淺談建筑混凝土結構實體檢測的方法

史長江

【摘 要】建筑混凝土結構實體檢測是對已完成工程的功能性項目的實體進行檢驗，更真實、直接和客觀地反映施工全過程的質量控制結果和最終結構的綜合性能。為了確定結構的安全性和耐久性是否滿足要求，需要對工程結構進行檢測和鑒定，對其可靠性做出科學評價。本文主要介紹建筑混凝土結構實體檢驗中的內容及方法，在實際工作中起一定參考作用。

【關鍵詞】混凝土結構；實體檢測；方法

一、混凝土強度檢測方法

近年來，非破損法、局部破損法和綜合法是目前混凝土現場檢測的常用方法，非破損方法日前常用的有回彈法、超聲回彈法；局部破損法日前常用的有鉆芯法、后裝拔出法、剪壓法、貫入法；綜合法是半破損與非破損的綜合應用，常用有鉆芯—回彈法，鉆芯—超聲回彈法。一般建筑工程質量檢測機構和建筑公司試驗室主要是采用鉆芯法、回彈法、超聲回彈法。

（一）鉆芯法

鉆芯法是一種簡便、直觀、檢測精度較高的局部破損的檢測方法。該法是利用鉆芯機直接在結構混凝土上鉆取芯樣，然后進行抗壓試驗，以芯樣強度評定結構混凝土強度。由于鉆芯法的測定值就是圓柱狀芯樣的抗壓強度，即參考強度或現場強度。它反映的是同條件養護齡期的混凝土強度，它與立方體試件抗壓強度之間，無需進行某種物理量與強度之間的換算。因此，普遍認為這是一種較為直觀、可靠、精度高的檢測手段，已為較多的國家所采用。

（二）回彈法

回彈法是利用一種彈簧驅動的重錘，通過彈擊桿（傳力桿），彈擊混凝土表面，并測出重錘被反彈回來的距離，對回彈值（反彈距離與彈簧初始長度之比）作為與強度相關的指標，來推定混凝土強度的一種方法。由于測量在混凝土表面進行，所以應屬于表面硬度法的一種。用回彈法檢測混凝土抗壓強度，雖然檢測精度不高，但設備簡單、操作方便、測試迅速，以及檢測費用低廉，且不破壞混凝土的正常使用，故在現場直接測定中使用較多。

（三）超聲-回彈綜合法

超聲-回彈綜合法檢測混凝土抗壓強度是一種原位無損檢測方法，它是根據實測聲速值和回彈值綜合推定混凝土強度的方法，采用帶波形顯示器的低頻超聲檢測儀，并配置頻率50- 100kHZ的換能器，測量混凝土中的超聲波聲速值，以及采用彈擊錘沖擊能量為2.207J的混凝土回彈儀，測得其回彈值。通過測強曲線來換算混凝土抗壓強度的一種檢測方法。

超聲-回彈綜合法超聲測區布置同回彈法基本一致。一般采用對測和角測的方法進行，當被測構件只有一個檢測面時，可采用單面平測。在進行實際對測檢測時，一般采用對角線的方法布置3個測點，檢測應注意被檢測混凝土應飽滿，避開有鋼筋密集區或其它預埋件的邊緣等地方。其次對于耦合劑的選擇也應根據溫度和檢測條件的變化進行變化，其選擇的基本原則是保證換能器輻射面與混凝土測試面達到完全面的接觸，保證耦合良好。

（四）綜合法

所謂綜合法就是采用兩種或兩種以上的無損檢測方法，獲取多項物理參量，并建立強度與多項物理參量的綜合相關關系，以便從不同角度綜合評價混凝土強度。由于綜合法采用多項物理參數，能較全面地反映構成混凝土強度的各種因素，并且還能抵消部分影響強度與物理量相關關系的因素，因而它比單一物理量的無損檢測方法具有更高的準確性和可靠性。目前常用的有綜合法有鉆芯-超聲回彈綜合法、鉆芯—回彈綜合法等，其中超聲-回彈綜合法已在我國廣泛應用，并以制定相應的技術規程。

二、鋼筋保護層厚度檢測

（一）非破損方法

混凝土結構實體鋼筋非破損檢測儀器主要有聲學原理和電磁學原理兩種。目前國內檢測儀器多采用電磁學原理，即檢測儀器探頭在混凝土表面向內部發射電磁場，混凝土內部的鋼筋產生感應電磁場，由于感應電磁場的強度與空間梯度及鋼筋直徑相關（當空間梯度變化由大變小，感應電磁場的強度由弱變強；鋼筋直徑由小變大，感應電磁場的強度由弱變強。），因此，通過測量感應電磁場強度的變化，便可確定鋼筋保護層厚度和鋼筋直徑等參數。該方法可作為鋼筋定位和保護層厚度檢測的主要方法。

