混凝土強度檢測方法.

1、混凝土強度檢測方法作為建筑工程施工過程中必不可少的材料，混凝土材料在現(xiàn)階段以及未來很長 的時間內(nèi)，其經(jīng)濟性以及應用性都是其他很多材料不可比較的。但是，目前有很多 混凝土往往以次充好，其強度無法讓人滿意，尤其是一些國家重點建筑工程工程， 對混凝土強度標準的要求非常高，所以對混凝土強度進行檢測是必要的也是必須 的?；炷翉姸葯z測技術廣泛應用于混凝土施工質(zhì)量控制、驗收、鑒定、評估等方 面。目前，我國常用的混凝土強度檢測技術分為無損檢測和微破損檢測。無損檢測 主要有回彈法、綜合法、超聲法等 ;微破損檢測主要有鉆芯法、拔出法、后錨固 法、直拔法等。無損檢測操作方便，但檢測結果誤差較大。微破損檢測結果雖精

2、度 較高，但存在工序多、操作不便等缺點，如常用的鉆芯法因芯樣直徑粗，對結構損 傷大，在鉆取、切割、磨平、抗壓等環(huán)節(jié)中易出現(xiàn)偏差，會影響實測強度值。下面我們就其中主要的方法進行簡單介紹。1. 回彈法該方法是根據(jù)結構物外表混凝土硬度推定其抗壓強度 ,僅適用于抗壓強度為 1050MPa,齡期為141000d普通混凝土。但是對外表受凍害、火災以及外表被腐 蝕的混凝土 ,不可采用該方法。采用回彈法的方式一般是選擇回彈儀器來對混凝土外表硬度進行檢測，從而推 算混凝土強度的一種檢測手段?；貜梼x器的工作原理主要是：含有一個標準質(zhì)量的 重錘，在標準彈簧力的作用下沖擊與混凝土外表相接觸的彈擊桿，因為會受到彈力 作

3、用，在回彈儀上的重錘又會跳到相反的距離，同時也會帶動指針，進而在相應的 刻度上標識出回彈值 N ，這一數(shù)據(jù)直接反響出混凝土的硬度，而材料外表的硬度與材料自身強度相關，因此沖擊回彈值和混凝土強度的曲線就能 夠很容易地畫出，我們可以按照回彈值的大小來對混凝土強度進行準確的計算。這種檢測方法的優(yōu)點在于操作簡單，檢測過程比較快而且本錢也相對較低；混 凝土檢測人員能夠很容易的采集到相關樣本；檢測之后的數(shù)據(jù)可以很準確地反響出 混凝土強度數(shù)據(jù)；能使相關檢測人員非常清晰地了解混凝土強度，從而獲得全部的 真實數(shù)據(jù)。但是這種檢測技術的缺點在于和其他檢測手段比起來精準度要相對差一點。而 如果在混凝土外表硬度和強度質(zhì)

4、量存在一定差異性的情況下，例如說受到了化學腐 蝕、其他自然因素干擾等狀況之下，那么不應該優(yōu)先選擇這種方法進行檢測。因為混 凝土材料屬于一種不均質(zhì)材料，混凝土的硬度和水泥的種類、骨料粗細程度以及粒 徑有直接的關系，同時加上碳化作用的干擾，常常導致在進行強度檢測的過程中出 現(xiàn)檢測結果失準的情況，因此我們必須要做好各種因素的準備工作，保證檢測結果 的科學性。1.2 回彈法主要步驟 :1回彈值測量在結構物外表劃定有代表性的測區(qū)，測區(qū)大小約為20cm >20cm。清理測區(qū)外 表,確保外表平整、清潔、無蜂窩麻面。檢測時回彈儀軸線始終垂直于結構物混凝 土測試面 ,緩慢施力,準確讀數(shù) ,快速復位。每一測

