唐永新

摘要：在現(xiàn)代工程建設(shè)中，商品混凝土應(yīng)用十分普遍，對工程質(zhì)量、安全起著決定性作用，所以，必須確保商品混凝土強度達到工程需求。本文就對商品混凝土強度非破損檢測方法展開探討，以期為商品混凝土實際應(yīng)用提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：商品混凝土；強度；非破損檢測方法；探究

中圖分類號：TU755.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）08-01-02

前言

商品混凝土作為現(xiàn)代工程建筑必不可少的材料，在應(yīng)用時，不同的工程對其強度要求也有所差異，如果商品混凝土強度出現(xiàn)問題，就會給工程質(zhì)量造成隱患，甚至引發(fā)安全事故。因此，對商品混凝土強度檢測就十分必要，如何在不破損混凝土基礎(chǔ)上檢測其強度，就成為當(dāng)前建筑行業(yè)關(guān)注的一項重點內(nèi)容。混凝土是現(xiàn)代建筑材料中主要的結(jié)構(gòu)材料之一，其使用量大，應(yīng)用范圍廣，生產(chǎn)技術(shù)為完全的工業(yè)化，因而質(zhì)量管理和控制就顯得十分的重要?；炷猎M成材料的偏差，配合比、拌和搗制以及養(yǎng)護的生產(chǎn)工藝不當(dāng)，也可能導(dǎo)致混凝土的質(zhì)量、強度和耐久性的下降，直接危及整個結(jié)構(gòu)的安全。因此，加強混凝土強度檢測技術(shù)試驗研究，加強對混凝土質(zhì)量控制已經(jīng)成為建筑工程技術(shù)人員所面臨的重要課題之一。眾所周知，混凝土主要質(zhì)量指標(biāo)歷來是以標(biāo)準(zhǔn)試件的抗壓強度為依據(jù)的，抗壓強度試驗在全世界已沿用多年，成為混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工及驗收的基本依據(jù)。

1混凝土強度無破損檢測理論

商品混凝土強度檢測的目的是確保混凝土強度等級的可靠，以便更好的指導(dǎo)施工，為建筑施工質(zhì)量提供保障?；炷翉姸葯z測的方法有很多種，但效益最好，最受業(yè)內(nèi)人士歡迎的檢測方法為無損檢測法，這種方法不會對商品混凝土強度造成破壞，不損檢測結(jié)果，具有極好的強度檢測效果，下面結(jié)合混凝土強度檢測實際，對商品混凝土強度的無破損檢測方法和檢測技術(shù)作詳細分析?；炷翉姸葯z測以無破損為前提，檢測原理建立在混凝土強度和混凝土各項物理量之間的相互關(guān)系上，簡單來說，混凝土強度變化與混凝土物理量之間是存在一定關(guān)系的，而找出兩者之間的關(guān)系，便是混凝土強度檢測的目的。

國內(nèi)目前所采取的混凝土強度無破損檢測方法有很多，歸納為兩類后，主要包括回歸法和演繹法。生活中應(yīng)用頻率較多的混凝土強度無破損檢測方法堅持以下原則：（1）建立混凝土強度和混凝土應(yīng)變性質(zhì)、空隙率關(guān)系；（2）通過混凝土的應(yīng)變性質(zhì)、空隙率來推斷混凝土的強度：（3）檢測時要注意考慮混凝土材料密度，因為混凝土材料密度也會對混凝土強度產(chǎn)生影響，單純的依靠空隙率來推算強度并不可靠；（4）混凝土原材料的強度、材料孔結(jié)構(gòu)也會對強度產(chǎn)生影響，混凝土強度無破損檢測中，只有將上述四項原則作了充分的、系統(tǒng)的考慮，檢測得出的混凝土強度值才會更加精確，無破損檢測才更有效。

