土木工程现场混凝土强度检测应用情况及措施

土木工程现场混凝土强度检测应用情况及措施

王晓琳

斯坦德检测集团股份有限公司 山东青岛 266000

摘要：混凝土强度检测技术是土木工程中重要的质量控制手段，它可以评估混凝土结构的承载能力、耐久性和安全性。本文主要分析了影响混凝土结构强度的环境因素，并指出了混凝土强度检测技术在土木工程中的应用方式。

关键词：土木工程;混凝土强度检测;应用路径研究

前言：随着现代工程技术发展，建筑物检测工作模式发生转变，混凝土结构是土木工程中常见的结构形式，混凝土的强度可决定建筑结构稳定性与承载力，因此必须使用最新技术检测混凝土强度，灵活运用钻芯法、拔出法等方法获得检测数据，建立体现混凝土强度关系的分布曲线，精确测定混凝土整体强度。

一、影响混凝土结构强度的环境因素分析

混凝土结构的强度受到多种环境因素的影响，其中最主要的是各种集料所占比重、混凝土养护与模板支护。集料是混凝土中占体积最大的成分，其性质、形状、级配和含水量都会影响混凝土的强度。一般来说，集料的比重越大，混凝土的强度越高，因为比重大的集料能提供更好的抗压能力。集料的形状也会影响混凝土的强度，圆形或近似圆形的集料能使混凝土更均匀和致密，而棱角分明或针状的集料会增加混凝土的空隙率和裂缝倾向。集料的级配是指不同粒径的集料在混凝土中所占的比例，合理的级配能使不同粒径的集料充分填充空隙，提高混凝土的密实度和强度。集料的含水量会影响水泥浆的流动性和粘结性，过高或过低的含水量都会降低混凝土的强度[1]。

混凝土养护是指在混凝土浇筑后进行一定时间内的湿润、温度控制和荷载限制等措施，以保证水泥水化反应顺利进行，提高混凝土的强度和耐久性。混凝土养护对于提高混凝土结构的强度至关重要，如果养护不当或缺乏养护，混凝土会出现干缩、开裂、碳化等问题，导致强度降低和耐久性下降。一般来说，混凝土养护应该在浇筑后尽快开始，并持续一定时间，根据不同环境条件和工程要求，养护时间可以从3天到28天不等。养护期间应该保持混凝土表面湿润，避免水分蒸发过快，同时应该控制温度在适宜范围内，避免温差过大造成热应力和热裂缝。此外，养护期间应该避免施加过大或突变的荷载，以防止混凝土受到损伤或变形。模板支护是指在混凝土浇筑前搭设用于定型和支撑混凝土的结构体系，包括模板、支架、连接件等。模板支护对于保证混凝土结构的形状、尺寸、平整度和稳定性有重要作用，同时也会影响混凝土结构的强度。模板支护应该根据设计要求和施工条件选择合适的材料、规格和形式，并按照规范要求进行安装、拆除和检查。模板支护应该具有足够的刚度、强度和稳定性，以承受混凝土自重和施工荷载，并防止变形和位移[2]。

二、混凝土强度检测技术在土木工程中的应用路径分析

（一）钻芯法

    混凝土强度检测技术可以分为破坏性检测和无损检测两大类，前者是通过对混凝土试件或构件进行破坏试验来测定其强度，后者是通过利用声、光、电、磁等物理方法来探测混凝土内部或表面的缺陷或性能，从而推断其强度。无损检测技术具有不影响结构使用功能、不破坏结构完整性、可现场快速操作等优点，因此在工程实践中得到了广泛的应用。钻芯法是利用专用取芯钻机，在混凝土结构或构件上直接钻取芯样，然后对芯样进行抗压试验，根据芯样的抗压强度推算出混凝土的立方体抗压强度。钻芯法可以直观可靠地反映混凝土的实际强度，同时也可以通过芯样观察混凝土内部的缺陷和损伤情况。但钻芯法也属于半破坏性检测方法，会对结构造成一定程度的损伤，并且操作费用较高，需要专业人员和设备。在使用钻芯法时，应遵循《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T140-2007）的规定，合理选择钻芯位置和钻芯直径，避开主筋、预埋件和管线，对芯样进行必要的处理和修正。

（二）拔出法

拔出法是将安装在混凝土中的锚固件拔出，测出最大拔出力，根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的关系曲线或公式，推算出混凝土的抗压强度。拔出法是一种局部微破损检测方法，可以反映混凝土的局部强度和锚固性能，适用于新建或旧建结构的检测。拔出法分为预埋拔出法和后装拔出法两种，前者是在混凝土浇筑过程中预先安装锚固件，后者是在已硬化的混凝土表面钻孔，安装特制的膨胀螺栓。在使用拔出法时，应遵循《拔出法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T70-2009）的规定，合理选择锚固件类型和尺寸，控制钻孔深度和直径，对测试数据进行修正和评定。

（三）回弹法

回弹法是根据混凝土表面硬度与抗压强度之间存在一定的相关性，利用回弹仪对混凝土表面进行弹击，测量重锤反弹距离与弹簧初始长度之比，即回弹值，然后根据预先建立的回弹值与混凝土强度之间的关系曲线或公式，推算出混凝土的抗压强度。回弹法的优点是仪器简单、操作方便、测试速度快、测试费用低，但也存在一些局限性，如只能反映混凝土表层3厘米范围内的状态，受混凝土龄期、含水率、碳化程度、钢筋位置等因素的影响较大，测试结果有一定的误差。在使用回弹法时，应遵循《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23-2001）的规定，合理选择检测区域和检测点数，避开钢筋位置和裂缝位置，对测试数据进行修正和评定。

（四）超声脉冲法

超声脉冲法是利用超声波在混凝土中传播时受到介质密度、弹性模量、孔隙率、裂缝等因素的影响，导致声速、频率、波形等参数发生变化，从而根据超声波在混凝土中的传播速度推算出混凝土的弹性模量和抗压强度。超声脉冲法可以反映混凝土的内部结构和性能，适用于新建或旧建结构的检测。超声脉冲法分为直接法和间接法两种，前者是将发射探头和接收探头放在同一平面上，后者是将发射探头和接收探头放在垂直平面上。在使用超声脉冲法时，应遵循《超声脉冲法检测混凝土弹性模量技术规程》（JGJ/T152-2008）的规定，合理选择探头类型和频率，保证探头与混凝土表面的良好耦合，对测试数据进行修正和评定。

结论：综上所述，混凝土强度检测技术在土木工程中具有广泛而重要的应用路径，不仅可保证混凝土结构的质量和安全，还可以提高混凝土结构的经济效益和使用寿命。技术人员应根据现场实际情况，选择使用检测方法，在不影响混凝土正常使用的前提下，进行快速检测。

参考文献：

[1]邸云菲,李孝雄.无损检测技术在实验教学中的初探——以混凝土强度检测为例[J].科技创新导报,2018,15(14):208-209.

[2]段堃,叶义群,余吉平.土木工程中长龄期混凝土强度非破损检测技术研究的思考[J].江西建材,2006(04):10-11.