混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法比較與研究

朱珊珊

摘要：混凝土材料經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，是其他材料無(wú)法取代的，混凝土在公路橋梁工程中的應(yīng)用比較廣泛，混凝土的強(qiáng)度決定著工程施工的質(zhì)量與使用效果，因而必須要加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)，保證道路與橋梁工程的使用壽命。本文圍繞著幾種常見(jiàn)的混凝土檢測(cè)方法展開(kāi)了分析，指出各種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。把控好工程的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：混凝土;強(qiáng)度檢測(cè);檢測(cè)方法;方法比較

一、破損法

可以通過(guò)荷載試驗(yàn)的方式檢測(cè)那些已建結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度，合理選用構(gòu)件，將它們從整體結(jié)構(gòu)中分離出來(lái)進(jìn)行加載試驗(yàn)，或者對(duì)混凝土整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載試驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)條件與計(jì)算條件相同，通過(guò)此種方式能夠測(cè)試出構(gòu)件或整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載力與材料的強(qiáng)度。

荷載試驗(yàn)得到的測(cè)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，但是此種方式需要耗費(fèi)大量的人力與物力，需要花費(fèi)大量的時(shí)間，而且經(jīng)濟(jì)性不高。但是此種檢測(cè)方法數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，所以有些時(shí)候工作人員還會(huì)使用該方式測(cè)定混凝土的強(qiáng)度，需要注意的是，在負(fù)載測(cè)試方式的實(shí)際使用中，需要提前制定好測(cè)試計(jì)劃，與其他測(cè)試方法結(jié)合使用，不能盲目使用。在荷載試驗(yàn)中，要注意安全，做好防護(hù)措施，如果元件分離容易造成原有結(jié)構(gòu)的損壞，需及時(shí)修復(fù)，以免影響原結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用安全性，減少不必要的損失。

二、半破損法

使用半破損法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，對(duì)原有的結(jié)構(gòu)破壞較小，不會(huì)對(duì)原結(jié)構(gòu)的承載力造成影響，常用的半破損檢測(cè)辦法主要包括以下幾種：

（一）鉆芯法

此種方法指的是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中受力比較小但極具代表性的位置開(kāi)展鉆芯取樣操作，在經(jīng)過(guò)一系列的加工整理之后開(kāi)展力學(xué)試驗(yàn)檢測(cè)，主要檢測(cè)的是混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度。在混凝土的檢測(cè)中，鉆芯檢測(cè)方法得到的數(shù)據(jù)可靠性比較高，而且能夠直觀地了解到混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和施工質(zhì)量，從某些角度上來(lái)看，和預(yù)留混凝土立方試驗(yàn)相比，鉆芯檢測(cè)方法更能夠真實(shí)地反映出工程的具體情況。《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》中明確規(guī)定高度和直徑為100mm或150mm芯樣試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，可以把它當(dāng)做混凝土強(qiáng)度的換算值。

雖然鉆芯檢測(cè)法有很多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際的使用中，仍存在著一些不足，在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，使用的鉆芯機(jī)非常笨重，金剛石刃口價(jià)格貴，而且很容易磨損，檢測(cè)成本較高，取樣的復(fù)雜度偏高，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，而且容易導(dǎo)致局部破損問(wèn)題的發(fā)生，現(xiàn)階段還不適合大范圍地推廣。在實(shí)際的使用環(huán)節(jié)中，通常需要和別的非破損的檢測(cè)方法一起使用，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是把鉆芯取樣的強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果和非破損檢測(cè)結(jié)果展開(kāi)對(duì)比和修正，提升非破損檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（二）拔出法

