建筑混凝土强度现场施工检测技术研究

2021-12-24冯玉祥

绿色环保建材 2021年11期

冯玉祥

河南省交院工程检测科技有限公司

1 前言

目前各类施工建设都普遍采用建筑混凝土材料，其低成本和独特的建筑使用性能备受施工方的青睐。但是，目前部分工地的混凝土强度现场检测技术与监管工作上存在问题，导致在混凝土施工使用中出现各种质量问题，这些对建筑施工的质量和施工单位的效益与发展都产生了不良的影响，并对日后建筑的使用产生了隐患，因此必须加强对混凝土强度检测的管理工作，为企业的经济效益与长远发展奠定基础。

2 建筑混凝土强度现场施工检测技术的定义

如果在施工阶段发现混凝土存在质量问题再进行补救，会损耗大量人力物力，严重时还会导致停工，影响施工的进度和质量，进而影响企业经济效益。因此应该确保使用前对混凝土强度进行全面的检测，合理利用现场施工检测技术，全方位监测其强度，待数据全部合格后进入具体施工，确保后期建设的稳定性。

3 建筑混凝土强度的现场施工检测方法研究

3.1 非破损法：回弹法

混凝土标准强度的换算值是根据混凝土物理性和混凝土强度的相关关系，测试它们之间的物理量，推算它们之间的换算值。使用公式fcu=f（R，l）来推算混凝土强度，分别代表混凝土的硬度和表面的强度。使用的原理是：使用弹簧驱动的重锤，通过弹击杆来对混凝土表面进行弹击，对重锤反弹回来的距离进行测量，用强度和回弹值当作相关指标，还要对混凝土的表面碳化硬度的变化来推算混凝土的强度。检测的标准是依照我国行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ∕T 23—2001）进行的。根据实际的需要确定需要测量的区域，对同一个结构层实验就要利用多个测量区域。多次测量之后，对这些测量之后的数值进行求取平均值。

3.2 综合法：超声回弹综合法

综合法是以建立多项物理的参量和混凝土强度之间的关系，利用两种或者两种以上的非破损检测方法来获得多个物理参量的方法，能够对混凝土强度进行综合评价。以声速和回弹值综合反映混凝土的抗压强度的一种非破损方法被称为超声回弹综合法，这种方法建立在混凝土抗压强度和超声波传播速度之间的相关基础上，和回弹法的适用条件基本一致。

从本质上来看，对建筑混凝土强度进行检测时，超声回弹综合法中有效集中了超声法和回弹法两种检测方法，完全可以在这一检测应用时发挥回弹法和超声法的各自优势。在利用这一检测方法开展混凝土强度检测时，重点是要获得混凝土构件内超声波的声速值（V）指标，随后利用回弹法来获得回弹值（R），根据检测时所得到的V、R值来进行混凝土强度fcu的估算。当下的建筑工程领域，针对混凝土强度的检测，在利用超声回弹法开展相应的检测工作时，完全可以在混凝土的同个区域内获得声速值和回弹值，在此基础上根据前期所得到的fcu-V-R公式来进行被检测混凝土构件强度的预测，这一强度估算不仅可以帮助有关人员进行混凝土强度性能的综合评估，更可以实现对混凝土构件抗压能力的判定。

在利用超声回弹法开展强度检测时，专业检测人员要在回弹检测平面上进行超声测试试点的选择，为提高检测精度，超声速度探头严禁与回弹检测的弹击位点完全重合。混凝土强度检测过程中，虽然超声回弹法在强度检测方面非常有效，但检测时需要注意的技术要点却是非常多的，经由规范的超声回弹检测，也就可以帮助工程企业更为清楚地掌握混凝土的塑性和弹性指标，感知混凝土内部构造和表层情况。超声回弹法检测技术克服了常规超声法和回弹法应用时的技术缺陷，比如，回弹法仅仅使用于表层3cm以内厚度的混凝土检测，一旦在混凝土施工作业中构件存在严重的碳化现象，在龄期干扰情况下，混凝土构件的含水量大大降低，超声速度将出现明显的跌落，而超声回弹检测法应用时，不需要进行混凝土碳化程度的测量。但现阶段的超声回弹法应用时同样存在着一定的不足，尤其是当混凝土遭遇低温冷冻、火灾烘烤、化学腐蚀等损伤的情况下，不能使用这一检测方式。

3.3 半破损法：钻芯法

钻芯法是一种局部微破损现场检测方法，它使用专用的钻机,在结构或构件上面钻取芯样,对其进行抗压试验,根据芯样的抗压强度来推算结构或者构件中混凝土的强度。圆柱状芯样的抗压强度就是参考强度或现场强度。这种方法比较可靠和直观，精确度也很高，被很多国家使用。在钻孔取样之后，要修补钻出的孔洞，这项工作也有难度，检测时，钻孔机器和相关设备也不容易移动，但是这种方法相对可靠，在检测建筑中混凝土的强度使用中比较多。

3.4 后装拔出法

后装拔出法适用于结构工程中的混凝土抗压强度的检测。这种方法可以利用预先建立的混凝土强度和拔出力之间的相关关系，在已经硬化的混凝土表面进行钻孔、磨槽以及嵌入锚固件，并且安装拔出仪，进行拔出实验。被检测混凝土的强度不应低于10.0MPa。当怀疑结构或者构件的混凝土强度时，可以按照后装拔出法对它进行检测，或者检测旧结构混凝土强度时，可以依据检测结果评价混凝土的质量。