5、區(qū)應記取 16個回彈值,測點應均勻 分布在測區(qū)范圍內(nèi)。為保證測量精度和穩(wěn)定性要求 ,用于檢測的回彈儀應按照檢定周期進行例行檢定圖1試件底面+90°回彈測試圖2試件側面回彈測試2碳化深度測量回彈值測量完畢后，可選擇不少于構件的30%測區(qū)數(shù)在有代表性的位置測量碳 化深度。取其平均值為該構件每個測區(qū)的碳化深度，當碳化深度值極差大于2.0mm 時，應在每一測區(qū)測量碳化深度值。3強度推定計算測區(qū)回彈值時，首先從該區(qū)的16個回彈值中剔除3個最大值和3個最小值, 然后求出余下的10個回彈值平均值。根據(jù)求得的平均回彈值 Rm和碳化深度值以 及專用測強曲線得出該測區(qū)混凝土強度換算值。根據(jù)?回彈法檢測混

6、凝土抗壓強度 技術規(guī)程?JGJ/T23-92進行強度推定。在采用回彈法檢測混凝土強度應用中，必須準確地分析出該檢測法所測得的試 驗結果所受到的影響，方可準確地定取出混凝土強度檢測值。結合工程實踐經(jīng)驗， 在混凝土抗壓強度的回彈法檢測中，影響其回彈高度的因素有很多，包括混凝土的 原材料、配合比、碳化深度等等，其中最主要的影響因素是混凝土外表的碳化深 度。根據(jù)全國統(tǒng)一的測強曲線可以知道，碳化深度對測強曲線的影響很大。因此在 進行碳化深度的測量時，對其準確度和精度的要求都很高。在進行碳化深度的測量 時，應在測量外表形成直徑 15mm 的孔洞。將孔洞清理干凈之后，即可在孔洞邊 緣滴上酚酞試劑，酚酞試劑與

7、碳化的混凝土外表反響會變色。根據(jù)外表混凝土的變 色深度，即可確定混凝土的碳化深度。但是由于混凝土中骨料的影響，會導致變色 的界面模糊不清，同時人眼對變色界面的判定也因個體的不同出現(xiàn)一定的誤差。因 此現(xiàn)在進行碳化深度確實定，其結果要經(jīng)過反復的商榷。2. 鉆芯法運用鉆芯檢測混凝土強度的方法，其原理主要是在混凝土結構上進行鉆芯取 樣，然后進行一定的處理之后對其開始抗壓測試。混凝土齡期不低于15 天，強度高于 10MPa 的混凝土根本上都能夠采用。但是因為鉆芯取樣之后會對混凝土結構 造成或多或少的損傷，所以在進行這類檢測的過程中必須要經(jīng)過設計單位的同意。鉆芯取樣的檢測手段屬于一種非常直接并且準確率較高

8、的檢測方法。通 常當我們運用無損檢測的手段無法準確地檢測混凝土的強度等級時，就可以選擇這 類檢測方法，同時在取樣之后我們也可以直接的查看混凝土結構的內(nèi)部情況，例如 說是否存在裂縫、骨料的分布情況等。鉆芯法優(yōu)點是 ,能夠準確反映結構物的實際強度 ;適用于不同齡期混凝土的強度 推定。這種方法的缺點就在于勞動強度相對較大，設備復雜 ,費用高 ,對于混凝土結 構往往容易造成內(nèi)部的損傷，有時在進行取樣的過程中常常會碰到鋼筋而導致取樣 工作無法順利開展。2.2鉆芯法主要步驟：1取芯首先取芯部位要選擇在結構受力較小、混凝土強度質(zhì)量具有代表性、便于安裝 鉆芯機與操作，避開主筋和其他的鋼筋及管線的部位。固定鉆機

