论建筑工程质量检测中的混凝土检测技术

2023-01-09王志媛

大众标准化 2022年23期

王志媛

（青州弘正建设工程质量检测有限公司，山东潍坊 262500）

建筑工程建设质量安全备受国民的关注，而确定建筑项目是否达到建设标准要求主要途径就是质量检测。混凝土作为现代建筑主要结构是主要的检测对象，在具体检测中，可以采取多种检测方法，比如回弹法、超声波检测方法、钻芯法等。不同检测方法的结果精确度、适用范围不同，相关检测人员应根据具体检测标准要求合理选择检测方法，并且严格按照国家标准规定要求进行检测，加强对检测人员、设备等方面的重视，提高检测结果精确度，确保客观公正地评价建筑混凝土结构质量。

1 混凝土检测技术应用的意义

第一，保证混凝土结构质量。混凝土结构的密实度、强度等直接关系着建筑工程的质量安全，通过严格精准的质量检测可以将混凝土结构中存在的质量缺陷第一时间发现并且及时采取处理措施，实现混凝土结构质量安全性的提升，保证建筑工程建设质量。通过合理应用混凝土检测技术能够有效控制混凝土材料的性能，避免不合格品投入使用，确保混凝土工程施工符合项目建设质量控制目标要求，为社会提供舒适、安全、可靠的建筑产品。第二，指导技术优化升级。作为建筑工程的必要工作内容，质量检测对于建筑工程建设技术的改进优化发挥着至关重要的作用。通过质量检测能够及时明确施工技术应用中存在的不足，通过调整混凝土原材料配比、调整施工工艺等措施改善原有技术的不足，提高施工技术合理性，优化混凝土结构质量。通过质量检测，技术人员可以不断引入新材料、新工艺，加大混凝土施工技术的创新升级，在这个过程中，检测技术发挥了很大的辅助作用，通过检测可以让技术人员明确新技术的应用效果，如此形成良性循环，不断促进混凝土技术的创新。第三，节约成本。在混凝土结构施工中，通过检测技术可以保证混凝土原材料的质量，避免不合格品的投入，以免原材料引发质量问题造成工程质量缺陷，同时通过定期检测混凝土结构质量，可以及时解决出现的问题，减少了返工、维修的现象，有助于节约成本，减少浪费。第四，保证建筑安全。检测混凝土结构质量可以客观评价建筑物的结构性能，明确混凝土结构是否存在安全隐患，并且通过对比分析，确认建筑物质量安全等级。针对不符合标准的项目，可以采取加固等处理方法提高建筑物安全性。比如某既有建筑物存在混凝土碳化的问题，经过检测后确定混凝土结构强度、承载力、碳化深度等内容，最后通过加固处理提高了建筑混凝土结构的整体性能，保证建筑物安全同时延长其使用寿命。

2 混凝土检测技术要点分析

2.1 强度检测

（1）回弹法。回弹法主要利用回弹检测仪对混凝土表面硬度、抗压强度进行测定，并且利用两者的关系判断混凝土强度。当前该方法已经得到十分普遍的应用，技术成熟且操作简单，不会损伤混凝土结构。在用回弹法检测混凝土强度时，工作人员应检测和混凝土结构施工原材料、龄期、养护条件等相同的混凝土构件进行检测，按照规范要求进行抽检，在完成检测后汇总分析检测数据，完成强度曲线的绘制，对混凝土强度进行推断。《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2011）中曲线公式如下。

规定测强曲线抗压强度的应用范围为10.0～60.0MPa，在高强度混凝土中不适合应用该曲线。

（2）钻芯法。首先，准备磨平机、压力试验机、取芯设备等试验检测所需的设备设施，明确关键技术资料。其次，合理选择取样大小和样本。为了保证混凝土构件完整性，应当由专业人员进行取芯，在影响构件较小的位置取芯，严禁在主筋、管道等部位钻芯取样。根据构件体积确定钻芯数量，通常选择两个以上的样本。在钻芯过程中需要注意冷却钻头，及时将混凝土屑清除，按照35～40 ℃的范围控制出水口温度。芯样直径应当在骨料最大粒径的2～3倍。在完成取芯后，及时用微膨胀水泥、树脂类等材料修复取芯后留下的孔洞，应保证混凝土强度等级高于原有混凝土结构，以免威胁建筑物的整体质量。最后，严格控制试验检测过程。在试验检测阶段，检测人员先要明确芯样的外观尺寸等是否达标，用磨平机将其磨平处理后进行养护。如果在潮湿的环境下，需要在（20±5 ℃）的清水中浸泡芯样，时间为40～48 h，然后立即试验。检测后以最小的结果为测试最终结果。

应用钻芯法进行混凝土检测时，应按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（JGJT384-2016）中的要求，按照下式计算芯样试件的抗压强度值。

式中：fcu——抗压强度值，MPa，精确至0.1 MPa；

fc——抗压试验破坏荷载，N；

Ac——抗压截面面积，mm2；

βc——强度换算系数，取1.0。

钻芯取样检测方式有着很高的精确度，能够直观获取混凝土结构的参数，但是这种方法会破坏混凝土局部结构，限制钻芯位置和数量，需要修复取芯后的部位，加上钻机设备较为笨重，操作较为繁琐，所以该方法通常在其他方法不能确定最终结果的情况下或者对检测精度较高的工程中应用。

