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浅谈混凝土强度检测的方法及结果分析顾海斌

发表时间：2020/4/14 来源：《建筑模拟》2020年第2期作者：顾海斌

[导读] 随着科学技术不断发展，工程质量的检测也在不断的创新，混凝土是现代建设工程中不可缺少的材料，它的质量可以直接体现出整个工程的优劣。所以在检测行业中抗压强度是混凝土最为重要的指标，是用于判断其合格与否的重要依据，所以根据所检的工程类型、设计强度、现场实际情况的不同应选择相应的检测方法，本文介绍了几种强度检测常用的方法及其优缺点。

        上海标济工程质量检测有限公司上海市浦东新区 201316
        摘要：随着科学技术不断发展，工程质量的检测也在不断的创新，混凝土是现代建设工程中不可缺少的材料，它的质量可以直接体现出整个工程的优劣。所以在检测行业中抗压强度是混凝土最为重要的指标，是用于判断其合格与否的重要依据，所以根据所检的工程类型、设计强度、现场实际情况的不同应选择相应的检测方法，本文介绍了几种强度检测常用的方法及其优缺点。
        关键词：混凝土；强度检测方法；试块法；分析；

        混凝土作为一种具有良好的可塑性和耐久性的材料被人们广泛使用在各种工程项目建设中。它的价格便宜而且还比较环保。但凝固后的混凝土自重较大还容易产生收缩裂缝，和韧性材料比，它的抗冲击和抗震动的能力相对较差。所以将其和钢筋共同使用，既有了钢筋的柔韧性又有它的抗压性。通过对其进行强度检测，能更好地利用和检验混凝土的质量，应用高性能与高强度的混凝土，能更好得够改善工程项目建设的条件、满足更高要求的工程建设的需求。现以我自己的实际工作经验对比较熟悉的几种方法进行研究分析。
        1.检测方法介绍
        1.1试块法
        试块法是最常用的。在工程现场浇注混凝土时进行随机抽样送检，一般在达到28天标准养护龄期后在实验室用压力试验机进行强度检测。得到混凝土实际强度。它的优点在于操作简单，检测的结果具有直观性，但对于施工以后的质量无法保证，在很多情况下不能客观的反映结构构件的强度，在试件的制作过程中会存在操作马虎，养护不够规范，甚至做假行为，或者受到其他因素的影响，导致试件的强度高于或低于混凝土的设计强度。
        1.2钻芯法
        钻芯法是使用取芯机从代表性结构混凝土上钻取规定的芯样进行修整后检测其强度或观察内部缺陷的方法。这种方法对于检测混凝土的强度、内部裂缝、分层和空洞等缺陷有很好的直观性和可靠性。是一种局部破损的检测手段，对在一些强度的测试结果中有怀疑、施工现场有混凝土质量问题或混凝土遭受损伤时，可以用钻芯法检测相对可靠。但钻芯法的缺点也特别明显，检测成本高、花费时间长、设备笨重、而且对混凝土有一定的损伤，后期还要进行空洞修补，因此在位置和数量方面会受到一定的限制；钻取芯样的高度和质量也必需满足，否则很容易影响最终的检测结果，操作难度相对较大。
        1.3回弹法
        回弹法是混凝土现场实体检测中最常用的方法。简单得说就是使用回弹仪弹击混凝土表面测量硬度来推定其抗压强度的方法。因为混凝土的强度与表面硬度有一定的关系，所以通过建立硬度的回弹值与强度的测强曲线来推定强度值。其优点在于它的设备轻便、操作简单，测量能力灵活快捷，费用也较低，所以是我国目前在工程检测中使用最广泛的无损检测方法，。但与其他的方法相比精确度相对偏低，容易受到操作方法、设备性能、天气状况、碳化等影响，且要求混凝土表面与内部质量无明显差异，内部无缺陷等。故单一使用回弹法很难实现实体强度精确检测。
        1.4 超声法
        超声法是一种无损检测方法，也叫超声脉冲法是利用仪器测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度，运用声学的众多特性来判定混凝土内部的缺陷状况，能在不破坏混凝土的情况下，检测它的内部质量.包括混凝土的密实程度、内部空洞、裂缝深度、表面层损伤的厚度等等，但是在实际检测时影响传播速度的因素有很多，如构件的尺寸形状，测点之间的距离、水泥的品种、骨料的颗粒级配，水灰比，混凝土中的钢筋配制等等。所以超声法检测混凝土的强度无法达到一定的精准性。而对于检测混凝土的内部缺陷和匀质性方面的优势更为突出。
        1.5超声回弹综合法
        超声回弹综合法简单地理解就是用两种方法进行联合使用，用混凝土超声波检测仪测量声速，混凝土回弹仪测量表面硬度回弹值，利用超声波在混凝土中的传播速度与混凝土表面硬度两者之间的相互关系推定混凝土的强度。两者可以起到很好的互补作用，避免了彼此的弊端，最主要的是弥补了回弹法只能测量混凝土表面强度却不能确定混凝土构件内部质量的缺点，相比采用单一检测方法使测试的精度得到大幅度提高。在判定混凝土质量问题时，可作为一个重要依据。
        2.新型装置检测（试块法）
        在日常的检测中，混凝土试块的抗压强度检测是每家检测单位必不可少的工作。就如我们单位一天多时有七八十组试件甚至更多，一天下来的工作量非常大，检测的结果直接影响出具的检测报告，数据的真实性和时效性也关系着工程质量的优劣。现有的检测装置结构都比较简单，而且样品必需由人工搬运，费时费力；检测时样品的摆放和取出都需要人工操作，摆放时如果发生偏移会直接影响数据的真实性；这些操作过程无形中降低了设备的使用性能和实际工作效率。
        我根据传统检测装置的弊端加以优化，设想出一种新型混凝土强度检测装置（如图1）。该装置主要由一套传送装置、控制箱、和一对液压动力装置三大部分构成。传送装置分别安装在承压板左右两侧，其作用是通过传送带带动传送块将事先一一编排好放在传送块上的混凝土试块运送至承压板上，传送带上方和传送块下方可设计成齿轮形连接，依靠齿轮带动传送块推送上一块传送块至另一面的传送带上，一侧进一侧出。控制箱位于机架外侧，是全装置的核心操控箱，使第一液压箱、第二液压箱、电机和显示屏正常运行，并将检测数据通过显示屏直观的显示出来；一对液压装置作为动力装置，分别位于机架顶部和内侧。第一液压箱位于装置顶部，通过控制顶压板向下移动对固定好的混凝土检测样品进行挤压测试；第二液压箱在机架内侧，通过控制机械臂设定好的距离来推动检测样品到指定挤压区域，避免施压检测时受理不均发生偏移，保证数据的准确性；检测完成后推送破损样品至卸样台也可用传送装置将剩余的碎渣卸下。无需人工搬运。使整个抗压检测过程更加自动化。