3.5 后锚固法

后锚固法使用灵活、施工简便，是利用相关技术在已有的混凝土结构上的锚固，名字的得来是相对于预先埋设的先锚固。随着施工技术的普遍性，产品种类不断丰富、费用也降低，这项技术不仅限用于改造、结构加固，逐渐在新建工程中被使用[2]。

3.6 剪压法

剪压法是局部微破损检测方法，是利用专用减压仪对混凝土构件直角边施加垂直于承压面的压力，构件直角边产生局部剪压破坏，根据剪压力推定混凝土强度的一种方法。

3.7 超声脉冲法

超声脉冲法在建筑混凝土强度检测中的应用也相对较多，这一检测方式主要是基于超声波的传输速度，在超声波传输的过程中往往存在有一定的介质参数，但不同的传输介质下，所形成的超声波也存在着明显的区别，介质差异可能会引起一定的折射或者反射，也就最终干扰了超声波传播的速度和波形。事实上，在利用超声波脉冲法进行混凝土强度检测时，超声波的传输速度与混凝土强度之间存在着紧密的关联性，为了在介质内保持超声波的高速传输，只能够增强超声波强度。因此，混凝土强度检测时，专业的检测人员为获得混凝土强度指标，可以通过超声波传播速度的获取来实现。为提高超声脉冲法下的检测准确性，提高检测结果的可用性，现场检测工作开展时，最好将超声脉冲法的传播频率保持在20kHz～500kHz范围内。在利用超声脉冲法开展检测工作时，应严格遵守相应的检测标准，最好将检测范围选定在混凝土结构的侧面，且各个检测面的长、宽、高都应该超过20cm。

4 建筑混凝土强度检测方面所存在的问题

4.1 进场材料未严格审核

当前的建筑工程领域，人们对混凝土强度检测工作越来越关注，但各个工程企业在开展混凝土强度检测时还常常存在着很多的不足，比如，进场材料的审核不严格。建筑项目实施作业中，当将建筑材料运输到工程现场以后，产品合格证、出厂检验报告、型式检验报告都是判定混凝土原材料性能、质量的依据。在材料完全运送到现场之前，专业检测人员需对材料的各个性能指标加以检测。但就当下的工作情况来看，混凝土进场材料检测方面存在着诸多的漏洞，审核不严格、检测不规范，部分材料在进入施工场地时，文件上所标注的材料参数与材料使用标准之间存在着较大的差异，甚至还存在名称不相符的现象，增大了混凝土强度检测方面的问题。

4.2 取样检测不具有代表性

建筑混凝土强度检测时的取样是十分重要的环节，取样是否具有代表性将会影响到最终的检测结果，为保障检测质量，相关检测人员应加强取样流程的管理，严格遵循规范化的取样流程。但实际的建筑混凝土强度检测时，有关检测人员没有采取随机取样的方式，所选择的样本在整个混凝土结构中不具有代表性和典型性，所获得的检测结果也就难以反映整个混凝土的强度情况，整个检测工作开展时所获得的强度结果与实际存在着较大的偏差。因此，取样检测代表性不足的问题也是未来建筑混凝土强度检测方面需重视的关键问题，

4.3 非结构用材复验重视不足

对建筑混凝土强度检测而言，因为检测的技术难度较大，为保障检测精度，相关检测人员在检测工作中同样要加强对非结构用材的复验。但事实上，很多工程企业在建筑混凝土强度检测时，对于非结构用材的复验工作不够重视，往往没有加大在这一检测工作方面的资金、技术和人才投入，混凝土强度常常会受到很多因素的影响，无法获得良好的检测效果。

5 建筑混凝土强度检测的要点

5.1 制定科学施工现场混凝土强度检测计划

工程施工现场的混凝土强度检测方法是要依据工程实际情况选择合适的检测方法。由于工程特点不同，对混凝土强度检测的对象也不一样，可以是一面墙，或是一根桩，在对强度进行检测时，需要选择工艺与龄期相近、检测方法统一、混凝土配比相同的工程当作检测主体。首先是集合检测区、选择检测样本、使用统计量来反应总体的特征量，利用样本容量的增加对检测的准确度进行提高。统计量是对样本的函数，由于不同的检测人员、检测区、检测单位，在同一评定单元里会得到不一样的统计量。为了保证检测质量，明确样本和检测区，需要检测部门在检测前可以科学地检测和计划，选择合适的检测方法[3]。

5.2 多批次进行施工现场混凝土强度检测

影响混凝土强度的主要因素之一是混凝土工程的养护，原因在于现代混凝土工程项目很多情况下选择泵送混凝土。在《混凝土强度检验评定标准》（GB∕T 50107—2010）里面要求验收的混凝土为一个批次的，需要使用等级强度、龄期和生产工艺同样条件的，相同配合比的混凝土构成。但是混凝土的养护气候和混凝土浇筑各不相同，导致混凝土的离散型比较大[4]。如果只利用一种方法对整体进行评定，检测结果准确率会存在偏差。因此需要检测技术相关人员以混凝土条件基本一致作为同一批进行评定，让检测的过程和国家要求规范及现场实际情况相符合。为了保证混凝土强度检测的精准性，保障工程施工项目的施工质量，提高检测的准确度，提高施工企业的经济效益，要对多批次的混凝土进行检测和评定。