混凝土强度检测方法的研究与探讨

混凝土强度检测方法的研究与探讨

徐志明[1]，程渊博1，李雪2

中国建筑第七工程局有限公司 ，河南 郑州 450000

河南大申装饰工程有限公司[2]，河南 郑州 450000

摘要：在现场混凝土强度检测方法中，以无损或微损法检测为主，但在实际生产中，由于施工现场环境复杂、检测设备等不可控因素，往往无法选择合适的检测方法，或者检测结果精度较低，无法满足检测要求。本文通过对几种技术较为成熟的检测方法进行对比分析，可以帮助相关施工建设单位选择合适的检测方法，为检测混凝土强度提供技术保障。

关键字：混凝土强度；回弹法；超声回弹综合法；钻芯法；后装拔出法

1引言

提到建筑就离不开混凝土，作为应用最广泛的建筑材料，其强度直接影响着结构的整体使用性能和承载能力，既关系到整体建筑项目的经济效益，也关系到建筑的结构安全。这就要求我们针对建筑项目的具体情况选择合适的方法，通过对混凝土强度的检测，严格控制施工质量，为质量和安全把关。

在主体结构验收中，混凝土强度检测是非常重要的项目，在实际建设工程中常常通过检测混凝土的抗压强度，来推断混凝土的强度等级。依据《混凝土强度检验评定标准GB/T50107-2010》内容，立方体抗压强度标准值是指，在28天龄期内对边长150mm的立方体试块按标准方法进行养护,用标准抗压试验测得的抗压强度值[1]。在实际建设工程中，送样试块的组数是固定的，但是各施工相关单位还会在28天龄期后，进行现场抽检混凝土构件的强度。

2混凝土强度的影响因素

混凝土是按照特定的比例将水泥、骨料、水进行搅拌而组成的混合物，所以水泥和骨料的好坏是直接与混凝土的好坏挂钩的。水灰比，是影响混凝土强度高低的一个关键因素，其意思就是搅拌混凝土时水和水泥的重量比，对混凝土的密实度和强度有着直接影响。另外在搅拌混凝土过程中加入的外部添加剂，也会影响混凝土的强度性能，其影响程度与外加剂的种类和使用量息息相关。在混凝土浇筑完成后，其强度又离不开养护方法的影响，只有在温度和湿度都适宜的环境下进行养护，混凝土强度才能正常发展。碳化程度及龄期对混凝土强度的发展也有着不可忽略的影响，碳化反应对混凝土强度有着直接影响，其次随着龄期的增长，混凝土强度也呈对数曲线式增长。除此之外，还有许多人为影响因素，比如浇筑混凝土时振捣不到位、模板拼缝过大等，都会造成混凝土出现质量问题，如蜂窝、麻面等，严重影响混凝土强度。

3常用的混凝土强度检测方法

在混凝土强度检测技术方面，我国目前应用较多的主要有回弹法、超声回弹综合法和钻芯法，后装拔出法在我国的应用也逐渐成熟。目前这些技术在国内的应用较为广泛，对此国家和政府也制定了相应的规范标准。以下是混凝土强度较为常见的检测技术，现就其特点与应用进行简要分析。

3.1回弹法

早在1948年，瑞士工程师Ernst·Schmidt发明了回弹试验锤，又叫“施密特锤”，这便是回弹仪的原型[2]。采用回弹仪对混凝土构件的表面硬度检测取得回弹值，其次用碳化深度测量仪检测碳化深度，将回弹值与碳化值进行融合分析，利用混凝土的抗压强度与它的表面硬度之间的转化关系，从而对混凝土的抗压强度做出准确推断[2]。

目前在无损检测技术研究方面，使用范围最广的就是回弹法。这种检测方法对混凝土结构不会产生任何不良作用，其结果能够准确反映混凝土的实际性能。但是回弹法属于间接测定混凝土强度的一种，因此该方法受外界影响因素比较大。依据规范《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程JGJ/T23-2011》，对混凝土进行回弹检测强度时，混凝土龄期应为7天以上1000天以下，而且回弹法的应用范围有限，不适合表层和内部质量差异明显的混凝土，对内部有质量问题的混凝土构件同样也不适合[3]。此外回弹法对仪器的性能及精度也有要求。这些条件都有可能引起检测结果产生偏差，进而影响检测结果的准确性。因此，回弹法精度一般，不能测得精度较高的检测结果，其强度推定值仅能够作为参考值，无法作为最终的强度评定依据，但因其方法简单，检测成本低，因此应用较为广泛。

