混凝土抗压强度的检测方法分析

石锦霞

新疆天筑重力新型建材有限责任公司 新疆石河子 832000

近年来，我国在建筑工程的建设方面取得诸多突破，一些建筑工程在施工过程中逐渐将混凝土应用其中。混凝土质量是检验建筑工程质量是否合格的关键因素，混凝土对保障建筑主体结构安全性能发挥具有重要作用。混凝土的强度是衡量建筑工程整体质量的关键因素。

1 混凝土抗压强度的无损检测方法

1.1 回弹法

回弹法是检测建筑混凝土强度的一种间接方式，这主要是因该种物料的抗压性能和回弹值之间存在较大关联性，基于此能够推导出混凝土的抗压程度，在业内以上这种检测方式被称之为表面硬度法，但是其只限于在混凝土表面进行检测，要想明确混凝土内部构造是否和设计要求间存在较大出入或有质量缺陷，，利用表面硬度法很难检测出来。历经数年间的实践历程，笔者发现造成检测结果出现偏差的原因并不唯一，比如回弹仪的类型与质量、水泥的掺合料、外加剂、检测角度、养护时间、浇筑面的形状、碳化程度以及检测人员的业务技术水平等。采用回弹法检测混凝土强度时，为保证检测结果的精确度，一定要重视检测仪器的适用性[1]。

1.2 超声回弹综合法

该法的应用原理是有机结合回弹法与超声波法，将两种技术方法的优越性充分发挥出来，缺点互补，等同于检测混凝土构件内超声波的声速值（V），并利用回弹法检测回弹值（R），参照V、R去估算混凝土强度（fcu）。在现实工程项目中，可以在混凝土的同个区域检测声时值与回弹值，而后参照前期建立起来的fcu-V-R关系式去预测推算混凝土构件的强度，还能更为整体的呈现出混凝土构件的抗压能力。在生产实践中，建议在回弹检测的检测平面上选择超声测试的位点，测量超声速度的探头严禁和回弹检测的弹击位点出现重合情况。在建筑混凝土施工领域中，合理使用超声回弹法，能帮助施工方更好地掌握混凝土的塑性与弹性，感知其内部构造与表层状况。该种现场检测技术有效弥补了超声法与回弹法各自单独应用时表现出的不足，比如回弹法仅能检测到混凝土表层≤3㎝层厚的状况，若混凝土构件自身碳化严重，那么会在龄期干扰下导致其内水分含量下降，引起超声速度跌落的状况，而采用超声回弹技术无需测量混凝土的碳化程度。但超声回弹法应用时也暴露出一定不足，比如当混凝土遭到低温冷冻、火灾烘烤、化学腐蚀及高温条件损伤，也不适用于厚度<10㎝、表层温度<-4℃或>60℃的混凝土构件检测领域中[2]。

2 混凝土抗压强度的模型预测方法

使用各种仪器对混凝土抗压强度的检测需要对不同龄期的混凝土进行多组平行试验来确定参数值，不但费时费力，而且试验过程和试验结果均会受到很多因素的影响。所以，关于模拟预测混凝土抗压强度的研究越来越多。近年来，研究者们致力于发现预测准确性更高、分析能力更强的模型。由于混凝土的复杂性，其抗压强度的检测也具有较多不确定性。基于混凝土的成分和配比，采用一种新的集成计算技术-BooST，并将其与其他方法进行比较，预测混凝土28天的抗压强度。与其他方法相比，BooST在预测准确性上占优势，误差最小，并且更符合实验室的试验结果。然而，在制备混凝土的过程中抗压强度对不同参数的依赖性使得预测技术具有挑战性。因此，使用machine learning（ML）技术来预测试验结果，他们将极端学习机与一种被称为灰狼优化器的元启发式算法相结合，提出一种新的混合模型ELMGWO来预测混凝土的抗压强度。然后，他们使用了多个著名的模型来评估ELM-GWO的性能，结果表明，混合模型ELM-GWO可以有效地提高模型的性能，并能够达到更好的性能指标。大多数模型将混凝土视为一种均质材料，而它是由骨料、水泥浆体和空隙组成的非均质复合材料。而且，现有的异构模型仅限于一种骨料类型。因此，选用两种不同类型的骨料进行混凝土配合比设计，并分别将它们定义为有限元模型中的不同相，然后使用医用CT扫描样品的图像，通过网络图像处理技术，将图像转换为可管理的中尺度六面体元素，建立有限元模型。然后使用Abaqus软件的显式动力学求解器，得到样品的抗压强度，该模拟结果与实验室结果的偏差为8%～10%。研究结果表明，X射线的CT图像可以用来评估混凝土的极限强度，有利于工程的监督管理。除了以上介绍的三种预测模型之外，基于混凝土不同方面的预测其抗压强度的模型还有很多种。例如利用基因表达式程序设计算法，提出简化实用的数学方程来预测基于高炉矿渣的聚合物混凝土砂浆的抗压强度，可以促进高炉矿渣在聚合物混凝土开发中的重复使用，从而带来环境和经济优势。另外，还可以通过建立考虑混凝土非均匀性的三维中尺度模拟方法，探索玻璃纤维增强塑料（GFRP）约束混凝土在压缩下的尺寸效应等等。可见，使用模型预测混凝土的抗压强度是相当灵活且复杂的，研究者针对不同影响因素可以选择不同的模型。同时，该方法还具有良好的经济效益和环保效益。但是其涉及的知识面较广，包括学科的交叉，需要具备较强相关专业的知识与能力[3]。

3 结语

综上所述，本文围绕混凝土强度现场施工检测技术展开讨论，合理应用该项技术，能为精确检测出混凝土强度值提供可靠支持。当下，检测技术应用过程较为理想化，施工人员在多个方面均进行了优化处理，很多工作在推进阶段没有暴露出明显的不足。后续阶段，更应从思想上重视混凝土强度的检测工作，开发出一些更简便、有效的技术方法，立足于现场环境实际条件，进一步提升检测技术实施过程的可靠性，获得更多高精度信息，提升工作质效。