唐伟国
上海烁建检测技术有限公司
摘 要：建筑业作为推动我国社会经济发展的基础性行业，近年来的发展速度十分迅猛，而建筑施工项目的不断增多使相应的工程质量问题成为了当前社会所关注的焦点，在日常参与的检测过程中，就工程中混凝土的质量问题争议和矛盾比较多，为了解决问题，通常选择委托第三方具有相关资质的公司进行现场的结构混凝土抗压强度的检测，就是我们常说的主体结构非破损检测。基于此，本文结合笔者多年的检测经验及上海地方对于结构混凝土抗压强度检测技术标准的改版之际，重点论述不同检测方法的优缺点、适用范围、选择的依据、以及各种检测方法在实际应用中可能遇到的问题、需注意的事项并提出相应的建议等，以供参考。
关键词：结构混凝土；抗压强度检测技术；应用
前言：
在上海市的建设工程中，需要进行结构混凝土抗压强度现场检测的，基本上采用非破损的方法来进行，除了主要参考和使用的上海市工程建设规范DG/TJ 08-2020-2020《结构混凝土抗压强度检测技术标准》外，还必须严格的遵循国家、行业、地方以及相关政府职能部门所颁布的一系列现行相关标准的要求。在日常的工程检测中，经常会涉及现场各种因素的影响，所以应该事先尽可能的了解工程的详细信息、检测的目的等，及时制定相应的检测方案，选用合适的检测方法。
1 结构混凝土抗压强度检测技术的使用要求
1.1 回弹法以及超声回弹综合法
采用这两种检测方法来对结构混凝土抗压强度检测时，其混凝土使用的各种原材料（比如水泥、砂、石、外加剂、掺合料、拌合用水等）应该要符合各自的技术要求；从成型工艺上来说，适用于普通成型的混凝土，不适用于生产时采用了加压振动、离心成型等特殊工艺的混凝土及混凝土结构内外质量有明显差异或存在缺陷的部位；对于龄期规定，采用自然养护的是从14天至1500天之间，若采用采用蒸汽养护的，出池后自然养护不得少于7天；混凝土抗压强度的范围是C10至C65。
1.2 钻芯法
适用于混凝土强度等级为C10至C80的普通新旧混凝土，钻芯法不仅能用于确定结构混凝土或构件的抗压强度，而且还可作为与其他方法结合的校正方法来验证混凝土的抗压强度。在实际的检测中，超声回弹法进行检测的结果要比回弹法来的更准确些，而对检测结果有争议时，普遍采用钻芯法检测或修正。
2 结构混凝土抗压强度检测技术在建设工程中的应用
2.1 回弹法
2.1.1 回弹法简述
回弹法就是通过一种叫回弹仪的设备来弹击被测混凝土表面的硬度，从而推算出混凝土强度的一种简单实用的方法，但是这种方法不适用于混凝土表层及内部质量有明显或着有内部缺陷的情况。回弹法所呈现出的优势特点主要为：测试速度快，进而能够提高检测的效率，与此同时，其所需要投入的费用比例较低且在实际使用的过程中方法也比较简单，容易操作，但是这一方法也存在着明显的缺点：与其他两种检测方法相比较而言，此种检测方法下检测出的结果精准度偏低。
2.1.2 回弹法的实际应用与注意点
第一，仪器设备要求。
回弹仪作为回弹法主要的仪器设备，一般市面上常用的有指针直读式和数字式两种，如果使用的是数字式回弹仪，标准中规定也是要带有指针的直读功能，并且指针的读数与数字显示的读数误差不能超过1。在实际使用的过程中，要对回弹仪所处的状态进行检测，确保其是否处于标准化状态之下；在率定过程中应该检查弹击面的情况，因为率定试验用钢砧弹击面是否平整会对率定结果产生很大影响的；当常规保养后钢砧率定不符合要求时，说明回弹仪已经受损坏或已偏离标准状态，这时候需要进行维修，维修后的回弹仪需要校准合格后方可投入使用。
第二，回弹测区的布置要点。
检测时应在构件上选取有代表性的布置测区，尽可能布置在混凝土浇筑方向的两个对称侧面上，选取测区的表面不应有饰面层、浮浆、不平整等情况，如有，应该先将其处理好后再检测。检测时混凝土的表面不应该有潮湿，当测试面为曲面时，曲率半径不应小于250mm。 测区具体布置的数量应符合图1的规定。
图1
第三，碳深度值的测定。
我们利用混凝土碳化后失去碱性，遇酚酞不变色，而内部未碳化的混凝土呈碱性，遇酚酞变红色的一个过程来测定碳化深度值，测点应布置在回弹后有代表性的测区进行测量。需要强调的是如果存在隔离剂，那么其会与混凝土产生化学反应，进而影响到碳化深度的测量值，所以需要首先将混凝土表面进行磨砂清除，厚度大概在两毫米以内，测点数不少于3个，每个测点测试不少于3次，读数精确至0.25mm，孔洞要求直径约15mm，深度不小于6mm，避免多次开洞，酚酞酒精溶液浓度约为2%。
第四，结果计算的规定。
当在检测过程中，不具备浇筑方向侧面水平测试的条件，或者是在顶面或底面测试的，一定要进行角度和顶面底面修正，原则是先进行角度修正，再进行顶面或底面修正。在实际检测中如果遇到材料及龄期与标准中测强曲线制定条件有较大差异时，可采用修正量的方法对结果进行必要的修正。
