浅谈建筑混凝土结构实体检测的方法

史长江

【摘 要】建筑混凝土结构实体检测是对已完成工程的功能性项目的实体进行检验，更真实、直接和客观地反映施工全过程的质量控制结果和最终结构的综合性能。为了确定结构的安全性和耐久性是否满足要求，需要对工程结构进行检测和鉴定，对其可靠性做出科学评价。本文主要介绍建筑混凝土结构实体检验中的内容及方法，在实际工作中起一定参考作用。

【关键词】混凝土结构；实体检测；方法

一、混凝土强度检测方法

近年来，非破损法、局部破损法和综合法是目前混凝土现场检测的常用方法，非破损方法日前常用的有回弹法、超声回弹法；局部破损法日前常用的有钻芯法、后装拔出法、剪压法、贯入法；综合法是半破损与非破损的综合应用，常用有钻芯—回弹法，钻芯—超声回弹法。一般建筑工程质量检测机构和建筑公司试验室主要是采用钻芯法、回弹法、超声回弹法。

（一）钻芯法

钻芯法是一种简便、直观、检测精度较高的局部破损的检测方法。该法是利用钻芯机直接在结构混凝土上钻取芯样，然后进行抗压试验，以芯样强度评定结构混凝土强度。由于钻芯法的测定值就是圆柱状芯样的抗压强度，即参考强度或现场强度。它反映的是同条件养护龄期的混凝土强度，它与立方体试件抗压强度之间，无需进行某种物理量与强度之间的换算。因此，普遍认为这是一种较为直观、可靠、精度高的检测手段，已为较多的国家所采用。

（二）回弹法

回弹法是利用一种弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆），弹击混凝土表面，并测出重锤被反弹回来的距离，对回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标，来推定混凝土强度的一种方法。由于测量在混凝土表面进行，所以应属于表面硬度法的一种。用回弹法检测混凝土抗压强度，虽然检测精度不高，但设备简单、操作方便、测试迅速，以及检测费用低廉，且不破坏混凝土的正常使用，故在现场直接测定中使用较多。

（三）超声-回弹综合法

超声-回弹综合法检测混凝土抗压强度是一种原位无损检测方法，它是根据实测声速值和回弹值综合推定混凝土强度的方法，采用带波形显示器的低频超声检测仪，并配置频率50- 100kHZ的换能器，测量混凝土中的超声波声速值，以及采用弹击锤冲击能量为2.207J的混凝土回弹仪，测得其回弹值。通过测强曲线来换算混凝土抗压强度的一种检测方法。

超声-回弹综合法超声测区布置同回弹法基本一致。一般采用对测和角测的方法进行，当被测构件只有一个检测面时，可采用单面平测。在进行实际对测检测时，一般采用对角线的方法布置3个测点，检测应注意被检测混凝土应饱满，避开有钢筋密集区或其它预埋件的边缘等地方。其次对于耦合剂的选择也应根据温度和检测条件的变化进行变化，其选择的基本原则是保证换能器辐射面与混凝土测试面达到完全面的接触，保证耦合良好。

（四）综合法

所谓综合法就是采用两种或两种以上的无损检测方法，获取多项物理参量，并建立强度与多项物理参量的综合相关关系，以便从不同角度综合评价混凝土强度。由于综合法采用多项物理参数，能较全面地反映构成混凝土强度的各种因素，并且还能抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素，因而它比單一物理量的无损检测方法具有更高的准确性和可靠性。目前常用的有综合法有钻芯-超声回弹综合法、钻芯—回弹综合法等，其中超声-回弹综合法已在我国广泛应用，并以制定相应的技术规程。

二、钢筋保护层厚度检测

（一）非破损方法

混凝土结构实体钢筋非破损检测仪器主要有声学原理和电磁学原理两种。目前国内检测仪器多采用电磁学原理，即检测仪器探头在混凝土表面向内部发射电磁场，混凝土内部的钢筋产生感应电磁场，由于感应电磁场的强度与空间梯度及钢筋直径相关（当空间梯度变化由大变小，感应电磁场的强度由弱变强；钢筋直径由小变大，感应电磁场的强度由弱变强。），因此，通过测量感应电磁场强度的变化，便可确定钢筋保护层厚度和钢筋直径等参数。该方法可作为钢筋定位和保护层厚度检测的主要方法。

