建筑工程質量檢測中的混凝土檢測技術分析

摘 要：混凝土檢測技術與建筑工程質量監督與控制技術、工程樁檢測技術、砂漿檢測技術、建筑預制構件結構性能檢測技術、建筑陶瓷及飾面磚黏結強度檢驗技術等共同組成了建筑工程質量檢測技術體系。常用的建筑混凝土強度檢測方法主要有回彈法、鉆芯法和拔出法等。基于此，本文結合建筑工程質量檢測技術的發展，闡述了混凝土檢測技術的類型，并從建筑混凝土強度檢測方法的操作要點著手，對建筑工程混凝土檢測技術方法進行了進一步探討，希望為建筑工程混凝土檢測實踐提供一些參考。

關鍵詞：建筑工程；質量檢測；混凝土檢測技術文章編號：2095-4085（2024）04-0096-03

1 概述

近幾年，建筑工程質量檢測技術不斷升級，混凝土檢測技術是其中之一。強度檢測是建筑混凝土檢測的重要內容，多采用鉆芯法、回彈法和拔出法等。不同技術方法優缺點各異，適用建筑工程質量檢測情境也不同。因此，分析建筑工程質量檢測中的混凝土檢測技術具有非常突出的現實意義。

2 建筑工程質量檢測中的混凝土檢測技術

2.1 回彈法

根據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T 23-2011）的相關要求，回彈法適用于普通混凝土抗壓強度檢測，無法在建筑工程表層以及內部質量存在顯著區別或內部存在缺陷的混凝土強度檢測中應用。回彈法檢測混凝土具有速度快、操作簡便、成本低、適用范圍廣等優點，但也存在測量結果精度影響因素較多（水灰比、混凝土齡期、養護條件、回填角度等）的缺點，僅可作為混凝土質量定性判斷或初步定量判斷的依據［1］。

2.2 鉆芯法

根據《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（CECS03：2007）的相關內容，鉆芯法需要借助專用鉆機，鉆取建筑結構商品混凝土內鉆芯后檢測的方法，適用于齡期較長且強度達到10MPa的商品混凝土［2］。因鉆機設備體積較大、重量較大，鉆芯易損傷建筑混凝土結構局部，且存在鉆芯位置、數量限制。

2.3 拔出法

根據《拔出法檢測混凝土強度技術規程》（CECS69：2011）的相關內容，拔出法多選擇后裝拔出法，主要是在已硬化建筑混凝土表面鉆孔，磨槽并嵌入錨固件后，安裝拔出儀器，借助拔出儀器開展拔出試驗，在拔出試驗中進行極限拔出力測試。進而根據預先構建極限拔出力與建筑混凝土強度之間的相關性，完成建筑混凝土強度檢測。拔出法檢測建筑混凝土具有數據結果準確、操作簡單、原理簡單、成本低、干擾因素少等優點，但也存在事前檢測計劃要求嚴格的問題，無法滿足直接現場檢測要求。

3 建筑工程質量檢測中的混凝土檢測技術方法

3.1 回彈法檢測建筑混凝土

在采用回彈法進行檢測建筑混凝土前，應準備混凝土數字回彈儀，如ZC3-D型混凝土數字回彈儀。同時技術人員應保證混凝土數字回彈儀具有產品合格證、專業計量檢定機構出具的檢定（校準）證書且在有效期內，混凝土數字回彈儀性能與精度滿足混凝土強度檢測要求。

在混凝土數字回彈儀準備完畢后，技術人員可以根據《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T 23-2011）的相關要求，對部分混凝土構件的混凝土抗壓強度進行檢測。一般需要從構件表面選取回彈測量區域，在混凝土構件長度小于4.5m時，選取5個以上，10個以內回彈檢測區域，每一回彈檢測區域面積為0.04m2。同時優選建筑混凝土構件薄弱部位，重要部位布置測區（避開預埋件）［3］。部分情況下，需要在建筑混凝土構件對稱面布置回彈檢測區，規避混凝土構件振動損失能量對檢測結果的干擾。

確定測區后，技術人員應先查看回彈儀電量是否充滿以及回彈儀標尺指針是否處于標準值范圍（80MPa±2MPa）、機械指針與液晶屏顯示值是否一致（最大誤差應小于等于±1MPa）。確認無誤后，點擊開機鍵開啟儀器，雙擊打開程序文件夾安裝端口驅動文件，將數據線連接回彈儀通訊端口、計算機USB端口，確定計算機右下角顯示識別應急后，復制數字回彈儀聯機系統文件夾，雙擊安裝［4］。完成安裝后，技術人員可以進行設置，經下拉菜單修改通訊參數，準備采樣。一般采樣需設定建筑混凝土澆筑側面、底面、表面，設定彈擊角度為水平0°、向上（或向下）30°、 向上（或向下）45°、 向上（或向下）60°、 向上（或向下）90°。同時根據國家規范，輸入碳化深度（構件碳化平均深度）。采樣完成后，技術人員可等待當前測區數字回彈儀報警，自動切換至下一個測區。全部測區采樣完畢后，檢測技術人員可以保存屏幕顯示當前混凝土構件強度信息，并根據需要查詢上傳測區原始回彈值。

獲得檢測結果后，檢測技術人員應根據檢測結果統計強度平均值、強度標準差、強度最小值、強度推定值，并將強度檢測結果與設計強度對比，判定所檢測構件的混凝土抗壓強度是否滿足設計要求［5］。比如，某建筑工程剪力墻混凝土強度檢測結果（見表1）。

由表1可知，采用回彈法所檢測的建筑混凝土抗壓強度均不低于設計要求的混凝土抗壓強度等級值，混凝土強度滿足《混凝土結構工程施工質量驗收規范》（GB50204-2015）的要求。