2商品混凝土強度非破損檢測概述

2.1基本原理

顧名思義，商品混凝土強度費破損檢測就是在不對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞的基礎(chǔ)上，通過對混凝土物理量、強度間關(guān)系的分析。來檢測其強度大小，其依據(jù)的原理即混凝土物理量、強度間有特定關(guān)系，當(dāng)物理量出現(xiàn)變化時，強度也會產(chǎn)生相應(yīng)改變，以此來測定強度值?；炷恋膹姸仁侵富炷潦芰_到破壞極限時的應(yīng)力值。因此，要準(zhǔn)確測量混凝土的強度，必須把混凝土試件或構(gòu)件加載至破壞極限，取得試驗值后試件已被破壞。而結(jié)構(gòu)混凝土強度的無破損測試方法，就是要在不破壞結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的情況下，取得破壞應(yīng)力值，因此只能尋找一個或幾個與混凝土強度具有相關(guān)性，而測試時又無損于混凝土受力功能的物理量作為混凝土強度的推算依據(jù)。所以無破損檢測方法所得強度值，實際上是一個間接推算值。它和混凝土實際強度的吻合程度，取決于該物理量與混凝土強度之間的相關(guān)性。無破損法以混凝土強度與某些物理量之間的相關(guān)性為基礎(chǔ)，檢測時在不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土任何性能的前提下，測試這些物理量，然后根據(jù)相關(guān)關(guān)系推算被檢測混凝土的標(biāo)準(zhǔn)強度換算值，并據(jù)此推算出強度標(biāo)準(zhǔn)值的推定值或特征強度。屬于這類方法的有回彈法、超聲脈沖法、射線吸收與散射法、成熟度法等等。這類方法的特點是測試方便、費用低廉，但其測試結(jié)構(gòu)的可靠性主要取決于被測物理量與強度之間的相關(guān)性。因此，必須在測試前建立嚴(yán)格的相關(guān)公式或校準(zhǔn)曲線。由于這種相關(guān)關(guān)系往往受許多因素的影響。所以，所建立的相關(guān)公式有其局限性，當(dāng)條件變化時應(yīng)進行種種的修改，以保證檢測結(jié)果的可靠性。如上所述，混凝土強度的無破損檢測方法有回彈法、超聲波法、超聲回彈綜合法、射線吸收與散射法等。不同檢測方法的檢測原理、檢測精度和檢測技術(shù)要求都是不同的商品混凝土強度非破損檢測在當(dāng)前工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，包括老舊建筑物安全檢測、施工質(zhì)量控制等，具有傳統(tǒng)檢測技術(shù)難以比較的優(yōu)勢，在建筑行業(yè)中發(fā)揮著重要作用：具有較高的技術(shù)性與檢測標(biāo)準(zhǔn)，也是衡量國家質(zhì)量檢測水平的一個指標(biāo)。

2.2類型

在商品混凝土強度非破損檢測技術(shù)中，根據(jù)其檢測目的的不同，主要有混凝土強度檢測、混凝土內(nèi)部缺陷等強度之外兩種檢測：根據(jù)其檢測原理不同，主要有物理檢測法與化學(xué)檢測法兩種。

2.3特點

相較于傳統(tǒng)檢測方法，商品混凝土強度非破損檢測的特點有：

一是不會對檢測對象產(chǎn)生破壞，檢測對象本身結(jié)構(gòu)保持完整。性能不會發(fā)生改變，可以被繼續(xù)應(yīng)用。

二是可以避免標(biāo)準(zhǔn)試塊誤差導(dǎo)致的檢測失真問題，非破損檢測可以直接將建筑物混凝土結(jié)構(gòu)作為檢測物，無需制作標(biāo)準(zhǔn)試塊，提高了檢測的準(zhǔn)確性。

三是檢測結(jié)果更為全面，除了可以檢測強度外，在檢測過程中，還可以發(fā)現(xiàn)混凝土存在的不均勻、內(nèi)部孔洞等問題，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，并為問題的解決提供準(zhǔn)確依據(jù)。