在检测前，应对钢筋探测仪进行预热和调零，调零时探头应远离金属物体，宜结合设计资料了解钢筋布置状况。检测时，应避开钢筋接头和绑丝，先对被测钢筋进行初步定位。将探头有规律的在检测面上移动，直至仪器显示接受信号最强或保护厚度值最小时，此时探头中心线与钢筋轴线基本重合，在相应位置做好标记。按上述步骤将相邻的其他钢筋逐一标出。钢筋位置确定后，设定钢筋探测仪量程范围及钢筋公称直径，沿被测钢筋轴线选择相邻影响较小的位置，并应避开钢筋接头和绑丝，读取第1次检测指示保护层厚度值Ct1。在被测钢筋的同一个位置应重复1次，读取第2次检测指示保护层厚度值Ct2。当同一处读取的2个混凝土保护层厚度值相差大于1mm时，该组检测数据无效，并查明原因，在该处重新进行检测。仍不满足要求时，应更换钢筋探测仪或采用局部开槽（局部破损法）方法验证。

（二）局部开槽（局部破损法）

局部破损法是指在结构实体有代表性的部位局部开槽钻孔测定，结果准确，但事后应及时修补。主要的工具有小型手枪钻或凿子、榔头等，用来在需检测部位开槽或钻孔，不得损坏钢筋直到露出所检钢筋。用精度为0.02mm游标卡尺进行测量，测量值精确到0.1mm。

三、楼面板厚的检测

混凝土现浇板厚的测试常用方法主要有取芯法和钻孔法，非破损测试主要有冲击回波法（或反射波法）和脉冲电磁波法。

（一）取芯法

取芯前应先对楼板钢筋及板内预埋管线进行定位，以避免对楼板钢筋及板内预埋管线造成伤害；取芯过程应保证芯样完整，取芯后直接量测芯样的垂值高度（即楼板厚度），同时也可通过芯样判断楼板的施工质量。

（二）钻孔法

钻孔同样前应先对楼板钢筋及板内预埋管线进行定位，钻进过程应保证钻孔与板面的垂直，钻进完成后直接量测楼板厚度。

（三）冲击回波法

冲击回波法利用公式H= C2f0计算的出楼板厚度。试中H 为楼板厚度；C 为应力波在混凝土中传播的波速；f0为应力波传播的主震频率。冲击回波法的关键是确定应力波在混凝土楼板中的传播速度C，应力波在混凝土楼板中的传播速度主要与混凝土强度；组成混凝土的材料产地、种类和配合比以及混凝土的养护条件和龄期等因素有关。测试方法一种是用钻芯法或钻孔法测出板厚，利用公式测得波速C，通过该已知波速C测出的板厚；另一种是用同条件试块用统计方法求得平均波速C （统计越有针对性；试块越多，那么求得平均波速C 越可靠），通过该已知平均波速C测出的板厚。测试误差一般为8%～10%。

（四）脉冲电磁波法

脉冲电磁波法是利用电磁波的运动学原理，采用无线发射和有线或无线接收两探头，发射探头与接受探头分别置于被测楼板的上下两侧，当两探头中轴线重合并垂直于被测楼板，直接测得的两探头的最小距离，该距离即为被测楼板的厚度。该方法测试最小误差为2mm。其中脉冲电磁波法可作为楼面板厚结构实体检测的主要方法，并辅以少量的取芯法或钻孔法方法进行对比验证。

四、结语

混凝土结构实体检验可根据实际情况，采用非破损、局部破损和非破损辅以局部破损的检测方法。混凝土结构实体检验，应根据检测目的确定检测方案。检测数据和结论应真实、可靠、有效，可供建筑结构工程质量评价、设计复核验算以及建筑结构性能鉴定等采用。

参考文献：

[1]张治泰，李乃平.关于钻芯法检验结构混凝土强度问题[J].工程质量，2010，（06）.

[2]谢建军.建筑结构检测试验鉴定研究[J].大众科技，2012，（04）.