劉麗麗，李長(zhǎng)龍

（1．淮安市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司，江蘇 淮安 223001；2．淮安蓋特建材科技有限公司，江蘇 淮安 223002）

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與建筑業(yè)的進(jìn)步，混凝土作為建筑的主材之一，需求量逐年增大。而黨的十八大以來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保工作重視程度的提高，環(huán)保監(jiān)察力度的加大，一些無(wú)資質(zhì)、環(huán)保不達(dá)標(biāo)的礦山開采場(chǎng)、點(diǎn)被依法取締，河砂、湖砂等無(wú)序開采被叫停，砂石價(jià)格暴漲，市場(chǎng)上一時(shí)出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，因此也導(dǎo)致部分砂石骨料品質(zhì)下降，有的供應(yīng)商為了謀取利益甚至摻入鋼渣等具有膨脹性質(zhì)的骨料，更有甚者開始以未經(jīng)淡化處理的海砂充當(dāng)湖砂，給混凝土的質(zhì)量埋下了巨大隱患。一些地區(qū)，房屋出現(xiàn)樓板爆裂、混凝土脫落、鋼筋銹蝕等現(xiàn)象，鑒于此，為了更有效的控制工程質(zhì)量，對(duì)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全負(fù)責(zé)，對(duì)混凝土工程結(jié)構(gòu)實(shí)體的質(zhì)量驗(yàn)收工作也提出了更高的要求。

結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土質(zhì)量評(píng)定，一般包括力學(xué)性能和長(zhǎng)期耐久性能，而力學(xué)性能，也是確保結(jié)構(gòu)安全的最基本物理性能。本文著重從力學(xué)性能——抗壓強(qiáng)度的角度，討論采取一種或幾種方法更客觀、準(zhǔn)確的評(píng)定混凝土強(qiáng)度。

1 各種測(cè)試方法及其相應(yīng)優(yōu)缺點(diǎn)分析

在我國(guó)，目前評(píng)定混凝土材料強(qiáng)度，是以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件的強(qiáng)度作為評(píng)定依據(jù)，評(píng)定實(shí)體混凝土強(qiáng)度，主要以同條件養(yǎng)護(hù)試件的強(qiáng)度作為評(píng)定依據(jù)。兩類試件按相關(guān)規(guī)范同時(shí)符合強(qiáng)度驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，即可判定混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)合格。而實(shí)際操作過(guò)程中，用試件評(píng)定由于其批量混凝土的生產(chǎn)、澆筑、結(jié)構(gòu)尺寸、環(huán)境溫濕度等的不同，具有一定的局限性，因此，對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體的實(shí)測(cè)就更加客觀、直觀、有代表性。混凝土實(shí)體強(qiáng)度的測(cè)試評(píng)定方法較為常用的目前有回彈法、取芯法、超聲回彈綜合法三種。

1.1 回彈法

回彈法亦為表面硬度法，它是利用混凝土表面硬度與強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系來(lái)推定混凝土強(qiáng)度的一種非破損方法。目前我國(guó)所采用的回彈儀，其標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的沖擊能量為 2.207J，示值系統(tǒng)為多為指針直讀式（或數(shù)顯式）。檢測(cè)時(shí)，通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土的回彈，得到回彈數(shù)據(jù)，再測(cè)試碳化深度，根據(jù)測(cè)強(qiáng)曲線推定出結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土的強(qiáng)度。該方法方便快捷，適用于普通成型、齡期為 14～1000d、抗壓強(qiáng)度在 10～60MPa、表面干燥、內(nèi)外質(zhì)量差異不大的混凝土。而且檢測(cè)價(jià)格低，普遍被工程檢測(cè)所使用。對(duì)有些特殊材料、特殊工藝、特殊部位的混凝土需借助專用測(cè)強(qiáng)曲線才能檢測(cè)。

回彈法作為一種無(wú)損檢測(cè)方法，所使用儀器輕便、操作簡(jiǎn)單，測(cè)區(qū)布置靈活，測(cè)試范圍廣。由于回彈法是根據(jù)混凝土的表面彈性特征與某些物理量的相關(guān)性為基礎(chǔ)，間接反映構(gòu)件的強(qiáng)度，當(dāng)這種相關(guān)性受到某種因素的影響時(shí)（如，混凝土內(nèi)部質(zhì)量與表面質(zhì)量存在較大差異時(shí)），其測(cè)定結(jié)果的誤差往往較大。

1.2 鉆芯法

鉆芯法是在結(jié)構(gòu)混凝土中鉆取直徑 100mm 的標(biāo)準(zhǔn)芯樣進(jìn)行試壓，從而測(cè)定結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的一種半破損方法。它適用于齡期較長(zhǎng)的混凝土及強(qiáng)度不低于 C10等級(jí)的混凝土的檢測(cè)。它是一種直觀、可靠和準(zhǔn)確的方法，能較好的反映混凝土實(shí)際強(qiáng)度狀況，對(duì)用非破損法無(wú)法準(zhǔn)確確定混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的，可用鉆芯法進(jìn)行修正。

在下列情況下，亦可以進(jìn)行鉆取芯樣檢測(cè)其強(qiáng)度：

（1）對(duì)立方體試塊的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生懷疑。其一是試塊強(qiáng)度很高，而結(jié)構(gòu)混凝土外觀質(zhì)量很差，其二是試塊強(qiáng)度較低而結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量較好或是因?yàn)樵噳K形狀、尺寸、養(yǎng)護(hù)等不符合要求而影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。

