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（整期优先）网络出版时间：2022-09-27

作者: 高才

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混凝土抗压强度现场检测技术方法研究

高才

中山市建设工程质量检测中心有限公司 528400

摘要：混凝土构件抗压强度的检测有多种方式，其中日常工程检测中常用的是钻芯法和回弹法，对目前混凝土强度检测领域常用技术方法进行了分析，总结和比较了不同检测技术方法的优缺点，认为宜采用局部破损修正非破损的检测方法可更准确推定混凝土抗压强度，使检测结果能更好地与构件实际强度相吻合，达到准确判定工程混凝土质量的目的，确保构件安全。

关键词：混凝土构件；抗压强度；回弹法；钻芯法；回弹-钻芯检测修正

前言：

混凝土是一种常用的建筑构件，其强度是影响建筑构件质量的重要因素。而现行的评定方法主要是测量标准试块的正方体的抗压强度。但是，在工程实践中，由于标准试块的成型、养护条件和受力状况并不能与实体混凝土的性能相符合，因此，其主要性能指标是指其本身的强度，而不是其本身的强度，因此，如果存在质量问题、质量事故鉴定或已有房屋的改建、加固等问题，都必须采用现龄期的强度。混凝土构件作为工程的重要环节，其力量多少将影响着建筑的品质水平，所以，选择正确的检查手段对检测其抗压强度是十分有价值的，而采用回弹-检测修正正是避免了回弹法和钻芯法二个不同的弊端，充分发挥彼此的优点的一个检测方法，现已被普遍的应用于实践操作中。

1钻芯法和回弹法的概述

1.1钻芯法和回弹法的简介

（1）通常来说，钻芯法主要应用在曾经遭受过冻害、火灾、或者是经历了化学侵蚀，并且已经存在了很久的时间。钻芯法是一种既直观又能准确地反应混凝土的真实情况的损伤诊断技术。钻芯法在许多的工程中也得到了广泛的运用，每一种技术都有其优劣之处，但它的缺点就是造价高昂，在实际的工程中，它总是会导致构件或部件的部分损伤，所以不可能大规模的应用于相同的构件，从而使该技术在构件检测中的应用受限。而非破坏性测试方法则比较困难；对不同强度等级的混凝土进行适当的检验，采用钻芯法，可以准确无误地确定混凝土的强度。另外，钻芯法还有一大优势，可以通过芯样来直观地看到该区域的混凝土，比如集料分布，裂缝长度等。

（2）回弹法相对于回弹法来说，适用的领域要广泛的多，而且成本也要低，基本不需要在野外进行试验，而且使用起来也非常的灵活，而且不会受构件的限制，所以在施工中，回弹法的使用依据是和混凝土的抗压强度和表面的硬度有关，所以，回弹法的使用依据是根据混凝土中的水泥的硬度作为回弹的依据，而对于另外一种材料来说，则完全没有效果，甚至可以说是一种非常微小的计算。因此，在各种情况下，其测量值也会不尽相同，因此，人们对于回弹测试的方式也会产生质疑。

1.2钻芯法和回弹法结合的意义

近年来，许多国内外的学者都在尝试将回弹法与其它非破损检测方法结合起来，通过回弹法可以确保无损伤的探测精度，并且可以在不损伤的情况下对建筑物进行多次的试验，并且不会造成任何的损伤。可以说，两者之间的合作可以弥补两种方法间的不足，将各自的优势发挥到极致，从而拓宽其适用的领域。回弹-钻芯修正法可以很好地弥补因回弹法存在的故障导致的测试精度不高的缺点。要解决这一问题，就要充分利用钻心技术的优势，让钻心技术严格遵循作业规程，尽量减少因随机因素造成的不精确性。钻进法已被广泛采用，但因其造价昂贵且对建筑物的检测造成损害，然而，由于钻芯法的高精度，所以它与其它无损伤测试技术的联合使用成为了一种优点，因而，把回弹-钻芯修正应用到实际的检测工程中就显得尤为重要。

取样（随机）、试验和系统影响使检验的不确定因素。回弹-钻芯修正的目的是为了克服由于回弹法的影响而导致的测量精度的不确定。所谓由体系影响导致的检验结果的不确定，是指在一定情况下，由回弹法计算出的强度与实际强度的变化。为了克服回弹法的系统性影响，需要对检测测量中所产生的不确定性进行有效的管理，即对由于随机影响而带来的不确定性以及由于实验影响而产生的不确定性进行了有效的管理。在对芯样的质量和检测方法进行规范化方面，可以有效地控制测试效果所带来的不确定因素。通过对芯样试件强度样本进行控制，可以克服由于随机影响而带来的不确定因素。

