均回弹值及碳化深度值，并利用测强曲线或测区强度换算表，得出测区现龄期混凝土强度值。

4 结语

混凝土强度现场检测技术在目前的土木工程建设当中有着较多的应用，而且应用效果非常好，所以土木工程建设单位需要充分认识到该技术对于项目工程高质量的建设重要性，并且要对出现的各类混凝土强度现场检测技术应用优缺点进行全面的把握，参考此次建设工程的各项要求，从中选出最佳的混凝土强度现场检测技术加以应用，便可以准确把握工程建设期间的混凝土施工强度，防止发生混凝土强度不达标等工程建设质量问题。