（2）混凝土結(jié)構(gòu)因水泥、砂石質(zhì)量較差或因施工、養(yǎng)護(hù)不良發(fā)生質(zhì)量事故。

（3）采用非破損方法檢測(cè)時(shí)，如所測(cè)部位表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異，或者使用期間遭受化學(xué)腐蝕、火災(zāi)，硬化期間遭受凍害的混凝土均可采用鉆芯法檢測(cè)其強(qiáng)度。同時(shí)芯樣上裂縫大小、骨料分布、顏色情況等亦能直觀反映混凝土內(nèi)部質(zhì)量情況。

但鉆芯對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土造成局部損傷，可能損傷鋼筋，降低結(jié)構(gòu)的承載力。而且取芯操作不便，工藝復(fù)雜，檢測(cè)費(fèi)用高。因此，鉆芯法一般僅適用于復(fù)核、校準(zhǔn)之用。

1.3 超聲回彈綜合法

采用超聲儀和回彈儀，在結(jié)構(gòu)混凝土同一測(cè)區(qū)分別測(cè)量聲速值及回彈值，根據(jù)混凝土強(qiáng)度與硬度，以及超聲波在混凝土中傳播之間的關(guān)系推定強(qiáng)度等級(jí)的一種非破損方法。它的特點(diǎn)是既能反映混凝土表層情況，亦能反映內(nèi)部質(zhì)量，從而全面反映混凝土整體質(zhì)量。此法較單一的回彈法與超聲法相比減少了混凝土齡期與含水率的影響，因而精度較高，適用于齡期為 7～2000d、混凝土強(qiáng)度為 10～70MPa 的混凝土。但不適用于檢測(cè)因凍害、化學(xué)侵蝕、火災(zāi)、高溫等已造成表面疏松、剝落的混凝土。

2 各種測(cè)試評(píng)定方法的試驗(yàn)、數(shù)據(jù)匯總與分析

2.1 在試驗(yàn)室做下列試驗(yàn)，匯總數(shù)據(jù)

（1）選取 C30 預(yù)制梁構(gòu)件 28 天的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件共 8 塊，分別對(duì)其進(jìn)行回彈法和超聲回彈綜合法的測(cè)試，然后對(duì)試件進(jìn)行破壞試驗(yàn)。

（2）在預(yù)制梁構(gòu)件上選四處分別對(duì)其進(jìn)行回彈法和超聲回彈綜合法的測(cè)試，再在相應(yīng)位置各自鉆取 1 個(gè)芯樣進(jìn)行表面處理后進(jìn)行破壞試驗(yàn)。對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)試件和預(yù)制梁混凝土芯樣的試驗(yàn)結(jié)果

2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的初步分析

從表1 可知：回彈法試驗(yàn)誤差在 -8.15%～13.66%之間不等，綜合法試驗(yàn)誤差在 -6.52%～4.92% 之間不等，綜合法試驗(yàn)結(jié)果比回彈法試驗(yàn)結(jié)果誤差小，結(jié)果更為準(zhǔn)確。因而在用非破損方法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇綜合法。

鉆芯法是檢測(cè)混凝土強(qiáng)度準(zhǔn)確性最高的方法，但是其對(duì)構(gòu)件有一定程度的破壞，因而在檢測(cè)過(guò)程中，必要的時(shí)候才采取此種方法。當(dāng)檢測(cè)構(gòu)件的混凝土符合CECS02:2005《超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》時(shí)，建議優(yōu)先選擇綜合法，檢測(cè)精度相對(duì)較高、操作相對(duì)方便；當(dāng)檢測(cè)構(gòu)件狀態(tài)很好地符合 JGJ/T 23—2011《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》時(shí)，可以運(yùn)用回彈法檢測(cè)，此法檢測(cè)費(fèi)用低、速度快。在非破損方法的基礎(chǔ)上運(yùn)用鉆芯法進(jìn)行修正，可進(jìn)一步提高強(qiáng)度的測(cè)試精度，在必要時(shí)是較為客觀、可行的一種方法。

3 結(jié)論與建議

混凝土的質(zhì)量直接影響工程的實(shí)體質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全?；炷恋膹?qiáng)度是混凝土質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。一般情況下以混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊和同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度來(lái)評(píng)定混凝土強(qiáng)度。但是有時(shí)由于試塊因?yàn)殡x散性太大而無(wú)效，或者同條件養(yǎng)護(hù)試塊未達(dá)到或超過(guò) GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定的等效養(yǎng)護(hù)齡期，無(wú)法準(zhǔn)確地反映現(xiàn)場(chǎng)混凝土實(shí)際質(zhì)量情況，需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)手段推定混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的方法，建議按以下方法選用：

（1）回彈法檢測(cè)操作方便、取得結(jié)果便捷，不破壞實(shí)體結(jié)構(gòu)，可作為常規(guī)實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的方法，對(duì)有些特殊材料、特殊工藝、特殊部位的混凝土需借助專用測(cè)強(qiáng)曲線才能檢測(cè)。

（2）取芯法直觀、可靠、準(zhǔn)確，能較好地反映混凝土實(shí)際強(qiáng)度狀況，但會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞，且費(fèi)用較高，對(duì)用非破損法無(wú)法測(cè)試結(jié)果有懷疑的，可用鉆芯法進(jìn)行修正。

（3）超聲回彈綜合法既能反映混凝土表層情況，亦能反映內(nèi)部質(zhì)量，從而能全面反映混凝土整體質(zhì)量，精度較高，但由于需采用超聲儀和回彈儀相結(jié)合，一般不經(jīng)常使用，建議在工程實(shí)踐中嘗試。

（4）當(dāng)回彈法測(cè)試結(jié)果值得質(zhì)疑時(shí)，建議直接在回彈數(shù)據(jù)最低的結(jié)構(gòu)部位取芯試驗(yàn)，若合格即可評(píng)定整個(gè)批次合格，若不合格，再采取其他方法擴(kuò)大、批量檢測(cè)，是最快捷有效的方法。