混凝土强度检测与评定

黄小明 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230031）

混凝土施工质量是建筑工程施工中人们关注的重要内容，同时，其也直接影响着建筑主体结构的安全。混凝土质量决定了建筑工程的质量。因此，工作人员应将重点放在混凝土检测和强度评定环节，以改进建筑工程建设和施工的质量。

1 混凝土检测的形式及作用

混凝土检测中主要采用物理强度检测，明确混凝土强度临界值。现阶段，我国科学技术不断进步，上述方式无法充分满足混凝土检测的基本需要。对此，要不断研发新技术，推动科学技术创新。混凝土检测技术主要有两种形式，一种是无破损检测法，一种是轻微破损检测法。混凝土检测可明确混凝土的强度、颗粒均匀度和持久度等特征。而且混凝土检测也是判定工程施工质量的主要标准，其可充分展现建筑物的各项性能。

2 混凝土强度检测方法分析

2.1 试块法

混凝土强度检测方法中，试块法是最为常见的检测方法，该方法在直观性和经济性上具有显著优势。采用试块检测混凝土强度等级是评定混凝土结构强度等级的主要措施，且该方法在质量验收中扮演着关键角色。但试块法本身也存在着明显的不足。首先，如混凝土试块离差较大或混凝土试块丢失，则无法保证混凝土结构判断的准确性和可靠性。其次，由于试块与混凝土制作、振捣和养护方面均存在明显的差异，因此其无法准确地展现构件的强度。如混凝土构件内部出现明显的漏诊和蜂窝等问题，则试块也无法准确地反映构件的强度。

2.2 钻芯法

钻芯法主要是在代表混凝土结构中钻取芯样，并做好锯切、抹平等加工处理，科学测定抗压强度。通常混凝土强度不低于1000MPa，龄期在14d以上时，便可应用钻芯法。但钻芯法对混凝土结构的影响尤为明显，因此，为确保混凝土结构的各项性能，要先取得设计方的许可，之后方可应用该方法。芯样的尺寸、取芯的数量和部位等均应满足其规定。再者，钻芯法也可用于混凝土周围破损检测，从而更加具体、真实地展现试件的概况。

在芯样观察和检测研究工作中，要全面了解和掌握局部混凝土内部概况，如骨料分布概况、裂缝的大小等因素。但是这种检测方法的劳动强度大，检测投入较大，而且也会在检测中对结构产生一定的损害。

2.3 回弹法

回弹法主要指的是利用回弹仪检测混凝土表面硬度，进而确定混凝土抗压强度。其可利用回弹仪检测结构物的混凝土强度，确定混凝土强度、钢筋位置和缺陷等。回弹法在混凝土强度检测中灵活方便，检测效率相对较高，且检测中无需投入过多的费用，但是这种方法的精确度较低。检测人员在检测中需要利用测强曲线判定混凝土强度。针对特殊部位的混凝土或特殊成型工艺下所制成的混凝土，则应采用指定的侧墙曲线完成检测工作，提高检测结果的准确性和检测的有效性。在检测的过程中，若混凝土受到外部因素的负面影响，使混凝土内外部存在明显的差异，则不可应用该强度检测方式。

2.4 超声检测法

超声检测法主要可用来检测混凝土密实度、均匀度、裂缝深度和表面损伤层厚度等重要指标，确定上述指标后，要做出更为科学、合理的判断，这种方法在诸多领域得以广泛应用。但是，水泥用量、水泥的类型和骨料的品种及重要参数均有所不同，声音传播速度也会随之发生改变，无法保证混凝土强度测定结果的准确性及可靠性。为了弥补上述不足，当前，将超声法与回弹法联合，共同用于混凝土强度检测工作中。

3 混凝土规定的强度等级评定方法

3.1 统计方法（标准差为已知条件）

相同类型品种的混凝土中，为确保混凝土材料的强度长期稳定，工作人员通常加强质量管理，保持生产条件的长期不变。也就是说在生产中维持生产原料、人员、工艺和设备稳定性，便可确保混凝土生产质量。在生产中出现小幅变化后，也可借助人员调整和系统调整等多种方式优化混凝土生产水平，该状态下生产的混凝土强度稳定性明显增强，且其也与单批混凝土强度标准差和一段时间内所形成的混凝土强度数据有关。

3.2 统计方法（标准差为未知条件）

现行的混凝土强度检测评定标准共有两套，其一是统计方法，其二是非统计方法。统计方法中，主要由标准差为已知条件和标准差为位置条件构成。后者主要指混凝土生产厂家无法确保在相同的条件下生产混凝土，即无法维持混凝土生产条件的稳定性，无法依据累积的混凝土强度数据明确混凝土生产数据。因此，在混凝土检验和强度检测中，需要结合多组数据最终确定重要参数。且检测中需要10组以上的混凝土样本，这样方可提高混凝土强度检测的准确性和科学性。