2.2 混凝土内部缺

混凝土结构施工中受到材料因素、施工工艺因素、气候环境因素等多方面因素影响，可能内部存在不同类型的缺陷，比如孔洞、裂缝、断裂等，影响工程质量安全，威胁建筑物的安全。通过检测混凝土内部缺陷可以及时发现问题采取针对性的处理措施，确保工程项目的最终建设效果。当前无损检测技术是检测混凝土结构内部缺陷常用的方法，可以清晰地探明内部结构情况，还不会损伤混凝土结构，比如超声波检测就是当前最为常用的方式，技术人员可以根据超声波振幅、波形等参数变化情况判断混凝土内部是否存在缺陷，密实度、均匀性等是否达标。如果混凝土内部存在缺陷，会导致出现不连续的超声波，波长出现变化。为进一步分析混凝土内部结构缺陷检测方法，文章以超声波检测为例，探讨具体检测方式，如图1。

图1 超声波测量原理图

（1）超声波检测原理。超声波检测设备可以发射超声波，超声波在遇到障碍物后返回到接收器中，检测人员获得单一的声速，以此为参数对混凝土试验区进行深入探测，利用超声波振幅、传播时间等各项数据参数和基础数据进行对比分析，从而对混凝土孔隙率、强度进行客观判断。建筑工程混凝土质量检测中，检测人员利用超声波设备检测不会损伤混凝土结构，所以其称为无损检测方式。不过该技术相比于钻芯取样检测方式缺乏足够的精确性，监测数据的稳定性也存在一定的不足，外界环境因素、内部混凝土结构等一些因素可能会影响最终检测数据结果准确性，所以该技术应用范围有限，并不能普遍地应用于建筑行业所有混凝土结构检测中。

（2）检测方式。为明确混凝土结构内部情况，某住宅建筑采用回弹法、超声波检测法进行结构检测，具体内容如下：第一，检测设备。当前混凝土结构采用超声波检测技术主要使用的设备包括超声回弹法强度，裂缝深度检测仪器包括数显回弹仪、无损检测分析仪。第二，布置测区。在混凝土构件上布置检测区域，每个构件上布设≥10个测量区域，对于2 m以内长度的构架可以适当将测区数量减少，但是不得低于3个。在混凝土构件浇筑方向的一侧布设测量区域，按照不超过2 m的间距控制相邻测量区域。避免在钢筋密集、存在较多预埋件的位置测量，按照200 mm×200 mm的规格设置测量面积。标注并且记录测量区域数量、位置、外观质量，可以先使用回弹法检测然后使用超声波测试技术。第三，布置测点。在测量区域两个相对面均匀地设置测点共计8个，按照不小于30 mm的距离控制测点间距，按照不小于50 mm的距离控制测点和外缘、外露钢筋、铁件的距离，一个测点只允许弹跳一次。第四，回弹值测量。测量16个测点，结果记做R。第五，测定超声声速。在回弹测量区域内两个试验表面布设声速测量点3个，声速值为平均值。第六，检测裂纹。首先，根据裂缝的位置、方向判断分析裂缝产生的原因，然后将裂缝形状、几何尺寸测量确定。可以用斜量法或者平量法测定深度在500 mm以内的裂缝，水平测量法适合测量表面结构裂缝。在裂纹两侧对称布置仪器的发射换能器和接收换能器，距离记做L，T1为超声波传播所需时间，在距离L的完整混凝土表面上水平放置传感器，测量扩展时间为T2，裂纹深度记做d。该工程回弹法测强表和裂缝深度检测表如表1～表2所示。

表1 回弹法测强度表

表2 裂缝深度检测表

（3）结果分析。通过分析数据后，裂缝最终深度确定为37.2 mm，构件平均强度是14.0 MPa，标准偏差是2.44 MPa。

3 提高混凝土检测技术水平的措施

3.1 优化混凝土检测方案

首先，检测人员应合理选择检测技术，做好检测方案的合理制定，根据工程检测需求、工程特点合理选择检测方法、仪器设备等。其次，编制监测计划，按照混凝土凝固时间、混凝土热胀冷缩特点做好监测时间的合理确定，同时明确检测位置。最后，确认对检测结果产生影响的因素，提前采取预防措施，提高混凝土检测的精确度。

3.2 加强检测技术人员培训

首先选聘专业的技术人员定期开展培训教育活动，将先进的检测方法、理念、技术引入到检测部门，提高检测部门的专业能力、理论知识掌握程度。同时，检测人员加强学习最新的检测标准，确保能够按照国家标准中的规定完成检测工作。其次，加大监督力度，督促检测人员不断提高自身的专业能力，加强各种检测方式优缺点的分析，进而在实践中能够合理选择检测方法。

3.3 提高设备精确度

检测所用仪器设备是否精准直接关系着检测结果的准确性，为此，应当严格控制设备检测精度，从正规途径购买检测设备，定期交由校准部门进行设备校准。同时，在混凝土检测中可以综合使用多种检测设备，提高检测结果精确性。比如在混凝土检测中选用超声波检测设备，可以同时采用回弹仪进行检测，通过多次检测并按照规定要求处理检测数据，提高检测结果的精确度。