        图 1 整体结构示意图
        1.底座；2.机架；3.顶板；4.承压板；5.第一液压箱；
        6.第一液压杆；7.顶压板；8.传送块；9.控制箱；10.显示屏；
        11.第二液压箱；12.卸样台
        3.混凝土强度试验的对比分析
        混凝土的质量检测总的来说主要分破坏性检测和无损检测。下面我用两种最常用的方法随机抽检某在检工地的试验数据进行分析比较。
        （表一）

         回弹法
        第一测点                 第二测点                                                                             第三测点


        4.数据分析
        抽检样品强度：C35，检测部位地下一层。
        按照规范，试块法参照的是GB/T 50081-2019 标准（表一），实际抽检的试块为100mm×100mm的立方体标养试件，到期后通过压力机测出抗压强度值后折合成标准强度值作为最终结果，回弹法参照的是JGJ/T 23-2011标准，同一批材料随机抽取3个测点，龄期为50天，通过计算得出混凝土强度推定値作为最终结果，可以看出两种方法得出的几组数据基本相近，未出现很大的误差，也相互验证了数据的可靠性。所以正常条件下两者都能有效验证混凝土的强度。根据我的经验，如若抛开材料本身的问题，试块法检测时样品的制作、养护和试验条件很容易影响最后的结果。回弹法检测试时，人员的操作方法、设备的角度对结果的影响很大，检测部位应选择表面干燥、光洁的，以保证测试结果的准确性。所有这也应证了试块法是一种施工过程中的检测，回弹法是施工后为验证结果准确性的重要依据。
        5.结束语
        如今检测技术正向着更加智能化的方向发展，我们检测人员自身更应该吃透每种检测方法的优缺点及适用范围，有利于选择更加合理的检测方法。对于试块法应当优化设备，并使得检测更加方便、结果更家精确，提高工作效率的同时以便更好地为工程的监督和评价工作提供更高的服务质量，减少材料浪费，节约人力和材料成本。