實體結構混凝土抗壓強度檢測方法探討

張繼丁

（重慶市建筑科學研究院， 重慶 400015）

0 引言

新建建筑的結構實體混凝土強度通過同條件養護試件的檢驗來確定，同條件養護試件缺失或建設相關方對混凝土強度存在疑問時，需要進行混凝土抗壓強度現場檢測。對既有建筑進行安全性能評定時，需要對結構實體的混凝土抗壓強度進行檢測。本文結合規范規程、工程實際，給出混凝土強度各類檢測方法的選擇依據以及檢測過程中的注意事項，以供參考。

1 檢測方法選擇

混凝土抗壓強度檢測分為非破損檢測法或局部破損檢測法，其中，回彈法、超聲回彈綜合法為非破損檢測法，鉆芯法、鉆芯修正法為局部破損檢測法[1]。

1.1 回彈法

回彈法是根據混凝土抗壓強度與表面硬度存在著較好的正相關性，而發展起來的一種混凝土抗壓強度檢測方法。回彈法操作簡單，費用較低，效率較高。對于某些特殊級配的混凝土，需要借助專門的測強曲線。回彈法的檢測精度較差，適用于混凝土抗壓強度的初步判定。運用回彈法檢測混凝土的內外質量應無明顯差異。回彈法不適用于內部和表面質量有明顯差異，或者內部存在影響受力的缺陷的混凝土強度檢測[2]。

1.2 超聲回彈綜合法

超聲回彈綜合法主要是利用超聲波的脈沖速度和回彈值這兩個檢測量推斷所檢混凝土的抗壓強度。使用超聲回彈綜合法，既能了解混凝土的內部密實狀況，又能掌握混凝土表面的硬度狀況，故能內外結合地全面反映實體結構混凝土的質量。特別對于大尺寸構件的檢測，具有良好效果。超聲回彈綜合法不適用于檢測因凍害、化學侵蝕、火災、高溫等已造成表面疏松、剝落的混凝土[3]。

1.3 鉆芯法

鉆芯法是指采用鉆芯機從實體結構中鉆取圓柱形芯樣，并加工成滿足試驗要求的尺寸，根據圓柱形芯樣的抗壓強度來判定實體結構的混凝土抗壓強度。鉆芯法檢測結果直觀、明確、可信度高、爭議小，鉆芯法還可了解實體內部混凝土的密實度。但對結構有局部損傷，如果傷及鋼筋、管道、預埋件，修補難度較大。

1.4 鉆芯修正法

鉆芯修正法，具有回彈法檢測便于操作、效率較高、測試數據量大的特點，又具有鉆芯法測試結果準確、可靠的優點。當具備鉆芯法檢測條件時，宜采用鉆芯法對間接法檢測結果進行修正或驗證[4]。對檢測樣本容量較大的重要工程、或者有爭議的檢測項目，建議采用鉆芯法對間接法檢測結果進行修正。

2 注意事項

2.1 回彈法

1）測區表面

測區表面的混凝土是否平整對回彈法檢測結果有較大的影響，混凝土表層存在的微小氣泡、蜂窩孔洞、表面不平整將顯著降低其回彈值檢測結果。回彈法檢測前，應對測區部位的混凝土表面進行細致打磨，去除浮漿層、油污、涂層、抹灰層，保障混凝土表面清潔、平整。

2）齡期問題

《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ/T 23-2011)適用于自然養護齡期為（14～1000）天的混凝土。齡期超過1000d 的混凝土抗壓強度，采用回彈法檢測時需進行齡期修正，齡期修正可參照《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292-2015)附錄K。

3）高強度混凝土

《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ/T 23-2011)適用于抗壓強度為（10.0～60.0）MPa；《高強混凝土強度檢測技術規程》(JGJ/T 294-2013)適用于抗壓強度為（50.0～100.0）MPa。應根據結構實體的實際混凝土強度而不是混凝土設計強度等級，來選擇適用的規范。。

2.2 超聲回彈綜合法

1）檢測部位

混凝土澆筑過程中，由于粗骨料離析下沉、浮漿及表面泌水等因素影響，構件上下表面的混凝土與內部混凝土可能存在差異。現場檢測條件允許時，檢測部位應盡量布置在構件混凝土澆筑方向的側面。

2）測區表面

測區混凝土表面存在的抹灰層、麻面、空洞等，不但會造成回彈檢測結果的誤差，也會影響超聲探頭在與混凝土表面接觸部位的耦合性能。測試面應清潔、平整、干燥，超聲回彈綜合法檢測部位不應有飾面層、浮漿、油污、施工縫和接縫，并應避開管道、預埋件等部位。

3）回彈值、聲速值不能混用

現場檢測時，必須注意回彈值檢測部位和聲速值檢測部位的對照，并做好記錄。不在同一測區內的回彈檢測值和聲速檢測值不得混用，只有在同一測區內所測得的回彈檢測值和聲速檢測值才能作為評定混凝土抗壓強度的綜合指標。

2.3 鉆芯法

1）檢測部位

應選擇混凝土強度具有代表性且結構構件受力較小的部位，對墻柱宜避開節點區，選擇中間部位；對混凝土梁，宜選擇1/3 跨處的中部偏下部位。

取芯位置應避開鋼筋（尤其是主筋）、預埋件和管線。在鉆芯工作開展前，應結合房屋結構圖紙并運用鋼筋探測儀查明鋼筋、管線和預埋件的位置，以確定鉆芯位置；若鋼筋保護層過厚，無法用鋼筋探測儀查明鋼筋位置時，應在構件表面局部開槽，明確鋼筋位置后再施鉆。

2）芯樣加工

應按照規范要求對芯樣進行加工處理，特別注意抗壓芯樣試件的端面處理。端面不平整的芯樣試驗時突出部分發生劈裂破壞，造成試驗結果顯著偏小。

3）系數0.88

個別委托方，認為鉆芯法檢測值能達到設計等級的0.88 也滿足要求，這種說法是不準確的。《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中關于結構實體混凝土回彈-取芯法有如下表述“三個芯樣的抗壓強度算數平均值不小于設計要求的混凝土強度等級值的88%”，是由于“三個芯樣”是從回彈值最小的三個測區鉆取的，“三個芯樣”基本代表檢驗批混凝土強度的最小值，故而滿足混凝土強度等級值的88%即可。

當排除齡期和養護條件（溫度、濕度）差異時，盡管普遍認同芯樣強度低于立方體強度，但尚不能采用一個統一的折算系數來反映芯樣強度與立方體強度的差異，各規范未推薦采用某一個統一的折算系數，對芯樣的混凝土進行修正[6]。

2.4 鉆芯修正法

修正方法包括修正量法和修正系數法，修正量法只對間接方法測得的混凝土強度的平均值進行修正，不修正標準差，因此可能更適合鉆芯法的特點。根據工程經驗，當檢驗批中樣本離散型過大時，采用修正量法，將會造成較大的修正誤差。

3 結語

實體結構混凝土抗壓強度檢測時，應根據構件尺寸、樣本容量、混凝土強度、混凝土齡期等綜合因素，選擇合適的檢測方法。