混凝土強度檢測與評定

黃小明 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

混凝土施工質量是建筑工程施工中人們關注的重要內容，同時，其也直接影響著建筑主體結構的安全。混凝土質量決定了建筑工程的質量。因此，工作人員應將重點放在混凝土檢測和強度評定環節，以改進建筑工程建設和施工的質量。

1 混凝土檢測的形式及作用

混凝土檢測中主要采用物理強度檢測，明確混凝土強度臨界值。現階段，我國科學技術不斷進步，上述方式無法充分滿足混凝土檢測的基本需要。對此，要不斷研發新技術，推動科學技術創新。混凝土檢測技術主要有兩種形式，一種是無破損檢測法，一種是輕微破損檢測法。混凝土檢測可明確混凝土的強度、顆粒均勻度和持久度等特征。而且混凝土檢測也是判定工程施工質量的主要標準，其可充分展現建筑物的各項性能。

2 混凝土強度檢測方法分析

2.1 試塊法

混凝土強度檢測方法中，試塊法是最為常見的檢測方法，該方法在直觀性和經濟性上具有顯著優勢。采用試塊檢測混凝土強度等級是評定混凝土結構強度等級的主要措施，且該方法在質量驗收中扮演著關鍵角色。但試塊法本身也存在著明顯的不足。首先，如混凝土試塊離差較大或混凝土試塊丟失，則無法保證混凝土結構判斷的準確性和可靠性。其次，由于試塊與混凝土制作、振搗和養護方面均存在明顯的差異，因此其無法準確地展現構件的強度。如混凝土構件內部出現明顯的漏診和蜂窩等問題，則試塊也無法準確地反映構件的強度。

2.2 鉆芯法

鉆芯法主要是在代表混凝土結構中鉆取芯樣，并做好鋸切、抹平等加工處理，科學測定抗壓強度。通常混凝土強度不低于1000MPa，齡期在14d以上時，便可應用鉆芯法。但鉆芯法對混凝土結構的影響尤為明顯，因此，為確保混凝土結構的各項性能，要先取得設計方的許可，之后方可應用該方法。芯樣的尺寸、取芯的數量和部位等均應滿足其規定。再者，鉆芯法也可用于混凝土周圍破損檢測，從而更加具體、真實地展現試件的概況。

在芯樣觀察和檢測研究工作中，要全面了解和掌握局部混凝土內部概況，如骨料分布概況、裂縫的大小等因素。但是這種檢測方法的勞動強度大，檢測投入較大，而且也會在檢測中對結構產生一定的損害。

2.3 回彈法

回彈法主要指的是利用回彈儀檢測混凝土表面硬度，進而確定混凝土抗壓強度。其可利用回彈儀檢測結構物的混凝土強度，確定混凝土強度、鋼筋位置和缺陷等。回彈法在混凝土強度檢測中靈活方便，檢測效率相對較高，且檢測中無需投入過多的費用，但是這種方法的精確度較低。檢測人員在檢測中需要利用測強曲線判定混凝土強度。針對特殊部位的混凝土或特殊成型工藝下所制成的混凝土，則應采用指定的側墻曲線完成檢測工作，提高檢測結果的準確性和檢測的有效性。在檢測的過程中，若混凝土受到外部因素的負面影響，使混凝土內外部存在明顯的差異，則不可應用該強度檢測方式。

2.4 超聲檢測法

超聲檢測法主要可用來檢測混凝土密實度、均勻度、裂縫深度和表面損傷層厚度等重要指標，確定上述指標后，要做出更為科學、合理的判斷，這種方法在諸多領域得以廣泛應用。但是，水泥用量、水泥的類型和骨料的品種及重要參數均有所不同，聲音傳播速度也會隨之發生改變，無法保證混凝土強度測定結果的準確性及可靠性。為了彌補上述不足，當前，將超聲法與回彈法聯合，共同用于混凝土強度檢測工作中。

3 混凝土規定的強度等級評定方法

3.1 統計方法（標準差為已知條件）

相同類型品種的混凝土中，為確保混凝土材料的強度長期穩定，工作人員通常加強質量管理，保持生產條件的長期不變。也就是說在生產中維持生產原料、人員、工藝和設備穩定性，便可確保混凝土生產質量。在生產中出現小幅變化后，也可借助人員調整和系統調整等多種方式優化混凝土生產水平，該狀態下生產的混凝土強度穩定性明顯增強，且其也與單批混凝土強度標準差和一段時間內所形成的混凝土強度數據有關。

3.2 統計方法（標準差為未知條件）

現行的混凝土強度檢測評定標準共有兩套，其一是統計方法，其二是非統計方法。統計方法中，主要由標準差為已知條件和標準差為位置條件構成。后者主要指混凝土生產廠家無法確保在相同的條件下生產混凝土，即無法維持混凝土生產條件的穩定性，無法依據累積的混凝土強度數據明確混凝土生產數據。因此，在混凝土檢驗和強度檢測中，需要結合多組數據最終確定重要參數。且檢測中需要10組以上的混凝土樣本，這樣方可提高混凝土強度檢測的準確性和科學性。