2有关建筑工程混凝土强度的影响要素简析

2.1混凝土中材料各自的比重

经过长期的试验，混凝土的成分有很多，比如石头、沙子、水、混凝土等，这些都是主要的成分，而这些成分的比例，会让混凝土的强度变得不稳定，再加上施工人员没有足够的责任心，很容易造成混凝土的质量问题，到时候，混凝土的质量就会有很大的差别。所以，在混凝土的配合上，必须要从多个角度出发，各方面都要注意，各专业的施工技术，要做到最好，做到每一种混凝土的比例都是正确的。从上述几个角度来看，混凝土砂浆中所占比例确实值得注意。

2.2有关混凝土养护与模板的支护分析

一般来说，后期的混凝土质量主要取决于在浇注过程中的振捣等相关因素。因此，在进行混凝土浇筑的时候，专业人士必须要掌握好的搅拌方式，尽量的降低混凝土的起泡，这样既可以提高混凝土的内外质量，又可以保证浇注的效果。喷灌养护中，浇注量的大小取决于浇注时的混凝土强度。因此，喷灌维护应该在一定的限度内进行

。

3混凝土抗压强度现场检测方法

3.1回弹法

回弹法检验钢筋抗压强度是目前较为普遍的一项无损检验技术。利用回弹仪对水泥的表层硬度进行测定，得到了其表面的硬度值，再根据其碳化厚度计算出其受力值。JGJ/T23-2011，《回弹法测试混凝土结构抗压强度工艺方法》为中国现有的标准。它的应用是普通的抗压强度，不宜用作外观与结构有明显差异或有内在缺陷的水泥。混凝土施工结构及施工工艺要求如下:(1)水泥、砂、阻锈剂、填充料、施工用水等按有关要求使用。(2)使用常规模制过程。(3)使用的模板应与国家有关的要求一致。(4)蒸汽养护出池后进行七日甚至更长的自然保养，表面的混凝土表面保持干爽。（5）天然保育期为14至1000天。（6）具有10.0MPa至60.0MPa的抗压强度。在确定材料和施工过程中出现了不同程度的问题时，必须制定专用的地方标准规范曲线和特殊的规范曲线，以确定其抗压强度。

利用回弹法对建筑物进行抗压测试，是一个无破坏性的测试方法，能迅速地估计出其抗压能力。但是，回弹法也是一项非直观推断性的技术，它还面临着诸多的影响，比如:混凝土表层和里面存在差别、回弹时会出现角度误差、在碳化程度检测时不能进行钻芯等;这些都会使测试的精度产生偏离，从而使测试的精度受到一定的限制。

结果表明，回弹法应用范围较广，但其准确性较低，仅适用于大型随机抽样检验，不能进行准确的定量检验。

3.2钻芯法

钻芯法是利用检测机在混凝土构件中钻取芯样，然后在试验台进行压力机测试其抗压强度，这是一种测量混凝土抗压强度的直接测量手段。JGJ/T384-2016 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》是目前的工业规范。标准芯样为100毫米，其直径不能低于骨料最大颗粒尺寸的3倍，也可以是直径不低于70毫米的小直径芯样，其直径不能低于骨料最大颗粒的2倍。

目前回弹法一般作为对另外以间接法测定建筑物抗压强度时的补偿调整。回弹法是属于用无损法检验混凝土抗压强度的，在混凝土构件上检验时数量不能过多，应尽量避免受力集中的地方。检测施工中，由于采用钻芯法，很容易切断混凝土构件的内壁，导致其构件强度降低。芯样高径率应控制在0.95-1.05之间，如果不进行芯样末端的修补，将会严重地降低对测试的精度。

3.3回弹-钻芯修正

回弹-钻芯修正是一种有效的避免了单一方法的缺点，它将两者的优点有机地融合在一起，使施工中的检验准确度和检测速度达到了一个新的水平，检测回弹法通常用于在混凝土的表层损伤或有较大的碳化的情况下，可以改善混凝土的强度测试的准确性，《建筑构件检测技术标准》（GB/T50344-2019)4-3条中指出，在采用回弹工艺的情况下，宜进行检测修正或利用同条件养护立方体试件的抗压强度进行修正，件或钻取标准芯样数量不应少于6个。《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中也有要求采用6种不同的试验方法。在实际的现场检测工作中往采用回弹-钻芯修正。回弹-钻芯修正有两种基本形式，即修正量形式和修正系数形式。