3.2钻芯法

钻芯法是利用钻机钻取混凝土构件上的芯样，将取得的芯样经过加工处理后直接在实验室压力机上检测抗压强度的一种方法。

钻芯法起源于国外，早在二十世纪六十年代，苏联首次将钻芯技术应用在检测混凝土强度上，经过几年快速发展，其他欧美国家也相继将钻芯法应用到建筑行业混凝土领域[4]。如今我国现行标准JGJ/T384-2016《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》明确规定，钻芯法取得的芯样试件标准直径宜为100毫米，此外还不宜小于最大骨料直径的3倍[5]。

钻芯法是一种对混凝土结构有损伤的破损法，具有直观、精确度高、代表性强等优点，但由于该方法会造成混凝土局部的结构破坏，从而影响混凝土的结构性能，所以采用钻芯取样时，需要尽量避开结构的受力部位，防止截断钢筋混凝土结构中的受力钢筋，从而避免结构承载性能下降，且取样数量也不宜过多。钻芯取样时，取样员需要严格按照技术规程进行取样，目前该方法常常作为辅助验证和其它非破损法配合使用，比如钻芯验证法和钻芯修正法用于提高回弹法检测精度。

3.4后装拔出法

20世纪30年代，Skramtajew根据先装拔出法的原理提出了后装拔出法的理论，丹麦科学家随后进行了CAPO试验[6]。在国外的研究基础上，我国科学家们研制出了三点支承的拔出仪，我国也相继制订了有关标准，现行标准为《拔出法检测混凝土强度技术规程CECS 69:2011》，表明拔出法在我国的应用技术已经非常成熟，有着良好的应用前景。

在硬化成型的混凝土构件上钻孔，再对孔槽进行一系列处理后，按标准方法植入锚固件，使用专业拔出仪对锚固件测定极限拔出力，从而能计算推定出混凝土强度，这便是后装拔出法的原理[6]。作为一种微破损方法，后装拔出法不会影响结构强度，且测试结果精确可信。但由于不同地区各种差异的影响，需要建立不同地区的地方测强曲线，才能让检测结果真实反映出实际的混凝土强度。此外在实际检测过程中，后装拔出法会产生大小不一的偏心拉力，从而混凝土的结构性能产生影响，因此该方法在应用范围方面存在一定的局限性。

4结语

通过介绍几种常见的混凝土强度检测方法，同时对多种检测方法的特点及优势进行了阐述，对其适用范围进行分析。综上所得，在检测混凝土强度时，优先选用应用最为广泛的回弹法，当需要获取较为精准的混凝土强度等级时，可以选择钻芯法或超声法进行辅助修正推断值。无损检测因其检测精度低，而不能作为评定的依据，只能作为强度参考值；破损法虽然精度高，却对混凝土结构会有一定损伤。所以在进行强度检测时，相关施工单位、建设单位可根据混凝土结构的具体情况和检测条件，结合项目实际情况，选择恰当的检测方法，并严格遵循技术规程操作，提高检测精度。通过对混凝土强度进行现场检测，可以及时发现混凝土存在的质量问题，有针对性地采取措施，从而使混凝土工程质量得到提高，推动建筑业的快速发展。

参考文献

[1]GB/T50107-2010, 混凝土强度检验评定标准[S]. 北京:中华人民共和国住房和城乡建设部, 2010.

[2]王玉倩. 混凝土强度检测技术在建筑工程中的应用研究[D]. 湖南大学, 2007.

[3]JGJ/T23-2011, 回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S]. 北京:中华人民共和国住房和城乡建设部, 2011.

[4]刘磊. 混凝土结构现场检测试验研究[D]. 河北理工大学, 2008.

[5]JGJ/T384-2016, 钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程[S]. 北京:中华人民共和国住房和城乡建设部, 2016.

[6]吕文晓,王孝红,陈春兰等. 后装拔出法快速检测混凝土强度技术[J].公路交通科技(应用技术版), 2011，7(10):250-253.