9、鉆取芯樣，取出芯樣 進行編號,并記錄被取芯樣的構件名稱、位置和方向。結構物的芯樣鉆取后所留下 孔洞應及時進行修補，以保證其正常工作。圖3在混凝土試件上取芯示意2芯樣試件的技術處理芯樣抗壓試件的高度與直徑的比應在 12的范圍內(nèi);芯樣試件內(nèi)不應含有鋼筋 如不能滿足此項要求那么每個試件內(nèi)最多只允許含有兩根直徑小于10mm的鋼筋，且鋼筋應與芯樣軸線根本垂直；切鋸后的芯樣當不能滿足平整度及垂直度要求時應進 行端面補平加工，補平層與芯樣層要結合牢固，以使受壓時的補平層與芯樣的結合面 不提前破壞。3強度計算芯樣的抗壓強度隨其高度的增加而降低，同時由于尺寸效應，試件的抗壓強度還隨截面的尺寸增加而減小。綜合這些

10、因素，芯樣強度按下式換算為15cm的立方體強度值：式中:fccu為15X15X15立方體強度MPa;F為芯樣破壞時的最大荷載kN;d為芯樣的直徑mm;K為換算系數(shù)，根據(jù)高度和直徑之比和混凝土強度等級 確定。3.超聲波法使用超聲波儀器設備來對混凝土強度進行檢測的方法我們一般稱其為超聲波 法。超聲波檢測的原理主要是當超聲波在混凝土介質(zhì)中進行傳播的過程中，如 果遇到有差異的介面就會產(chǎn)生一定的反射或者折射，從而導致傳播速度、波形以及 頻率等參數(shù)產(chǎn)生變化。根據(jù)這些數(shù)據(jù)的變化規(guī)律我們就可以通過計算得出混凝土內(nèi) 部強度。換句話說，超聲波檢測技術是以超聲波在混凝土中的傳播情況來進行最終 結果評定的。相關的測試

11、結果，當混凝土結構強度越高，超聲波在其中的傳播速度 就越快；而混凝土結構強度越低其傳播速度就越慢。因此我們可以利用超聲波檢測 技術更加科學的檢測混凝土強度。在混凝土強度檢測中應用超聲波技術檢測的較少，因為這種檢測技術剛剛在我 國興起還并未成熟，但是由于超聲波儀器的不斷開展，混凝土強度檢測的準確率也 得到了飛速的提升。但我們還應該意識到，對混凝土強度產(chǎn)生影響的原因還有很 多，比方說超聲波檢測過程中訊號頻率受到干擾、混凝土構件尺寸的差異、鋼筋位 置的差異等，這些因素都會使超聲波檢測方法的效果受到影響。由于該方法還未有全國統(tǒng)一標準 ,僅有各省根據(jù)各地的實際情況制訂了相應的 檢測標準，所以應用范圍從目

12、前的相關資料來看也僅適用于抗壓強度為1050MPa ,齡期為14700d普通混凝土。但是對外表受凍害、火災以及外表被腐蝕的混凝土，不可采用該方法。3.2 超聲法主要步驟 : 1聲速測量 在選定的測區(qū)兩側安裝超聲波發(fā)射器和接 收器, 然后進行聲速測量。 圖 4.超聲波角測示意圖 2強度計算 根據(jù)事先建立的 相同材料的混凝土的強度與速度的關系曲線換算成所測定 的混凝土強度 , 根據(jù)?混 凝土強度檢驗評定標準? (GBJ107 -87推定出混凝土的 換算強度。 混凝土強度與聲 速之間有一定的關系 , 但是混凝土是一種非常復雜的 多項復合體 , 由于實際材料受 種種復雜因素的影響 , 這種關系不是完全

13、穩(wěn)定的。 主要的影響因素歸納起來有混凝 土原材料和配合比的影響 , 混凝土齡期的影響 , 環(huán)境條件所引起的混凝土溫度濕度的 影響。 由于需要提前根據(jù)不同情況分別測定 強度與速度曲線是非常重要的 , 因此這 給超聲法的應用推廣帶來了很大的局限 性, 目前國家尚未出臺相應的全國統(tǒng)一標 準。 64.拔出法 4.1 拔出法原理 拔出法檢測主要是使用空心千斤頂或者其他相關的設 備去拔出一個預埋在 混凝土內(nèi)部的大頭螺栓， 這種檢測方法主要是根據(jù)拔出力來 計算出混凝土內(nèi)部的 強度。通常來說，預埋在混凝土內(nèi)部的螺栓主要有兩種情 況：一是先裝螺栓， 事 先把螺栓放在混凝土中，等待到了檢測的期限時再進行拔 出，這

