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摘要：近年来人们生活水平的提高，对建筑施工质量的要求也在提高。混凝土的抗压强度是结构工程设计中最重要的参数之一。由于混凝土是一种多相多缺陷的非均质材料，其主要缺陷（空隙和裂纹）对抗压强度具有重大影响。在混凝土的制备中，水泥强度、水灰比、外加剂以及粗骨料尺寸变形等等因素也会影响到混凝土的抗压强度。其中，水灰比（w/b）是决定混凝土材料性能的主要因素，因此，对于一种坚固耐用的混凝土，设计合适的水灰比是必要。本文就混凝土抗压强度的检测方法展开探讨。
关键词：混凝土；抗压强度；无损检测
引言
混凝土是主要建筑材料之一，除强度外，保证混凝土耐久性也是重中之重。目前，混凝土结构性能检测主要有局部破损法与非破损法2种方式，在具体性能检测过程中，常见方法主要包括超声法、回弹法、超声-回弹法等。
1混凝土抗压强度的检测方法
1.1钻芯法
钻芯法主要是通过人造金刚石薄壁钻头直接从混凝土结构或构件实体上钻取若干个混凝土芯样本，经过双刀切割机加工、自然养护并达到规定龄期后，通过压力机对混凝土的抗压性能进行评价。对于混凝土的强度检测，钻芯法因为具有直观、便捷、可重复等优点，成为判断混凝土结构性能的有效方法。目前，我国公路、水利、建筑等行业根据本行业特征出台了相应的钻芯法标准，如GB/T50107—2010《混凝土强度检验评定标准》、GB50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》等。在混凝土结构检测中，由于薄壁混凝土构件钢筋间距不断减小，在钻取100mm的芯样时可能伤及配筋、主筋等，因此，在高径比为1∶1～2∶1的情况下钻取困难。随着建筑行业的发展，要求钻芯法不断减小混凝土芯样的直径，并按照行业的评判标准，采用多种方法优化钻芯取样过程，以避免质量问题，满足建筑工程项目的混凝土施工要求。从技术应用现状看，钻芯法可用于测量混凝土的抗折强度、耐久性等关键数据，与其他技术相比，在混凝土性能检测中展现出其良好的灵活性，所呈现的信息全面，能够为相关方提供完整的数据参数支持。
1.2掺入矿物掺和料
研究发现，矿物掺和料会影响混凝土力学性能。通过试验发现，Ⅱ级粉煤灰掺量存在一个合理范围，适量粉煤灰对混凝土性能有良好的改善作用。研究表明，大掺量粉煤灰混凝土后期强度增长较快，其强度远高于无掺和料混凝土。试验结果表明，钢渣矿渣粉的掺入不仅有利于提高新拌混凝土的工作性能，还可以抑制混凝土的经时坍落度损失。在一定范围内增加石灰石粉的细度，能够提升混凝土的早期强度，但当石灰石粉替代水泥的比例大于20%时，混凝土的抗压强度值下降很快。目前，对于矿物掺和料对混凝土力学性能的研究多聚焦于单掺某种掺和料，但对各类矿物掺和料混掺的研究相对较少。通过将粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉以不同比例掺入混凝土中进行抗压试验，研究不同掺量矿物掺和料对混凝土抗压强度的影响及其变化规律。
1.3回弹法
回弹法检测混凝土抗压强度是目前最为广泛的混凝土强度检测方法，主要通过回弹仪对混凝土构件进行回弹，然后进行碳化深度检测，利用回弹数值和碳化深度值计算混凝土强度推定值。回弹法是通过混凝土表面硬度推定混凝土抗压强度，回弹检测过程的准确性对检测结果非常重要。对回弹检测过程中的各种影响因素进行分析，在检测过程中对不利因素进行控制，可以有效提升检测结果准确性。
回弹法检测混凝土抗压强度过程中对检测人员的要求较高，而且各种影响因素均会对检测结果造成不可逆的影响，需要对检测过程中可能出现的影响因素进行分析。（1）检测人员在开始检测之前需要对工程概况进行充分了解，熟悉工程现场实际情况，科学合理选取代表性构件，抽样批检测时若选取的构件不具备代表性则检测结果可能会相差较大，不利于真实合理地对混凝土构件进行判定。（2）在确定的待检测构件上要合理选取测区和测点，JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中要求相邻两测区间距不应大于2m，测区离构件端部或施工缝边缘距离不宜大于0.5m，不宜小于0.2m，测区面积不宜大于0.04m2；测点要在测区内均匀分布，相邻两侧点之间净距不宜小于20mm，测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。混凝土整体为非均匀性材料，但局部骨料分布会相对均匀，当测区过近或者测点过近会导致回弹值集中在某一区间内，无法准确判定混凝土构件的抗压强度推定值。（3）在对混凝土构件回弹之前，应将测区内表层混凝土浮浆剔除，露出混凝土原浆面。随着泵送混凝土的大量使用，混凝土水胶比会大量提升，部分轻质外掺料和细骨料会附着在模板表层，水分蒸发后会形成浮浆，造成回弹值的降低。因此，必须将混凝土表层浮浆剔除，对混凝土原浆层进行检测才会提升检测结果的准确性。（4）回弹过程中回弹角度要垂直于待测混凝土构件的表面，若角度出现偏差则应采用角度修正系数进行修正。
2混凝土抗压强度的模型预测方法
使用各种仪器对混凝土抗压强度的检测需要对不同龄期的混凝土进行多组平行试验来确定参数值，不但费时费力，而且试验过程和试验结果均会受到很多因素的影响。所以，关于模拟预测混凝土抗压强度的研究越来越多。近年来，研究者们致力于发现预测准确性更高、分析能力更强的模型。由于混凝土的复杂性，其抗压强度的检测也具有较多不确定性。基于混凝土的成分和配比，采用了一种新的集成计算技术━BoostingSmoothTransition（BooST），并将其与其他方法进行比较，预测混凝土28天的抗压强度。与其他方法相比，BooST在预测准确性上占优势，误差最小，并且更符合实验室的试验结果。然而，在制备混凝土的过程中抗压强度对不同参数的依赖性使得预测技术具有挑战性。因此，使用machinelearning（ML）技术来预测试验结果，他们将极端学习机（extremelearningmachine，ELM）与一种被称为灰狼优化器（greywolfoptimizer，GWO）的元启发式算法相结合，提出一种新的混合模型ELM-GWO来预测混凝土的抗压强度。然后，使用了多个著名的模型来评估ELM-GWO的性能，结果表明，混合模型ELM-GWO可以有效地提高模型的性能，并能够达到更好的性能指标。大多数模型将混凝土视为一种均质材料，而它是由骨料、水泥浆体和空隙组成的非均质复合材料。而且，现有的异构模型仅限于一种骨料类型。选用两种不同类型的骨料进行混凝土配合比设计，并分别将它们定义为有限元模型中的不同相，然后使用医用CT扫描样品的图像，通过网络图像处理技术，将图像转换为可管理的中尺度六面体元素，建立有限元模型。然后使用Abaqus软件的显式动力学求解器，得到样品的抗压强度，该模拟结果与实验室结果的偏差为8%～10%。研究结果表明，X射线的CT图像可以用来评估混凝土的极限强度，有利于工程的监督管理。
结语
在进行混凝土性能检测时，工作人员要充分认识到其他因素对测验结果的影响，发挥检测技术优势，争取直观地显示混凝土结构性能的变化，为最终更好地掌握混凝土构件性能奠定基础。
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