建筑工程混凝土质量检测与分析

黄伟

(亳州市建设工程质量检测有限公司,安徽 亳州236800)

保证混凝土质量的一个关键因素是合理的检测手段。当前，得益于无损检测技术的迅速发展，使得测定构件的耐久性、结构质量状况提供了必要的技术支撑，特别是混凝土强度的检测，在无需破坏主体结构的基础上测得混凝土的强度，既保证了数据的时效性又保证了结构的完整性，同时配合破损检测，对混凝土的强度进一步检测。

1 回弹法检测混凝土强度

1.1 基本原理

回弹检测法是一种无损检测方法，操作简单，且能较好的反映混凝土均匀性，属于表面硬度检测的一种。回弹原理示意图如图1所示。

图1 回弹法原理图

当出现下列情况时，可以按照回弹法测定混凝土的强度，且作为评定混凝土强度依据：（1）对同养或标养试件的试验结果若不符合国家现行的标准、规范规定的强度合格要求，并且对检测结果表示怀疑的时候。（2）同养或标养试件与其所代表的构件在混凝土的水灰比、配合比、各类胶凝材料的用量等方面存在比较大的差异，导致检测的混凝土质量不具有代表性的时候。（3）未按相关规定制作试件或者标养或同养试件得数量达不到规范、标准所规定的数量时。

1.2 回弹值及强度计算

1.2.1 回弹值计算

在测区中检测16个回弹值，根据正态分布原理去出最大的3个回弹值和最小的3个回弹值，使保留的10个回弹数据更加具有代表性。对保留的试块的10个试块进行回弹值检测：

式中：Rm-整个测区的平均实测回弹值；

Ri-测区中第i个点的回弹值。

注：存在以下两种情况时需对实测的回弹值做进行进一步的修正：

①非水平方向的浇筑混凝土侧面检测时，需对实测值进行修正，按照以下公式处理。

式中：Rma-整体非水平测区的平均实测的回弹值，精度需达到0.1 ；

注：回弹法测强的影响因素比较多，回弹法测强误差范围的国际标准如表1所示。

表1 回弹法标准中的强度测定误差

2 超声回弹综合法检测混凝土强度

就目前的检测技术而言，采用超声仪和回弹仪进行检测是比较常见的，同一方向的混凝土分别测量回弹值和声时值，然后利用已知的测定强度的公式推算出已测区的实测混凝土强度。这种方法能够比较准确的反映出混凝土的实际质量，受其它影响因素小，使用范围广。超声仪是超声检测的基本装置，系统组成如图2所示。

图2 超声波仪组成总成图

3 钻芯法检测检测混凝土强度

钻芯法检测法是采用专用的钻机钻取芯样进行检测，是一种半破损检测手段。该方法最大的特点是直观、可靠。但经过相关的实验表明，这种方法具有一定的局限性，混凝土强度需大于10MWa，且钻心破坏构架的整体性，综合检测成本较高。

3.1 适用条件

3.1.1 因施工等原因引发混凝土质量问题时。

3.1.2 混凝土受冻、化学侵蚀、大火及其他损伤时。

3.1.3 检测建成多年的建筑物中混凝土强度。

3.1.4 试块抗压强度测试结构有怀疑时。

3.2 芯样强度计算

4 混凝土内部状况的检测

对混凝土进行内部状况检测，主要是为了避免施工过程因技术管理或一些疏忽造成混凝土内部出现空洞、疏松、裂缝等问题。通过内部检测可以及时对这些情况进行补救，如今采用的方法主要是超声测缺检测法，主要通过声速差异、接收信号中的频率成分的变化、首波幅度高低、接收的波形等参数来判断混凝土的内部状况。

5 混凝土强度的评定

5.1 混凝土抗压强度

混凝土抗压强度是评定混凝土品质的主要指标，混凝土强度标准测定为：试件标养到28天后，按检测规范规定方法测定其抗压强度。计算混凝土标准试件抗压强度的公式为：

上式中：R-混凝土实测抗压强度（MWa）；W-设计极限荷载（N）;A-试块的受压面积（mm2）。注：①实测操作过程中，应以一组试块中的三个试件测值的算术平均值为最终测定值。若三个测定值中的任何一个测值与三个测值的中间值的差值超过了中间值的15%时，此种情况下需取中间值为该组试块的标准测定值；若存在两个测值与中间值的差值均超过了三个测值的中间值时，则该组试块无效，不有代表性，应该舍弃。②计算精度需达到0.1 MWa。

5.2 混凝土抗折强度

混凝土的实测极限抗折强度，可以为面层为混凝土的道路提供基本的设计参数，混凝土抗折强度标准试件尺寸：150mm×150mm×550mm，标养达到规定龄期后，双支点间距45cm的荷载作用下进行弯拉破坏。以3个试件测值的算术平均值为测定值。混凝土抗折强度计算：

式中：Rc-弯拉强度（MWa）；W-实测的极限荷载（N）；L-双支点间距（固定值为45cm）；b-待测试件的宽度（mm）；h-待测试件的高度（mm）。

5.3 混凝土芯样的钻取和强度计算

5.3.1 芯样的钻取：取芯时的位置要合理选择，尽量不在边缘处或者靠近相邻的混凝土接缝出取样，并且取出的芯样不能带有钢筋，若带有钢筋极大的影响试验值。从现场取出的每个芯样立即用油漆等到标上记号。

5.3.2 检查芯样：针对取出的芯样挨个详细的描述混凝土的等性状。如果有必要时应记录集料的种类、最大粒径、形状、空洞大小以及数量、粗细集料的级配和比例。

5.3.3 强度计算

①抗压强度：

式中：Rb-该试块的混凝土芯样抗压强度（MWa）；W-实测的极限荷载（N）；A-实际受压面积（mm2）；Dm-待测芯样截面的平均直径（mm）。

②劈裂强度：

式中：Ra-芯样的劈裂抗拉强度（MWa）；W-实测的极限荷载（N）；A-实际受压面积（mm2）；Dm-芯样截面的平均直径（mm）；Lm-芯样的平均长度（mm）。

结束语

混凝土质量关系到结构的安全以及耐久性，是关乎人生安全的大事，其中混凝土强度的检测及计算分析是混凝土质量控制的重点，在利用检测手段对混凝土强度加以控制同时，有效的混凝土质量控制措施也是重中之重，因此后期的混凝土质量控制研究也将变得尤为重要。本文通过对混凝土质量控制的检测与分析介绍，以此达到为各大施工项目的混凝土质量控制起到抛砖引玉的作用。