14、種方式主要用在 建筑工程驗收的過程中；二是選擇鉆孔后裝的方法，在已 經(jīng)硬化的混凝土中埋入 螺栓，接著安裝脹錨螺栓，然后開始拔出檢測，這種方式 有很強的靈活性和可變 動性， 經(jīng)常用在一些已經(jīng)建設完成的混凝土結構的檢測 中。因為使用這種檢測方 法對于混凝土結構的損傷并不是很大，而且可以在后期 采取修復措施，因此經(jīng)常 被采用。 4.2 拔出法類型 1 后裝拔出法制作過程 : 在 結構上鉆孔 ; 打磨擴孔; 安裝膨脹螺栓。試 驗方法為采用拔出儀將膨脹螺栓拔出， 采集拔出時的拉力峰值。僅可以檢測混凝 土強度w C50的混凝土。缺點為操作工藝 較復雜; 操作時間長 ; 拔出裝置較難完 成高強混凝土的檢測。

15、 2 后錨固法試件 制作過程 : 在結構上鉆孔 ;清孔; 插入錨栓; 灌入環(huán)氧樹 脂; 養(yǎng)護。試驗方法為采用拔出儀將錨栓拔出，采集拔出時的拉力峰值。僅可以檢測混凝土強度C80勺混凝土構件，缺點為拔出裝置功率大、體積重，操作工 藝較復雜; 采用環(huán)氧樹脂膠結拔出 試件宜對環(huán)境造成污染 ; 受溫度影響大， 操作 時間長。 3直拔法試件制作過 程: 在結構上鉆制小芯樣 ; 吹干; 設置隔離層 套塑料紙 ; 將凹形鋼碗內(nèi)涂環(huán)氧樹 脂，套住芯樣 ; 養(yǎng)護。試驗方法為采用拔出儀 拔出芯樣， 采集拔出時的拉力峰 值?？梢詸z測混凝土強度 C1O0勺混凝土構件。缺點為采用環(huán)氧樹脂膠結宜出現(xiàn) 環(huán)境污染 ; 受溫度影

16、響大 ; 操作時間長。 74.3 拉脫法 對于拔出法，現(xiàn)在有人將其改進總結出一種新的方法：拉脫法。拉 脫法試件 制作過程為在結構上鉆制深 44mm 的小芯樣，不取出。試驗方法為采用 自動調(diào)節(jié) 夾緊力，夾緊、拔出一體化的拉脫儀直接拔出芯樣，采集拔出時的拉力 峰值。可以檢測混凝土強度 C10O勺混凝土構件。由于拉脫法是在上述方法根底 上開展 起來的，目標是致力于克服上述方法的缺乏，到目前還沒有發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性缺 陷。 拉脫法測強技術是利用混凝土抗拉強度和抗壓強度之間勺相關關系，檢測、 推定混凝土結構或構件勺抗壓強度，它是在已有勺微破損檢測技術勺根底上， 綜 合其他檢測技術勺優(yōu)點，經(jīng)反復試驗，依托具有自動夾緊、動態(tài)調(diào)節(jié)徑向夾緊力 勺拉脫儀，完成芯樣試件勺拉脫操作。該技術操作工藝簡單，設備輕便 ; 試件不 需 加工， 檢測快捷、方便 ; 可以檢測鋼筋密集部位勺混凝土抗壓強度 ; 可檢測不 同齡 期和10100MPa強度的混凝土抗壓強度。 圖5拉脫法原理5.總結綜上所述， 本文對于目前幾種常見勺混凝土強度檢測技術展開了分析，并論 述了這幾種方法 各自勺優(yōu)缺點， 我們在進行檢測工作勺過程中究竟選擇哪一種方 法，必須要按照 被檢測混凝土結構勺實