在使用此種檢測(cè)方法時(shí)，需要使用千斤頂或其他裝置將埋在混凝土結(jié)構(gòu)里面的大頭螺栓拔出，并按照拔出力的大小分析混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。通常情況下，埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)里面的大頭螺栓主要有2種形式，一種是先裝法，也就是提前把大頭螺栓預(yù)留在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)，一定時(shí)間后展開(kāi)拔出試驗(yàn)，先裝法常被應(yīng)用在工程施工和工程驗(yàn)收中。另一種是鉆孔后裝的方式，簡(jiǎn)單地說(shuō)，在硬化的混凝土表面鉆孔，然后安裝膨脹地腳螺栓，澆筑堅(jiān)硬的膨脹細(xì)粒混凝土，最后進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，此種檢測(cè)方式具有良好的靈活性，適合應(yīng)用在已建成結(jié)構(gòu)的檢測(cè)中。因?yàn)榘纬龇ò纬龅奈恢脫p傷比較小，修復(fù)比較方便，和超聲波檢測(cè)與回彈儀檢測(cè)等方法相比，拔出法的影響因素較少，而且經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，使用方便，可以直接反應(yīng)混凝土的強(qiáng)度，在許多工程中得到了廣泛的使用。

三、非破損法

非破損檢測(cè)的方式可以對(duì)混凝土的強(qiáng)度、物理學(xué)指標(biāo)和缺陷等進(jìn)行直接檢測(cè)，此種檢測(cè)方式比較方便、快捷，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。尤其是在出現(xiàn)問(wèn)題之后，比方說(shuō)地震、化學(xué)侵蝕、冰凍和施工質(zhì)量問(wèn)題等等，要準(zhǔn)確地把握道路與橋梁工程的受損情況，與破損檢測(cè)和半破損檢測(cè)方法相比，非破損檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)更顯著，所以非破損檢測(cè)方法的應(yīng)用前景比較廣闊。非破損檢測(cè)方法分為很多種，本文主要向大家介紹幾種常用的非破損檢測(cè)方法，具體如下：

（一）回彈法

回彈法指的是利用回彈儀對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)的方法，它的構(gòu)造和工作原理為：質(zhì)量一定的重錘在標(biāo)準(zhǔn)彈簧力的作用下，撞擊與混凝土表面接觸的保險(xiǎn)杠，在彈性的影響下，錘子能跳回一定的距離，帶動(dòng)指針的滑動(dòng)，得到一個(gè)回彈值N，N的值就是重錘回彈的距離和起跳點(diǎn)位置間距的比值。考慮到回彈值在一定程度上反映著混凝土構(gòu)件表面的硬度，材料表面的硬度和材料的強(qiáng)度有密切的關(guān)系，為此可以繪制沖擊回彈值與混凝土的關(guān)系曲線。

有一點(diǎn)需要注意，混凝土回彈測(cè)區(qū)的范圍通常是400平方厘米，同時(shí)需要確保表面的平整，不可以在麻面或者是蜂窩面進(jìn)行檢測(cè)。不僅如此，回彈測(cè)區(qū)還要避開(kāi)構(gòu)件的接縫位置以及鋼筋比較密集的地方，最好設(shè)置在構(gòu)件的2個(gè)相對(duì)面之上。

采用回彈法測(cè)定混凝土強(qiáng)度時(shí)，儀器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便，測(cè)試時(shí)間較短，試驗(yàn)所需的費(fèi)用較少，有著很強(qiáng)的使用優(yōu)勢(shì)。在一定條件下，可滿足混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)的實(shí)際要求，誤差小于15%。 但是，由于混凝土是一種非均質(zhì)材料，它的密度與水泥的種類(lèi)、粗骨料、細(xì)骨料、配合比和骨料粒度等密切相關(guān)。而且混凝土容易碳化，在對(duì)舊道路或橋梁工程展開(kāi)檢測(cè)時(shí)，如果不提前修正碳化影響，得出的測(cè)試結(jié)果會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際的強(qiáng)度（大概是2到3倍），偏差比較大。