当构件中的测区强度推算值出现小于10 MPa时，那么该构件的强度推定值就定义为“小于10MPa”， 如果测区强度推算值出现大于65.0 MPa时，则该测区强度的换算值应视为65.0 MPa，只有在该构件所有测区强度的换算值均大于65.0 MPa时，该构件的强度推定值才能表述为“大于65MPa”。
2.2 超声回弹综合法
2.2.1 超声回弹综合法简述
此种方法指的是通过超声波的再现率来测量混凝土的声速，结合相应的回弹值，来得出结构混凝土的抗压强度。采用超声法能够较为真实的反映混凝土内部的质量状况，所以采用超声回弹综合法能更好的反映结构混凝土的实际状况，检测结果的准确性要由于回弹法。但是，该种检测方法也存在着一定的弊端，即对技术的要求过高，实际实施的过程中落实起来相对比较难。
2.2.2 超声回弹综合法的实际应用与注意点
第一，仪器设备要求。
超声回弹综合法主要使用的设备就是回弹仪及混凝土超声波检测仪，回弹仪的要求同回弹法，此处不再列举了，主要来说一下混凝土超声波仪的要求，测量精度的要求：声时最小分度值为0.1μs，信号幅度调整系统的最小分度值为1db，换能传感器的工作频率在（50-100）kHz范围内。由于超声波仪是电子元件产品，所以对蓄电也做了要求，不得少于4小时，另外考虑到0℃以下混凝土中的自由水会结冰以及大于40℃时超声波仪中的电子元件性能改变，对检测的结果有影响，所以规定了使用温度的范围为（0-40）℃。
第二，超声声速的检测。
超声速度检测的测点应位于回弹试验的同一区域，先进行回弹检测，然后再进行超声检测。在超声检测时，应首先考虑采用对测法，每个测区布置三个点，只有在不具备对测的条件时，才选用角测或单面平测。使用耦合剂时要做到保持耦合状态一致，在保证换能器辐射面与混凝土测试面完全接触的情况下耦合层尽量薄，保证声时检测时的条件一致。
第三，抗压强度的计算。
回弹的计算取值要求同回弹法，超声测得的声速代表值取三个测点的平均值，如果超声的测点布置在结构混凝土浇筑方向的侧面并且采用的是对测法或者斜测法时，测得的声速值不需要对其进行修正，但是在结构混凝土浇筑方向的表面和底面对测时，测得的声速需要进行修正，如果是采用单面平测时，还需要对平测的声速再加以修正。超声回弹综合法抗压强度值的推定标准与回弹法基本相同，当按批检测时出现构件测区抗压强度标准差过大且超过规定值时，应对该批构件按单个构件进行检测和推算。
2.3 钻芯法
2.3.1 钻芯法简述
钻芯法是在结构混凝土的表面选取具有代表性的部位进行钻芯取样，而后再经过专业的处理后对芯样进行抗压强度检测的一种方法。采用钻芯法检测的优点是方法直观，能够教真实的反映被测混凝土的强度，检测结果也比较容易被大家接受，当对采用其它非破顺检测结果有异议时，通常采用此方法来处理；缺点是这一检测方法会对混凝土表面造成一定程度的破损，且检测的费用较高，相应的检测周期也比较长。
2.3.2 钻芯法的实际应用与注意点
第一，主要设备。
选用仪器设备的技术性能要能保证芯样的质量，所以都要满足相应的技术要求。钻芯机应能方便固定及移动，要有水冷却系统，有足够的刚度，宜选用人造金刚石薄壁钻头；选用的芯样切割机和磨平器也应配备水冷却系统及牢固的夹紧装置；芯样补平用的装置应能使样品端面平整及轴线的垂直；用于探测钢筋位置的定位器的最大探测深度应大于60mm，为了保证准确度，规定探测误差要小于3mm。
第二，芯样的钻取要点。
芯样的钻取部位除了要有代表性及较小受力外，还应考虑取芯机能否固定和可操作性，同时要避开主筋、预埋件等影响部位，钻芯时用水来冷却钻头，要控制好冷却水的流量和钻孔的速度。当钻芯完成后，取出芯样及时进行标记，并对留下的孔洞进行修补。芯样的直径、高径比等还应符合图2规定：
图2
第三，芯样的加工及技术要求。
锯切后的芯样应进行端面处理，一般采用磨平机磨平的方法，当设计强度小于C30或芯样端面有轻微缺陷时，可采用硫磺胶泥补平的方法处理，但是补平的厚度要控制在小于1.5mm。在芯样抗压试验前应测量芯样的尺寸，测量方法与精度要求符合图3的规定：
图3
当芯样出现裂缝或其他明显缺陷的、芯样的高径比不在0.95~1.05之间的、任一高度直径与平均直径差值大于1.5mm的、端面不平整度超过0.1mm的、与轴线的不垂直度大于1度的，都不能作为有效芯样参与计算，应该剔除。
第四，芯样抗压的试验及计算推定。
芯样的抗压试验根据检测部位所处的环境来决定的，在干燥状态下钻取的芯样，经加工处理后在室内自然干燥三天以上进行抗压试验，在潮湿状态下钻取的芯样，芯样在加工后应放置在（20±5）℃的清水中浸泡养护（40-48h）后，立即进行抗压试验。如果使用硫磺胶泥补平的，还需要对抗压结果进行修正。混凝土抗压强度按批推定的，推定上下限值构成的推定区间的置信度宜为0.90，采用小直径非标准芯样的，推定区间的置信度宜为0.85，一般我们取推定值的上限值作为该批结构混凝土的抗压强度值；按单个构件推定时，规定有效芯样至少3个来进行抗压强度检测，然后取其中的最小值作为该构件的抗压强度值。