四是檢測效率高、范圍廣，在非破損檢測中，通過利用紅外線等現(xiàn)代技術(shù)，可以不接觸檢測對象就完成檢測，省略了腳手架搭設(shè)等環(huán)節(jié)，檢測效率大大提升；同時，除了可以應(yīng)用在新工程檢測外，也可以在已有建筑檢測中應(yīng)用。

3商品混凝土強度非破損檢測方法

3.1鉆芯法

鉆芯法適用的范圍主要是局部破損，在實際操作中，采取專門的鉆機，從被檢測對象上取得圓柱體芯樣，通過對芯樣強度的檢測試驗，來確定被檢測對象的強度，是許多國家標(biāo)準(zhǔn)的混凝土強度檢測方法，具有便捷、精準(zhǔn)以及直接等優(yōu)點。

但是，鉆芯法也存在一定不足，主要體現(xiàn)有：（1）鉆芯法需要從檢測對象上取樣，會在一定程度上損傷檢測對象，尤其是在鉆芯位置選擇不當(dāng)?shù)那闆r下，檢測對象使用性能都可能被改變，影響檢測對象的正常使用：（2）鉆芯法使用的鉆機是專用的，其體積、自重相對較大，無法靈活移動，會增加鉆芯取樣的難度與成本；（3）在鉆芯法中，完成取樣后，需要修補鉆芯部位，其修補難度較大，尤其是出現(xiàn)取樣過程鋼筋被鉆斷情況時，難度、成本成倍增加，降低檢測的經(jīng)濟性。

在鉆芯法應(yīng)用中，對芯樣的測量包括高度、直徑、平整度以及垂直度等，檢測強度的影響因素主要是芯樣補平方式。

3.2回彈法

回彈法是一種推算方法，推算的基礎(chǔ)是混凝土表面硬度，其檢測過程是使用彈擊桿來對混凝土表面進行彈擊，根據(jù)彈擊桿彈擊后產(chǎn)生的反彈高度或距離，計算出彈擊桿回彈值，進而推算混凝土強度，其依據(jù)的基本原理是混凝土表面硬度與抗壓強度間有特定關(guān)系，而彈擊桿回彈高度（距離）、混凝土表面硬度間存在比例關(guān)系，所以，彈擊桿回彈高度與混凝土強度間是存在關(guān)系的，由彈擊桿回彈高度可以推算出混凝土強度。

回彈法的優(yōu)點主要有方法簡單、檢測效率高、無需大型設(shè)備、檢測成本低、對檢測物形狀無要求等，但是，回彈法并不是直接得出檢測結(jié)果的，且直接檢測的對象也非混凝土強度，而是通過推算得到的，檢測精確度缺乏保障、不夠科學(xué)嚴(yán)謹是其存在的顯著弊端。

在回彈法的實際應(yīng)用中，需要注意的要點有：（1）在測量前，先做好檢測準(zhǔn)備工作，檢測點的區(qū)域面積應(yīng)控制在0.04m²以內(nèi)，且要做好檢測區(qū)的處理。確保檢測區(qū)表面平整、無雜物，對于有麻面、蜂窩以及接縫、疏松層等情況的構(gòu)件，由于其表面硬度并可靠，也不宜使用回彈法：（2）在檢測點選擇時，應(yīng)當(dāng)與試件邊緣保持30mm以上間距，相鄰的測點間距不宜小于20mm；（3）如果被檢測構(gòu)件體積偏小、剛度較低時，需要對其進行支撐固定，避免彈擊桿檢測時出現(xiàn)位移。影響檢測結(jié)果；（4）當(dāng)被檢測混凝土齡期在14-1000d范圍內(nèi)時，如果混凝土采取的是特種成型工藝或有表層、內(nèi)部存在明顯的質(zhì)量差異及缺陷，不適宜采用回彈法；（5）回彈法檢測結(jié)果的精度較低，在一些特殊情況時，也不適合應(yīng)用此法。