3.3 非統計方法

非統計方法在混凝土攪拌規模較小的廠家或預制件混凝土生產量較小的廠家中應用廣泛。混凝土生產總量較小，無法掌握充足的數據來維持混凝土強度等級數據，而且也沒有大量的專業人員促進混凝土大規模生產的順利開展。所以，在混凝土檢測試驗和強度評定中，應借助多個混凝土樣本確定混凝土強度等級。在混凝土強度等級評定時，要至少選擇10組樣本，多次測定樣本數值，綜合多次的檢測數值來評定混凝土的強度等級。

4 混凝土檢測技術的應用實例

某分項工程需要制作36個試塊，需要對抗壓強度、抗滲情況、回彈模量等情況予以全面檢查，制備混凝土石塊的過程中，應結合項目的需求合理分組，共分為6個組別，每個組別共設6個試塊，組內3個試塊采用同一條件制備，并分別為其編號，其余3塊則采用標準條件加以養護。施工方主要利用BIM技術模擬，將項目的規模等比例縮小142倍，構建虛擬模型，模型的參數均嚴格遵循了實測的參數，等比例調整參數設為1/142，模型中所有的混凝土強度均與實測的混凝土抗壓強度和抗滲能力相同，將其直接代入模型當中。以開放式樣的模擬方式，充分結合當地的工作需要，完成四輪模擬。

首先進行外荷載模擬，根據實際合理調整荷載的級別，且科學分析其工作態勢。其次，實施降水模擬，不斷調整降水強度，合理分析工作態勢。隨后開展單一抗老化模擬，基于前兩輪的模擬數據，快速完成模擬疊加，全面掌握建筑投入使用后老化的概況。最后是多維度綜合模型。基于前三輪模擬的數據，完成迭代計算，且充分利用不同的參數全面了解和把握建筑物在不同荷載水平、降水量及工作年限的性能狀態，取得模擬結果后，依據設計方案的要求確定工程參數，同時將工程參數合理應用于工程建設中。完成分項工程后，采用無損檢測技術完成二次檢測，充分了解結構各位置的結構性能，分析檢測結果不難看出，測定值與標準要求相符，基于收集的數據，代入到BIM模型中完成3次檢測，檢測結果較為準確。項目投入使用后，工作人員檢測了結構的老化情況及抗滲能力，結果也與設計要求相符，充分證明混凝土構件具有優良的性能，展現出強度檢測的重要作用。

5 檢測與評定中的注意事項

混凝土強度檢測工作中，可結合實際選擇不同的混凝土強度檢測方式。但是在工程建設和施工中，外界因素和施工因素的影響較為明顯，其也在一定程度上降低了檢測結果的準確性。所以，在混凝土強度檢測中，務必高度重視注意事項，以期提高混凝土強度檢測與評定的精度，優化建筑性能。

5.1 干擾因素

在混凝土強度檢測與評定的過程中會受到諸多因素的干擾。施工單位會在日常建中忽視混凝土強度檢測結果，導致現場部分用具和樣品無法滿足檢測的要求，檢測結果的可信度顯著降低。另外，在混凝土強度檢測中，并未結合實際情況科學選擇檢測方法，檢測精度有所降低。或者檢測人員無法熟練規范地完成混凝土強度檢測，也是影響檢測結果的主要因素。對此，相關部門在日常工作中應重視混凝土的墻體檢測，采取多種措施實現全過程的監督和控制，提高檢測人員的專業素質，增強混凝土檢測的科學性和準確性。

5.2 優化措施

混凝土強度檢測的過程中，應當遵照規范的要求及時調整并優化檢測方式。首先，結合驗收規范的標準來確定實驗結果，選擇最小值。在選擇最小值時，如試塊檢測的數量超過15塊，則fcu，min=0.85fcu；當混凝土檢測的數量不超過15塊時，則fcu，min=0.90fcu。明確強度最小值后，方可開展數據綜合分析工作，確定混凝土強度等級。

混凝土強度檢測應在混凝土齡期超過28d后開展，工作人員要全面、細致地評估齡期的影響。其公式為RA/RB=K×1gt1/1gt2。式中t1、t2代表齡期，RA代表前一個早齡期的混凝土抗壓強度；RB代表后一個早齡期的混凝土強度；K代表混凝土強度有關的系數。研究發現不同齡期的混凝土強度有所不同，工作人員需結合其齡期的強度值科學選擇檢測方式。

6 結語

建筑工程施工中，混凝土結構是最為常見的結構形式，其各項性能也直接決定著結構的穩定性和安全性。因此，人們十分關注混凝土的強度檢測。混凝土強度檢測方式較多，不同方式優缺點差異較為明顯，需要相關人員結合實際選擇不同的檢測方式，注重混凝土檢測的準確性和有效性，以此推動后續工作的順利開展。