水運工程混凝土實體檢測分析

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混凝土是一種制造工藝較為簡單、用量較大的建筑材料，是工程建筑的主要材料，因此混凝土的質量非常重要，直接關系到整個工程的安全性和可靠性，尤其是混凝土的強度，在我國所有混凝土工程的設計中，控制性參數中必不可少的就是混凝土強度。隨著新型材料和技術的應用與推廣，我國的混凝土質量控制工作得到一定的進展，但由于目前我國生產力水平不高、思想意識不足等原因對混凝土的質量造成一定影響，混凝土施工仍然存在較多質量問題，這些問題亟待解決。

1 混凝土實體檢測技術

1．1 現場檢測的重要性

混凝土質量控制工作包括生產、施工、監督、檢測、整改五個環節，在生產和施工過程中，有較多因素會對混凝土最終質量造成影響，在混凝土實體完成前是無法保證混凝土成型后質量的，檢測即為核實混凝土質量，而混凝土實體檢測技術操作規范性及結果的準確性不僅對工程質量的評定有直接影響，還會影響工程驗收等后續工作。通常是通過觀察來檢查混凝土外觀質量，采用裂縫觀測儀和直尺來測量表面裂縫寬度和蜂窩麻面面積等，混凝土結構實體強度檢測則是混凝土質量檢測的重點。

1．2 現場檢測方法

混凝土實體強度檢測方法主要是回彈法和取芯法，回彈儀主要用來檢測材料表面硬度，但材料的硬度與材料的強度并不能完全等同，混凝土的強度是內部各組分協同抵抗破壞性外力的能力，是整體表現。鋼材等勻質材料的硬度與強度之間具有線性關系，可以根據硬度推算強度。混凝土屬于非勻質性復合材料，根據硬度推定強度具有較大的不確定性。檢測中采用回彈法測試硬度時，只能對混凝土表面某一點的硬度進行檢測，但混凝土中水泥凝膠體和粗骨料具有不同硬度，所以在現場回彈檢測中會出現表面粗骨料含量較大區域的回彈值會大幅度提高的現象，可見采用從表面硬度測試推定強度的檢測方法，所得結果具有較大的離散性，誤差較大，對于此種誤差，一般情況下采用取芯法改進。采用取芯法測試需要在混凝土體上鉆取芯樣，對所取樣品進行抗壓試驗，但所得混凝土強度數據往往較為離散，加之芯樣數量不足的原因，都會對最終強度判定造成影響。此外，取芯法會造成混凝土構件的損壞。

2 強度檢測中存在的問題

2．1 配合比

現場施工時，由于現場砂石的含水率不同，實驗室的理論配合比在現場施工時需要進行調整，調整不當或加料不準確，會直接影響混凝土質量，若養護方面不注意，也會影響到混凝土質量。這是造成混凝土強度不足的重要原因之一。

2．2 回彈值

在混凝土實體檢測中，由于混凝土表面不均勻，導致回彈值低。混凝土表面不均勻的可能原因主要有以下五點:(1)混凝土產生離析現象，粉煤灰上浮，表面松軟;(2)養護不到位，混凝土表面水化弱;(3)混凝土的骨料含量低、含氣量高，導致混凝土沒有良好的密實度，造成彈性模量低;(4)氣溫較低導致混凝土成熟度不夠;(5)檢測人員操作誤差和儀器測量誤差。

2．3 碳化深度

齡期短的混凝土出現較大的碳化深度測量值，有時甚至出現澆搗半個月內就發生了較大碳化，可能原因主要有以下四點:(1)采用酚酞法測得的PH值較低，并不能代表氫氧化鈣和二氧化碳發生反應，需要考慮水泥被粉煤灰代替，二次水化不足，氫氧化鈣生成量少，堿度原本較低的情況;(2)浮漿造成表面有較多粉煤灰，水化程度低，氫氧化鈣生成量少;(3)養護不到位，造成表面層水化不足，氫氧化鈣生成量少;(4)酸性脫模劑與混凝土表面的堿度進行了中和反應，碳化測量結果與實際情況不符。

2．4 芯樣抗壓值

芯樣抗壓強度測量值具有較大的離散性，可能原因主要有以下三點:(1)結構中各組分各部位經歷了不完全相同的環境溫濕度，水化程度具有一定差異;(2)混凝土產生離析現象;(3)操作人員技術操作手法不準確、芯樣加工方法不規范、儀器測量有誤差等。

3 檢測的主要影響因素

3．1 碳化深度

碳化是指混凝土中的氫氧化鈣與大氣中的二氧化碳發生反應，在混凝土表面形成強度更高的碳化層保護殼，在施工過程中，環境濕度、大氣中二氧化碳濃度、混凝土外部水分等因素都會對碳化產生影響。相關研究顯示，添加粉煤灰的混凝土其碳化值較強度相同沒有添加粉煤灰的混凝土的強度更大。目前主要采用酚酞法測量混凝土碳化深度，作為一種間接測試混凝土碳化深度的方法，酚酞法測量結果檢測的是混凝土的堿度，并不等同于碳化深度，但是，其誤差一般是能夠接受的。而實際的工程項目中會使用酸性脫模劑，加之環境、氣候、養護、外加劑等因素的影響，易造成混凝土表面堿度低，從而造成“假性碳化”或“異常碳化”的現象。“假性碳化”不僅加大碳化深度，而且使混凝土表面硬度降低。

3．2 芯樣加工

回彈法檢測結果具有局限性和不精確性，因此在現場檢測中，通常采用取芯法進行驗證檢測或補充檢測。現場取芯進行抗壓強度試驗，其結果更加直觀確定，但也不能確保完全準確，芯樣大小、位置、尺寸、取芯的質量、鋼筋的存在、芯樣的加工方法及加工質量等因素均會對其結果造成影響。當現場澆筑振搗不足時會導致構件內外質量不均勻，通過比較芯樣的斷面可以對振搗程度進行分析判定。如果大直徑的骨料集中在芯樣的內側，則會對芯樣的抗壓強度造成一定的影響，此時，就需要對芯樣的形態進行調整。通過去除端面的小粒徑骨料，同時去除砂漿層面，能夠有效的提高芯樣的抗壓強度。所以，如果混凝土構件出現內外質量差異時，首先應該考慮端面面層骨料對于質量的影響，在對芯樣表面形態進行合理的判斷后，再確定切割的位置和加工方案。

總而言之，浮漿、水化不足等問題造成“假性碳化”，不僅會增大碳化深度，而且會使混凝土表面硬度降低，因此要準確判斷“假性碳化”現象，可以通過在檢測時磨掉碳化層來減少碳化因素的影響，同時要防止裸露石子影響回彈測值。離析和振搗不足不僅會導致混凝土表層不均勻，而且會造成內部質量不均勻，應用取芯法檢測時，要充分考慮到混凝土表層質量的影響，芯樣加工過程中，最好先判斷芯樣表觀形態，再確定對切割位置和加工方案，所取芯樣與混凝土試塊在澆筑、養護等過程上存在差異，因此其抗壓強度也有差異。另外，取芯會造成混凝土內部損傷，通常會導致通芯樣抗壓強度值比混凝土試塊抗壓強度值低。因而，檢測過程中，應操作規范并進行合理的分析，避免誤判現象。

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