混凝土强度无损检测方法比较

唐新秀

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摘要：从基础理论、试用范围、优缺点等几个方面，对混凝土强度无损检测方法进行了比较和分析。

关键词：回弹法；综合法；拔出法；钻芯法

1、引言

混凝土无损检测技术是以电子学、物理学、计算机技术为基础的测试仪器，直接在材料试体或结构物上，非破损地测量与材料物理、力学、结构质量有关的物理量，集材料学、应用力学、数理统计和信息分析处理等方法，确定和评价材料和结构的弹性、强度、均匀性与密实度等的一种新兴的测试方法。无损检测技术的应用，已遍及建筑、交通、水利、电力、地矿、铁道等系统的建设工程质量检测与评估，正如国际上权威人士早就预言的“混凝土工程应用无损检测技术强度，是标志着一个国家对结构工程验收和质量检测技术的高低”，正说明了发展无损检测技术的必要性和实际意义。

2、几种常用混凝土强度无损检测的方法

2.1回弹法

回弹法是用在混凝土结构或构件上用仪器测得的回弹值和碳化深度来评定混凝土结构或构件强度的一种方法。其优点是测试方法简单、快速，测试费用低，对结构无损伤，对构件尺寸无要求。缺点是要求混凝土内部无缺陷，同一测点不能重复测试，相对于其它方法，测试精度偏低。另外此种检测方法在一定程度上能检测混凝土的匀质性。

回弹法检测混凝土强度的影响因素：

回弹法是根据混凝土硬化后的表面硬度与抗压强度之间的相关关系。一般情况下，影响混凝土的抗压强度与回弹值的原因并不都是一致的，某些因素只对其中一项有影响，而对另一项不产生影响或影响甚微。了解这些影响因素的作用及影响程度，对制定及选择测强曲线，提高测试精度都是很重要的。

2.2超声法

超声法检测混凝土的强度基本的依据是超声波传播速度与混凝土的弹性性质的密切关系。在实际检测中，超声声速通过混凝土弹性模量与其力学强度的内在联系，与混凝土抗压强度建立相关关系以推定混凝土的强度。超声检测以混凝土立方试块28天龄期抗压强度为基准，大体是把这种混凝土当做弹性体看待，而原材料品种规格、配合比、施工工艺等影响着超声检测参数，所以采用预先校正方法建立超声测强的经验方式。

超声法检测的分类：

1、混凝土裂缝深度检测

（1）评测法。适用范围：只有一个表面可供超声检测；裂缝深度不大于500mm。

（2）斜测法。适用范围：结构裂缝部位有一对相互平行的表面时，优先选用。

（3）钻孔测法。适用范围：大体积混凝土，裂缝深度大于500mm；被测混凝土允许在裂缝两侧钻测试孔。

2、混凝土不密实区和空洞检测

测试方法：平面对测、平面歇测、钻孔测法。

3、混凝土结合面质量检测

测试方法：对测法、斜测法。

4、表层损伤层检测

5、超声法检测混凝土缺陷的主要影响因素：

（1）耦合状态的影响：测面平整；耦合剂厚度均一；无泥沙粘附。

（2）钢筋：换能器离开钢筋一定距离或与钢筋轴线形成一定夹角。

（3）水分：力求混凝土处于干燥状态，缺陷内的空气不能被水充填。

2.3超声回弹综合法

综合法检测混凝土强度是采用两种或两种以上的单一方法或参数联合测试混凝土强度的方法，以便从不同角度评价混凝土结构质量。而超声回弹综合法就是采用超声仪和回弹仪，在结构混凝土同一测区分别测量声时值和回弹值，然后用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度的一种方法。它的特点是：减少龄期和含水率的影响；弥补相互不足；提高测试精度。

