不同方法检测评定实体混凝土强度差异分析

在天津市建设工程质量专项检查中，发现混凝土强度质量问题较为突出，重点表现为混凝土表面回弹指标不合格，但钻取芯样检测结果合格；也有个别项目采用JGJ/T 384—2016《钻芯法检测混凝土强度技术规程》检测强度不合格，但采用DB/T 29148—2005《结构混凝土检测技术规程》检测强度合格。为分析出现该种情况原因，进行试验研究。

1 试验内容及方法

1.1 试验对象

选取设计强度等级为C35的混凝土建立样本。目前大部分商品混凝土采用的是普通硅酸盐水泥，外加剂主要采用矿粉等，对固定配比方式的混凝土进行研究，以排除其他因素的干扰。见表1和表2。

表1 试验混凝土原材料

表2 试验混凝土配合比

1.2 试验地点

选择在天津三建建筑工程有限公司所施工的“津乾园”项目。

1.3 理论依据

1.3.1 回弹法评定依据

回弹法检测混凝土抗压强度采用JGJ/T 23－2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中关于混凝土抗压强度的计算及评定方法。

1.3.2 钻芯法评定依据

采用钻芯法取出芯样的加工及检测其抗压强度采用JGJ/T 384—2016中关于芯样的加工、计算及评定的方法。

1.3.3 立方体试块抗压法评定依据

检测标养和同条件下立方体试块强度依据GB 50204—2015《混凝土施工质量验收规范》、GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》、GB/T 50107—2010《混凝土强度检验评定标准》中的相关规定。

1.4 试验方法

采用立方体试块抗压法、回弹法和钻芯法进行检测。芯样直径为100 mm；立方体试件为150 mm×150 mm×150 mm的标准试件。采用大样本进行试验，样本容量为30个。

现场制作同条件的试件，位置与回弹和钻芯取样的部位一致，做立方体抗压法检测。采用回弹法检测时，每个构件选取采用对立面布置的方式，每面10个测区，测区的方向由上而下，为20 mm×20 mm的方格。进行钻芯取样时，芯样的抽取位于回弹测区。

1.5 试验情况

选定实体模型位置。由于同期浇筑30道墙，施工难道较大，故进行分批浇筑，每次浇筑15道。室外平均温度在30℃左右，期间伴有降雨天气。

按照准备工作要求进行实体模型的建立，共计30道墙，150组试件。浇筑完成后，现场做好保护工作，以免模型遭到破坏。

浇筑完成1 d后，进行编号。实体模型为1～30号，试块为1～150号。按照标准规范要求进行养护，3 d后拆模并继续养护；同时，将121～150号试块带回在试验室进行标准养护。

在14 d时，对1～30号实体模型进行回弹、碳化、钻芯并带回1～30号实体模型的试件进行抗压强度检测。28、60 d及日常温度累积达到600℃/d时，对1～30号实体模型进行回弹、碳化、钻芯检测并对试块进行抗压强度检测。

2 试验结果分析

试验结果见图1-图3。

图1 回弹法

图2 钻芯法

图3 试件法

试验结果表明，抗压强度检测结果与设计值相比偏高，但不影响不同检测方法对混凝土评定的结果差异的分析。依据GB/T 4883—2008《数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理》中的方法，对异常数据进行了处理。

1）以芯样检测结果为基准，回弹检测强度结果均小于芯样强度，偏差见表3。若采用单纯回弹法评定混凝土强度质量，容易对混凝土实际强度造成一定误判。与实际检查过程中发现回弹不合格，钻芯检测合格的结果相契合。

表3 回弹检测与芯样检测结果

2）以芯样检测结果作为基准，采用试件法检测强度1～15号实体模型样本结果整体偏差较大，16～30号结果整体偏差比较接近，见表4。说明试件法检测混凝土抗压强度结果与芯样强度比较接近，但不可控因素太多，会对混凝土强度评定造成影响。

表4 回弹检测与芯样检测结果

3）各个龄期的芯样强度与标件试件强度进行对比，见图4。芯样与标准试件没有固定的换算关系。由于本试验所做数据较少，结果仅供参考。

图4 标准养护试件检测与芯样检测结果

3 结论

采用回弹法检测混凝土强度，可作为初步推定混凝土强度的检测手段，不宜直接作为混凝土强度不合格的判定依据。当采用无损法检测单个构件推定强度不合格时，可采用钻芯法检测对其结果进行验证。

当单独采用无损法检测推定检验批混凝土强度不合格时，宜采用钻芯法钻取芯样试件进行修正，修正后再进行评定。

通过试验数据对比，实际芯样强度与标准试件强度并无准确的换算关系。