混凝土抗壓強度的檢測方法分析

石錦霞

新疆天筑重力新型建材有限責任公司 新疆石河子 832000

近年來，我國在建筑工程的建設方面取得諸多突破，一些建筑工程在施工過程中逐漸將混凝土應用其中。混凝土質量是檢驗建筑工程質量是否合格的關鍵因素，混凝土對保障建筑主體結構安全性能發揮具有重要作用。混凝土的強度是衡量建筑工程整體質量的關鍵因素。

1 混凝土抗壓強度的無損檢測方法

1.1 回彈法

回彈法是檢測建筑混凝土強度的一種間接方式，這主要是因該種物料的抗壓性能和回彈值之間存在較大關聯性，基于此能夠推導出混凝土的抗壓程度，在業內以上這種檢測方式被稱之為表面硬度法，但是其只限于在混凝土表面進行檢測，要想明確混凝土內部構造是否和設計要求間存在較大出入或有質量缺陷，，利用表面硬度法很難檢測出來。歷經數年間的實踐歷程，筆者發現造成檢測結果出現偏差的原因并不唯一，比如回彈儀的類型與質量、水泥的摻合料、外加劑、檢測角度、養護時間、澆筑面的形狀、碳化程度以及檢測人員的業務技術水平等。采用回彈法檢測混凝土強度時，為保證檢測結果的精確度，一定要重視檢測儀器的適用性[1]。

1.2 超聲回彈綜合法

該法的應用原理是有機結合回彈法與超聲波法，將兩種技術方法的優越性充分發揮出來，缺點互補，等同于檢測混凝土構件內超聲波的聲速值（V），并利用回彈法檢測回彈值（R），參照V、R去估算混凝土強度（fcu）。在現實工程項目中，可以在混凝土的同個區域檢測聲時值與回彈值，而后參照前期建立起來的fcu-V-R關系式去預測推算混凝土構件的強度，還能更為整體的呈現出混凝土構件的抗壓能力。在生產實踐中，建議在回彈檢測的檢測平面上選擇超聲測試的位點，測量超聲速度的探頭嚴禁和回彈檢測的彈擊位點出現重合情況。在建筑混凝土施工領域中，合理使用超聲回彈法，能幫助施工方更好地掌握混凝土的塑性與彈性，感知其內部構造與表層狀況。該種現場檢測技術有效彌補了超聲法與回彈法各自單獨應用時表現出的不足，比如回彈法僅能檢測到混凝土表層≤3㎝層厚的狀況，若混凝土構件自身碳化嚴重，那么會在齡期干擾下導致其內水分含量下降，引起超聲速度跌落的狀況，而采用超聲回彈技術無需測量混凝土的碳化程度。但超聲回彈法應用時也暴露出一定不足，比如當混凝土遭到低溫冷凍、火災烘烤、化學腐蝕及高溫條件損傷，也不適用于厚度<10㎝、表層溫度<-4℃或>60℃的混凝土構件檢測領域中[2]。

2 混凝土抗壓強度的模型預測方法

使用各種儀器對混凝土抗壓強度的檢測需要對不同齡期的混凝土進行多組平行試驗來確定參數值，不但費時費力，而且試驗過程和試驗結果均會受到很多因素的影響。所以，關于模擬預測混凝土抗壓強度的研究越來越多。近年來，研究者們致力于發現預測準確性更高、分析能力更強的模型。由于混凝土的復雜性，其抗壓強度的檢測也具有較多不確定性。基于混凝土的成分和配比，采用一種新的集成計算技術-BooST，并將其與其他方法進行比較，預測混凝土28天的抗壓強度。與其他方法相比，BooST在預測準確性上占優勢，誤差最小，并且更符合實驗室的試驗結果。然而，在制備混凝土的過程中抗壓強度對不同參數的依賴性使得預測技術具有挑戰性。因此，使用machine learning（ML）技術來預測試驗結果，他們將極端學習機與一種被稱為灰狼優化器的元啟發式算法相結合，提出一種新的混合模型ELMGWO來預測混凝土的抗壓強度。然后，他們使用了多個著名的模型來評估ELM-GWO的性能，結果表明，混合模型ELM-GWO可以有效地提高模型的性能，并能夠達到更好的性能指標。大多數模型將混凝土視為一種均質材料，而它是由骨料、水泥漿體和空隙組成的非均質復合材料。而且，現有的異構模型僅限于一種骨料類型。因此，選用兩種不同類型的骨料進行混凝土配合比設計，并分別將它們定義為有限元模型中的不同相，然后使用醫用CT掃描樣品的圖像，通過網絡圖像處理技術，將圖像轉換為可管理的中尺度六面體元素，建立有限元模型。然后使用Abaqus軟件的顯式動力學求解器，得到樣品的抗壓強度，該模擬結果與實驗室結果的偏差為8%～10%。研究結果表明，X射線的CT圖像可以用來評估混凝土的極限強度，有利于工程的監督管理。除了以上介紹的三種預測模型之外，基于混凝土不同方面的預測其抗壓強度的模型還有很多種。例如利用基因表達式程序設計算法，提出簡化實用的數學方程來預測基于高爐礦渣的聚合物混凝土砂漿的抗壓強度，可以促進高爐礦渣在聚合物混凝土開發中的重復使用，從而帶來環境和經濟優勢。另外，還可以通過建立考慮混凝土非均勻性的三維中尺度模擬方法，探索玻璃纖維增強塑料（GFRP）約束混凝土在壓縮下的尺寸效應等等。可見，使用模型預測混凝土的抗壓強度是相當靈活且復雜的，研究者針對不同影響因素可以選擇不同的模型。同時，該方法還具有良好的經濟效益和環保效益。但是其涉及的知識面較廣，包括學科的交叉，需要具備較強相關專業的知識與能力[3]。

3 結語

綜上所述，本文圍繞混凝土強度現場施工檢測技術展開討論，合理應用該項技術，能為精確檢測出混凝土強度值提供可靠支持。當下，檢測技術應用過程較為理想化，施工人員在多個方面均進行了優化處理，很多工作在推進階段沒有暴露出明顯的不足。后續階段，更應從思想上重視混凝土強度的檢測工作，開發出一些更簡便、有效的技術方法，立足于現場環境實際條件，進一步提升檢測技術實施過程的可靠性，獲得更多高精度信息，提升工作質效。