综合法测强的影响因素：

（1）试验表明，水泥品种和允许范围内变化的水泥用量均对“fcu-v-R”综合曲线无显著影响，但水泥用量超出范围，则需另制定测强曲线。

（2）细骨料品种以及砂率在常用的30%上下波动时，对“fcu-v-R”综合曲线无明显影响。

（3）通过对比试验，粗骨料石子品种对“fcu-v-R”综合曲线有十分明显的影响；石子量变化时，v、R随石子用量增加而增加；石子粒径在2~4cm范围内变化，对综合曲线影响不明显，超过4cm，影响不可忽略。

（4）湿度较大，回弹值较低，超声声速会增大，部分抵消影响。现场测试时尽可能在干燥状态下操作。

（5）当测试在混凝土浇筑上表面或地面进行时，由于石子离析及表面水、浮浆等因素的影响，回弹值与声速值与测面均不同。在上表面或地面测量时对回弹值及声速值分别进行修正。

2.4钻芯法

钻芯法是利用专用钻机和人造金刚石空心薄壁钻头，在结构混凝土上钻取芯样以检测混凝土强度和缺陷的一种检测方法。它主要用于测定芯样的抗压强度。该方法直观、准确、可靠，它是精度最高的一种检测方法。但仪器笨重，操作复杂，对结构的损伤程度大，需检测后进行修补也是它的确定。此种方法可以测定混凝土的劈裂强度和内部缺陷。适用龄期范围：不小于28天。钻芯法对水电及环境条件有一定的要求：（1）钻取芯样时，钻机必须通冷却水，以冷却钻头和排出混凝土碎屑，冷却水流量宜为3~5L/min，出口水不宜超过30℃；（2）芯样试件宜在与被检测构件或构件混凝土湿度基本一致的条件下进行抗压试验。如结构工作条件比较干燥，芯样试件就以自然干燥状态进行试验；如结构工作条件比较潮湿，芯样试件应以潮湿状态进行试验；（3）按自然干燥状态进行试验时，芯样试件在受压前应在室内自然干燥3天，按潮湿状态进行试验时，芯样试样应在20℃±5℃的清水中浸泡40~48小时，从水中取出后应立即进行抗压试验；（4）芯样试件的抗压试验的操作应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T50081中对立方试块抗压试验的规定。（5）混凝土的抗压强度值，应根据混凝土原材料和施工工艺通过试验确定。

2.5拔出法

拔出法是将安装在混凝土体内的锚固件拔出，测定其极限抗拔力，然后根据预先建立的混凝土极限拔出力与其抗压强度之间的相关关系来测定混凝土强度的一种半破损（局部破损）检测方法。其优点是精确度较高，操作方法和过程比钻芯法简单。其缺点是对结构有一定的损伤，检测后需进行修补。限制条件为被检测混凝土强度不小于10MPa。适用龄期范围：不小于28天。

拔出法分为两种，预埋拔出法和后装拔出法。预埋拔出法：在浇筑混凝土时埋入锚固件，待混凝土达到一定强度或龄期，安装拔出仪，检测混凝土强度。适合于混凝土质量的现场控制，例

如，决定拆除模板或加置荷载的适当时间，决定施加或放松预应力的适当时间，决定吊装、运输构件的适当时间，决定停止湿热养护或冬季施工时停止保温的适当时间等。后拔出法：指在已硬化的混凝土表面钻孔、磨槽、嵌入锚固件并安装拔出仪进行拔出试验，测定极限拔出力，根据预先建立的拔出力和混凝土强度之间的相关关系检测混凝土强度。通常说的拔出法指的是后装拔出法。

适用范围：

（1）圆环式拔出试验装置，宜用于骨料最大粒径≤40mm的混凝土；

（2）三点式拔出试验装置，宜用于粗骨料最大粒径≤60mm的混凝土；

（3）检测部位德尔混凝土表层与内部质量应一致，当混凝土表层与内部质量有明显差异时，应将薄弱表层清楚干净后方可进行检测。

3、结束语

以上对混凝土的几种检测方法有初步的了解，同时大致阐述各种检测方法的特点，用途及限制条件，虽然每种方法都有不尽完善的地方，但综合起来还是比较精准的，在实践中的效果还是比较好的，具体施工需要我们多分析，多比较，多总结，会有比较好的结果。

参考文献

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