（二）超聲波法

超聲波檢測(cè)法指的是利用超聲波測(cè)試儀對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，它的應(yīng)用原理為：超聲波在不同的介質(zhì)中傳播時(shí)，會(huì)出現(xiàn)折射、反射、繞射或衰減等一系列現(xiàn)象，這反過(guò)來(lái)又會(huì)引起傳播速度、波形、幅度和頻率的變化。對(duì)這些變化規(guī)律進(jìn)行測(cè)定能夠了解到材料的內(nèi)部構(gòu)造。簡(jiǎn)單地說(shuō)，在使用超聲波檢測(cè)技術(shù)測(cè)定混凝土強(qiáng)度時(shí)，這主要是由超聲波在混凝土中的傳播速度決定的，因?yàn)榇怪辈ㄔ诮橘|(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)的松緊度密切相關(guān)。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度越高時(shí)，超聲波在混凝土中的傳播速度就越快，反之，如果混凝土的強(qiáng)度不高，超聲波在混凝土中的傳播速度將非常緩慢。所以，可以利用超聲波法對(duì)混凝土的強(qiáng)度做出判定。

超聲波技術(shù)在混凝土強(qiáng)度檢測(cè)中應(yīng)用比較久，技術(shù)手段比較成熟，伴隨儀器設(shè)備的持續(xù)改進(jìn)，再加之波形顯示屏的使用，大幅度提升了超聲波檢測(cè)方法的準(zhǔn)確度。但需要注意的是，有很多因素會(huì)影響到混凝土的傳播速度，比方說(shuō)構(gòu)件的大小、原材料種類(lèi)、澆搗的方向、配筋因素、信號(hào)頻率以及測(cè)試技術(shù)等一系列因素，不僅如此，超聲波在混凝土中的傳播速度是混凝土成分綜合指標(biāo)的反映，對(duì)于特定成分的混凝土存在一定的誤差。

（三）綜合法

混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的方法有很多種，每種方法都各有優(yōu)缺點(diǎn)，每種方法都有著不同的影響因素，因此在實(shí)際的混凝土強(qiáng)度檢測(cè)過(guò)程中，要綜合使用兩種或兩種以上的檢測(cè)辦法，對(duì)檢測(cè)結(jié)果展開(kāi)綜合分析，比方說(shuō)超聲回彈綜合法、超聲鉆芯綜合法等等，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，最大限度的縮小誤差，保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性。

超聲回彈綜合法誕生于上個(gè)世紀(jì)60年代，屬于非破損檢測(cè)方法的一種，回彈法只能夠反映出混凝土的表面質(zhì)量，但是察覺(jué)不出混凝土內(nèi)部的孔洞、縫隙或疏松等缺陷，內(nèi)部缺陷在一定程度上影響著混凝土的強(qiáng)度，所以單獨(dú)使用回彈儀檢測(cè)存在一定的局限性。為此，可以聯(lián)用超聲波檢測(cè)方法，了解混凝土內(nèi)部的密實(shí)度和勻質(zhì)性，能夠比較全面地評(píng)估混凝土的質(zhì)量，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

超聲鉆芯綜合檢測(cè)辦法是一種半破損檢測(cè)和非破損檢測(cè)聯(lián)合檢查的方法，非破損檢測(cè)方法使用方便，適合大量檢測(cè)，是根據(jù)物理參數(shù)來(lái)推算混凝土的強(qiáng)度，檢測(cè)結(jié)果容易出現(xiàn)偏差。鉆芯檢測(cè)法可以直觀地反映材料的情況，考慮它屬于破損檢測(cè)的一種，不適合大量取樣，因而可以將其與超聲檢測(cè)法聯(lián)用，提高檢測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在道路橋梁工程中，混凝土質(zhì)量檢測(cè)非常重要，必須要保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性。混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法分為很多種，在具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體情況比方說(shuō)檢測(cè)的速度、檢測(cè)方式對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響等等，在此基礎(chǔ)上確定最適宜的檢測(cè)方式，提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)節(jié)省檢測(cè)的成本，提高混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)

[1]陳東飛. 幾種混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法的比較與選擇[J]. 商品混凝土， 2014（1）：2.

[2]顏偉. 建筑混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法研究[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新， 2017（15）：1.

[3]楊夢(mèng)虹， 劉利先， 鄧明康，等. 超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度回彈測(cè)點(diǎn)數(shù)對(duì)比研究[J]. 混凝土， 2018， 000（012）：148-152.