3.3 非统计方法

非统计方法在混凝土搅拌规模较小的厂家或预制件混凝土生产量较小的厂家中应用广泛。混凝土生产总量较小，无法掌握充足的数据来维持混凝土强度等级数据，而且也没有大量的专业人员促进混凝土大规模生产的顺利开展。所以，在混凝土检测试验和强度评定中，应借助多个混凝土样本确定混凝土强度等级。在混凝土强度等级评定时，要至少选择10组样本，多次测定样本数值，综合多次的检测数值来评定混凝土的强度等级。

4 混凝土检测技术的应用实例

某分项工程需要制作36个试块，需要对抗压强度、抗渗情况、回弹模量等情况予以全面检查，制备混凝土石块的过程中，应结合项目的需求合理分组，共分为6个组别，每个组别共设6个试块，组内3个试块采用同一条件制备，并分别为其编号，其余3块则采用标准条件加以养护。施工方主要利用BIM技术模拟，将项目的规模等比例缩小142倍，构建虚拟模型，模型的参数均严格遵循了实测的参数，等比例调整参数设为1/142，模型中所有的混凝土强度均与实测的混凝土抗压强度和抗渗能力相同，将其直接代入模型当中。以开放式样的模拟方式，充分结合当地的工作需要，完成四轮模拟。

首先进行外荷载模拟，根据实际合理调整荷载的级别，且科学分析其工作态势。其次，实施降水模拟，不断调整降水强度，合理分析工作态势。随后开展单一抗老化模拟，基于前两轮的模拟数据，快速完成模拟叠加，全面掌握建筑投入使用后老化的概况。最后是多维度综合模型。基于前三轮模拟的数据，完成迭代计算，且充分利用不同的参数全面了解和把握建筑物在不同荷载水平、降水量及工作年限的性能状态，取得模拟结果后，依据设计方案的要求确定工程参数，同时将工程参数合理应用于工程建设中。完成分项工程后，采用无损检测技术完成二次检测，充分了解结构各位置的结构性能，分析检测结果不难看出，测定值与标准要求相符，基于收集的数据，代入到BIM模型中完成3次检测，检测结果较为准确。项目投入使用后，工作人员检测了结构的老化情况及抗渗能力，结果也与设计要求相符，充分证明混凝土构件具有优良的性能，展现出强度检测的重要作用。

5 检测与评定中的注意事项

混凝土强度检测工作中，可结合实际选择不同的混凝土强度检测方式。但是在工程建设和施工中，外界因素和施工因素的影响较为明显，其也在一定程度上降低了检测结果的准确性。所以，在混凝土强度检测中，务必高度重视注意事项，以期提高混凝土强度检测与评定的精度，优化建筑性能。

5.1 干扰因素

在混凝土强度检测与评定的过程中会受到诸多因素的干扰。施工单位会在日常建中忽视混凝土强度检测结果，导致现场部分用具和样品无法满足检测的要求，检测结果的可信度显著降低。另外，在混凝土强度检测中，并未结合实际情况科学选择检测方法，检测精度有所降低。或者检测人员无法熟练规范地完成混凝土强度检测，也是影响检测结果的主要因素。对此，相关部门在日常工作中应重视混凝土的墙体检测，采取多种措施实现全过程的监督和控制，提高检测人员的专业素质，增强混凝土检测的科学性和准确性。

5.2 优化措施

混凝土强度检测的过程中，应当遵照规范的要求及时调整并优化检测方式。首先，结合验收规范的标准来确定实验结果，选择最小值。在选择最小值时，如试块检测的数量超过15块，则fcu，min=0.85fcu；当混凝土检测的数量不超过15块时，则fcu，min=0.90fcu。明确强度最小值后，方可开展数据综合分析工作，确定混凝土强度等级。

混凝土强度检测应在混凝土龄期超过28d后开展，工作人员要全面、细致地评估龄期的影响。其公式为RA/RB=K×1gt1/1gt2。式中t1、t2代表龄期，RA代表前一个早龄期的混凝土抗压强度；RB代表后一个早龄期的混凝土强度；K代表混凝土强度有关的系数。研究发现不同龄期的混凝土强度有所不同，工作人员需结合其龄期的强度值科学选择检测方式。

6 结语

建筑工程施工中，混凝土结构是最为常见的结构形式，其各项性能也直接决定着结构的稳定性和安全性。因此，人们十分关注混凝土的强度检测。混凝土强度检测方式较多，不同方式优缺点差异较为明显，需要相关人员结合实际选择不同的检测方式，注重混凝土检测的准确性和有效性，以此推动后续工作的顺利开展。