在檢測前，應對鋼筋探測儀進行預熱和調零，調零時探頭應遠離金屬物體，宜結合設計資料了解鋼筋布置狀況。檢測時，應避開鋼筋接頭和綁絲，先對被測鋼筋進行初步定位。將探頭有規律的在檢測面上移動，直至儀器顯示接受信號最強或保護厚度值最小時，此時探頭中心線與鋼筋軸線基本重合，在相應位置做好標記。按上述步驟將相鄰的其他鋼筋逐一標出。鋼筋位置確定后，設定鋼筋探測儀量程范圍及鋼筋公稱直徑，沿被測鋼筋軸線選擇相鄰影響較小的位置，并應避開鋼筋接頭和綁絲，讀取第1次檢測指示保護層厚度值Ct1。在被測鋼筋的同一個位置應重復1次，讀取第2次檢測指示保護層厚度值Ct2。當同一處讀取的2個混凝土保護層厚度值相差大于1mm時，該組檢測數據無效，并查明原因，在該處重新進行檢測。仍不滿足要求時，應更換鋼筋探測儀或采用局部開槽（局部破損法）方法驗證。

（二）局部開槽（局部破損法）

局部破損法是指在結構實體有代表性的部位局部開槽鉆孔測定，結果準確，但事后應及時修補。主要的工具有小型手槍鉆或鑿子、榔頭等，用來在需檢測部位開槽或鉆孔，不得損壞鋼筋直到露出所檢鋼筋。用精度為0.02mm游標卡尺進行測量，測量值精確到0.1mm。

三、樓面板厚的檢測

混凝土現澆板厚的測試常用方法主要有取芯法和鉆孔法，非破損測試主要有沖擊回波法（或反射波法）和脈沖電磁波法。

（一）取芯法

取芯前應先對樓板鋼筋及板內預埋管線進行定位，以避免對樓板鋼筋及板內預埋管線造成傷害；取芯過程應保證芯樣完整，取芯后直接量測芯樣的垂值高度（即樓板厚度），同時也可通過芯樣判斷樓板的施工質量。

（二）鉆孔法

鉆孔同樣前應先對樓板鋼筋及板內預埋管線進行定位，鉆進過程應保證鉆孔與板面的垂直，鉆進完成后直接量測樓板厚度。

（三）沖擊回波法

沖擊回波法利用公式H= C2f0計算的出樓板厚度。試中H 為樓板厚度；C 為應力波在混凝土中傳播的波速；f0為應力波傳播的主震頻率。沖擊回波法的關鍵是確定應力波在混凝土樓板中的傳播速度C，應力波在混凝土樓板中的傳播速度主要與混凝土強度；組成混凝土的材料產地、種類和配合比以及混凝土的養護條件和齡期等因素有關。測試方法一種是用鉆芯法或鉆孔法測出板厚，利用公式測得波速C，通過該已知波速C測出的板厚；另一種是用同條件試塊用統計方法求得平均波速C （統計越有針對性；試塊越多，那么求得平均波速C 越可靠），通過該已知平均波速C測出的板厚。測試誤差一般為8%～10%。

（四）脈沖電磁波法

脈沖電磁波法是利用電磁波的運動學原理，采用無線發射和有線或無線接收兩探頭，發射探頭與接受探頭分別置于被測樓板的上下兩側，當兩探頭中軸線重合并垂直于被測樓板，直接測得的兩探頭的最小距離，該距離即為被測樓板的厚度。該方法測試最小誤差為2mm。其中脈沖電磁波法可作為樓面板厚結構實體檢測的主要方法，并輔以少量的取芯法或鉆孔法方法進行對比驗證。

四、結語

混凝土結構實體檢驗可根據實際情況，采用非破損、局部破損和非破損輔以局部破損的檢測方法。混凝土結構實體檢驗，應根據檢測目的確定檢測方案。檢測數據和結論應真實、可靠、有效，可供建筑結構工程質量評價、設計復核驗算以及建筑結構性能鑒定等采用。

參考文獻：

[1]張治泰，李乃平.關于鉆芯法檢驗結構混凝土強度問題[J].工程質量，2010，（06）.

[2]謝建軍.建筑結構檢測試驗鑒定研究[J].大眾科技，2012，（04）.