3.2 鉆芯法檢測建筑混凝土

因當前建筑工程混凝土多為分批次檢測模式，技術人員應先確定混凝土強度檢測批容量，然后根據現有規范《建筑工程施工質量驗收統一標準》（GB50300），選取同一批混凝土構件進行判定。

在確定檢測批容量后，檢測技術人員應根據檢測目的確定鉆取建筑混凝土芯樣的數量。在進行建筑工程混凝土檢測時，通常一批構件鉆取芯樣數量為25個±5個。同時在每一個混凝土構件中選取3個及以上芯樣開展建筑混凝土強度檢驗。若鉆取芯樣直徑小于100mm，則應適當增加取芯數量。確定取芯數量后，技術人員應根據建筑結構選擇恰當的鉆芯位置。一般框架結構建筑同一層次混凝土強度等級一致，鉆芯位置也相近。同時鉆芯位置還受框架構件截面尺寸的直接影響。比如，在框架梁截面高度小于500mm時，選擇中和軸上彎矩為0（梁跨1/3處）的位置；在框架梁截面高度超出500mm時，選擇中和軸上彎矩為0的位置或者梁跨中和軸以下部位鉆取芯樣，以確保鉆芯操作對框架梁危害最小。

鉆取芯樣后，技術人員應根據環境條件進行芯樣處理。一般在建筑結構所處環境較為潮濕時，應當將芯樣浸泡到15～25℃清水內，持續浸泡40～48h；在建筑結構所處環境較為干燥時，可直接進行混凝土芯樣抗壓強度試驗。混凝土芯樣抗壓強度值為芯樣混凝土抗壓最大荷載值與芯樣抗壓截面面積的比值。對于檢測批次的混凝土強度推定值，推動區間上限、下限構成推定區間的置信度應當達到0.85，全部強度值精確至0.1MPa。

3.3 拔出法檢測建筑混凝土

后裝拔出法是一種發展自預埋拔出法的檢測方法，需要避開鋼筋位置在硬化建筑混凝土結構件上應用。在檢測前，檢測技術人員應面向建筑混凝土檢測部位進行φ18mm孔鉆設（鉆頭直徑超出孔徑0.6～1.0mm），孔深為50mm。鉆孔后，在孔深25mm位置用特制帶金剛石磨頭的擴孔裝置磨出環形溝槽，并向溝槽內送入伸張金屬脹環，促使伸張金屬脹環嵌入溝槽內［6］。隨后連接錨固件、液壓千斤頂，經液壓千斤頂向測區施加拉力，直到拔出混凝土圓椎體。借助測力計進行混凝土圓錐體極限抗拔力的測定。整個檢測過程中，為減少混凝土構件約束，應當給予3點支撐。部分情況下，技術人員可直接借助拔出儀進行檢測，所選擇拔出儀示值相對誤差應小于等于±2%，且試件破壞荷載超出測力全量程20%、小于測力全量程80%。

拔出法檢測建筑混凝土強度的結果是與抗壓強度存在直接聯系的參量，需預先構建建筑混凝土抗拔強度（或抗拔力）與抗壓強度之間關系式，再進行推算，具體如下：

fc=a+bfp式-1

式-1中，fc為混凝土抗壓強度，MPa；a為混凝土抗壓強度回歸系數；b為混凝土抗拔強度回歸系數；fp為建筑混凝土抗拔強度，MPa。建筑混凝土抗拔強度為建筑混凝土抗拔力與拔出混凝土圓錐體側面積的比值。在計算完畢后，檢測技術人員可以根據測點編號，有序記錄鉆孔直徑、鉆孔深度、錨固深度、極限拔出力（單點值與平均值）、混凝土抗壓強度換算值以及建筑結構混凝土抗壓強度推定值（含單個機構、 同批機構）。

4 總結及展望

綜上所述，建筑工程混凝土是由膠凝材料、粗骨料、細骨料組成的混合材料，混凝土強度對建筑工程整體強度具有直接的影響。混凝土強度檢測用回彈法為非破損法，具有操作簡單、全面反映混凝土均勻性等優良特點；鉆芯法是一種半破損檢測方法，具有直觀可靠、精度高等優點，也存在局部損傷建筑結構、成本高等不足；拔出法是一種半破損檢測方法，僅用于橫梁建筑混凝土質量相對指標。

未來的建筑工程混凝土質量檢測中非破損法應用范圍將進一步擴展，由單一回彈法向超聲回彈綜合法發展，在準確檢測建筑混凝土強度的同時，減少混凝土齡期、含水率等對商品混凝土強度的影響，提高質量檢測效率。

參考文獻：

［1］張陽璽，李睿喆，鄧明科，等.超高性能混凝土加固鋼筋混凝土柱抗震性能試驗研究［J］.建筑結構學報，2023，44（8）：88-98.

［2］金諫，周若陽，趙金峰，等.激光掃描混凝土裂縫的超聲檢測［J］.激光技術，2019，43（4）：17-23.

［3］劉巖.組合回彈法檢測混凝土抗壓強度研究［J］.建筑結構，2023，53（10）：91-96.

［4］張道令，易鵬，張鑫，等.建筑垃圾再生骨料制備水下抗分散混凝土的研究［J］.新型建筑材料，2023，50（6）：38-41.

［5］陳正，陳犇，逄子超，等.青藏高原環境下混凝土結構密實性超聲無損檢測研究［J］.工程力學，2023，40（6）：1-8.

［6］卜良桃，趙倚天.高強自密實混凝土抗壓強度現場檢測方法試驗研究［J］.沈陽建筑大學學報（自然科學版），2020，36（3）：412-420.