（1）修正量的形式是用芯样样品的参数和回弹法的样品的参量之差为修正，再将其与回弹法所测样品的实测数据进行比较，得出了修正的数值。

（2）修正系数的形式采用芯样样品与回弹法测定样品的参量之比，再将修正因子与回弹法相乘，以检验样品中的试验值至修正值。

（3）两种修正方法的对比分析：两种方法的不同之处是：修正系数不但对回弹法进行了修正，还对样品进行了修正。从数理上说，修正方法仅仅修改了回弹测力曲线的截距，但并未影响其坡度，而回弹-钻芯修正不但能修正测力曲线的截短，而且还能修正曲线的坡度。在进行实际修正时，应选用修正方法。其主要问题在于，在修正时，回弹法未检查试件的标准偏差，仅与平均误差作了对比，故仅需考虑平均误差。《建筑构件检测技术标准》（GB/T50344-2019）中指出，在进行修正时，若不能达到整体修正量，则可以使用相应样本修正量、对应样本回弹-钻芯修正或一一对应修正。在这种情况下，100 mm的钢筋混凝土芯样样品不能少于6个：当现场钻取100mm的混凝土芯样确有困难日寸，可以使用不低于70 mm的混凝土芯样，但是，必须保证样品的数量不能低于9个。一一相应的修正系数，按照有关技术规范的要求进行。

4工程实例

4.1案例

该工程二层梁的设计混凝土强度等级为 C40。根据现场情况，采用回弹法对二层13个梁构件的混凝土强度进行批量检测。同时，为提高该检测批强度评定的准确性，在上述13 个梁构件中选取6个分别钻取一个芯样，采用总体修正量法对回弹检测结果进行修正。通过计算受检构件混凝土强度换算值及受检构件混凝土芯样的抗压强度见下表。

构件名称	轴线编号	设计强度	龄期（天）	测区数量	混凝土抗压强度换算值（MPa）			现龄期混凝土强度推定值（MPa）
构件名称	轴线编号	设计强度	龄期（天）	测区数量	平均值	标准差	最小值	现龄期混凝土强度推定值（MPa）
二层梁	8-B-C	C40	/	10	51.5	4.75	44.3	43.7
	1/8-A-B	C40	/	10	49.2	1.55	47.0	46.6
	8-1/8-B	C40	/	10	48.3	2.18	43.5	44.7
	8-A-B	C40	/	10	47.3	4.57	40.2	39.8
	7-A-B	C40	/	10	51.6	0.93	50.0	50.0
	4-B-C	C40	/	10	48.1	1.55	45.7	45.5
	6-B-C	C40	/	10	49.4	1.54	46.1	46.9
	5-1/5-B	C40	/	10	49.0	2.14	45.3	45.5
	3-A-B	C40	/	10	50.2	1.96	47.0	47.0
	2-1/2-B	C40	/	10	45.3	1.86	42.4	42.2
	4-A-B	C40	/	10	47.6	1.15	45.9	45.7
	5-B-C	C40	/	10	45.9	1.88	43.0	42.8
	3-B-C	C40	/	10	49.3	0.90	47.8	47.8

芯样编号

抗压强度

（MPa）

52.0

54.3

52.3

52.7

53.7

51.6

4.2回弹-钻芯检测修正法

回弹-钻芯修正检测构件的混凝土强度。在被测结构表面布设了10个回弹检测点后，用砂轮切削锉平表面并清洁后完成了回弹测试，并在检测区挖开一个小孔，用乙醇或酚类溶剂涂抹在小孔内，随后用碳化深度仪量测碳化深值。再按照JGJ/T 23 - 2011标准测算结构表面各检测区的水泥抗拉强度换算为平均值，并测算各结构混凝土抗压强度平均值和标准差之间的推定强度。基于JGJ/T384-2016标准，从被测结构上选择了6个部位的钻取芯样，对回弹推定值加以了调整。按JGJ/T384-2016和GB/T50344-2019规定，对混凝土间接地测强法进行测量调整的，均应使用修正量法。总体校正量的方式不合适时，也可以通过对应样本修正量的方式对混凝土强度加以调整。按照抽样检测理论，如果随机抽样本的结论中尚无法提出关于被推测参量的确切数据，但可以提出关于被推测参量的正确估计值时，则推断结论为一个正确推断区间。而按照GB/T50344-2019的规范规定:"在使用总体修正量方式时，将总体设计修正量方案中的芯样试验换算抗压强度均值时，宜按有关标准确定推断区间，推测区间的正确置信度宜为0.90，正误判断概率与漏评概率各为0.05。推定区间上限值与下限值之间的差额，不得超过材料中相邻抗压强度等级的比值或者推定区间上限值与下限值算术平均数差的10%两者中的平均值，宜以推定区域的上限度为混凝土抗压强度确定值。