根據(jù)回彈法的檢測原理與實際操作過程，在對混凝土強度的檢測中，檢測結(jié)果精度的影響因素包括外界環(huán)境、回彈儀、回彈儀使用條件以及測量準(zhǔn)確度等等，其中，回彈儀作為回彈檢測的主要儀器，如果其本身存在誤差，檢測結(jié)果自然也就會出現(xiàn)偏差，與實際并不相符；在混凝土強度檢測中，需要多次使用回彈儀，在經(jīng)過較長時間后，儀器的工作狀態(tài)可能會發(fā)生變化，給檢測結(jié)果造成影響：在使用環(huán)境上，回彈儀規(guī)定的使用環(huán)境溫度應(yīng)控制在-4～40℃，如果超出這個范圍，檢測結(jié)果的精確性也會降低。

3.3綜合法

顧名思義，綜合法就是綜合采用多種方式檢測混凝土強度的方法，在當(dāng)前國際中常用的有鉆芯-回彈綜合法、回彈一超聲綜合法。綜合法可以集中兩種或多種檢測方法的優(yōu)勢，使兩者起到互補作用，避免檢測結(jié)果受到某些客觀因素的干擾，從而提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性，在混凝土強度非破損檢測應(yīng)用較為廣泛。

在應(yīng)用綜合法檢測時，兩種或多種檢測方法可以分別測得被檢測對象的多個物理參量，這些參量并不完全重復(fù)，根據(jù)混凝土檢測、性能的相關(guān)知識，可以建立起多項物理參量與混凝土強度間的關(guān)系，從多個不同的角度來對混凝土強度進行分析，避免單一物理量不準(zhǔn)確導(dǎo)致檢測結(jié)果失真的情況，

以回彈一超聲綜合法為例，其測得的物理參量包括混凝土表面硬度回彈值、超聲波在試件中傳播時間，其中，回彈值與混凝土硬度關(guān)系如上所述，超聲波傳播時間主要反映的是混凝土密實度，而密實度與強度間存在一定關(guān)系，故而，超聲波傳播時間與混凝土強度是存在關(guān)系的：在構(gòu)建相應(yīng)的關(guān)系式后，即可根據(jù)此兩項與強度間的關(guān)系，確定混凝土的強度。

在回彈一超聲綜合法中，影響檢測強度的因素主要有以下幾點：（1）水泥類型，普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥在同等強度下，其測得的超聲波傳播時間是有所差異的；（2）原材料配合比，配合比的不同會導(dǎo)致混凝土組分出現(xiàn)差異，而各組分本身聲學(xué)特性也有所不同，在不同比例下，測得的傳播時間不同；（3）外加劑的影響，外加劑會影響混凝土構(gòu)成組分比例，影響測量結(jié)果。

4結(jié)束語

綜上所述，隨著我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，工程建設(shè)項目也不斷增加，對商品混凝土應(yīng)用的需求持續(xù)增長。在工程項目中，商品混凝土通常都是作為結(jié)構(gòu)主體來應(yīng)用的，其強度高低決定著結(jié)構(gòu)的安全，因此，了解并掌握非破損檢測技術(shù)，在不傷害商品混凝土本身構(gòu)造的同時，確定其強度等級。為其實際應(yīng)用提供準(zhǔn)確依據(jù)，對工程建設(shè)水平提升有著重大意義?；炷潦乾F(xiàn)代建筑材料中主要的結(jié)構(gòu)材料之一，其使用量大，應(yīng)用范圍廣，生產(chǎn)技術(shù)為完全的工業(yè)化，因而質(zhì)量管理和控制就顯得十分的重要?；炷猎M成材料的偏差，配合比、拌和搗制以及養(yǎng)護的生產(chǎn)工藝不當(dāng)，也可能導(dǎo)致混凝土的質(zhì)量、強度和耐久性的下降，直接危及整個結(jié)構(gòu)的安全。因此，加強混凝土強度檢測技術(shù)試驗研究，加強對混凝土質(zhì)量控制已經(jīng)成為建筑工程技術(shù)人員所面臨的重要課題之一。