混凝土强度检测方法的合理应用

潘亚芳

(海南省环境地质勘察院，海南三亚572000)

毯旁耍】本文对回弹法、超声法、超声回弹综合法、钻芯法的优蛲最和l适用范围进行深入分析，通过工程实倒讨论了混凝土强度检测方法

的适用性，对正确选用检测方法具有指导意义。

侈∞悯】混凝土强度；检测方法；应用

目前．混凝土强度检测的方法很多，根据检测原理的不同分为半破损法、非破损法、综合法，其中常见的方法有钻芯法、拔出法、回弹法、超声法、超声回弹综合法等等。各种方法都有各自的特点和适用范围，各种方法也都存在不同程度的问题，在应用中要根据工程实际情况进行选择既达到检测目的又经济、方便的方法。根据近几年检测工作的

经验，现就常用几种混凝土强度检测方法比较如下。

1回弹法

回弹法是表面硬度法的一种，是我国应用最广泛的无损检测方法之一。是依据混凝土的表面硬度同混凝土强度的关系来推定混凝土强度的。使用的回弹仪具有操作简便、仪器携带方便、测试费用低廉、测试值与混凝土强度有很好的相关性等特点。但精度相对较差，且需要借助一定的测强曲线，对有些特殊成型工艺或特殊部位的混凝土需借助专用测强曲线才能检测：回弹法的测强曲线为fcu=O．097928’R1．661593。10—0035021Io当混凝土表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝士结构或构件，如表层粗糙、遭受化学腐蚀或火灾、硬化期间遭受冻伤等，则不能用回弹法。采用回弹法进行检测时，其检测面应为原状混凝土面，并应清洁、平整，不应有疏松层、浮浆、蜂窝、麻面，回弹时要用砂轮清除疏松层和杂物，且不应有残留

的粉末和碎屑。对弹击时会产生颤动的薄壁、小型构件应进行固定。为适应商品混凝土、高强混凝土技术的发展，研制出了冲击能量较高的高

强混凝土回弹仪，使回弹法能检测高固于C60的混凝土。

2超声法

超声法检测是利用超声波在技术条件相同(指混凝土原材料、配

合比、龄期和测试距离一致)的混凝土中传播的时间(或速度)、接收

波的振幅和频率等参数的变化，来判定混凝土的质量。因为超声脉冲波传播速度的快慢与混凝土的密实程度有直接关系，对于技术条件相同的混凝土来说，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。当有空洞、

裂缝等缺陷存在时，破坏了混凝土的整体性，由于空气的声I獬远小

于混凝土的声阻抗率，超声波i曼到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷时，会在缺陷界面发生反射和折射，因此传播的路程会增大，测得的声时会延长，

声速会降低。其次，在缺陷界面超声波的声当结构被测部位具有两对平行表面时，可采用能被衰减，其中频率较高的部分衰减更快，因此接收信号的波幅明显降低，频率明显减小或频率谱中高频成分明显减少。再次，经缺陷反射或绕过缺陷传播的超声波信号与直达波信号之间存在相位差，叠加后相互干扰，致使接收信号的波形发生畸变。根据上述原理，在实际测试中，可以利用混凝土声学参数测量值和相对变化综合分析，判别混凝土缺陷的位置和范围。超声法在工程检测中得到了广泛的应用。采用超声法检测混凝土强度时，由于影响声速的因素很多，例如水泥品种、水泥含量、-A'e>'--率、粗骨料品种和最大粒径、含zK-．目IB．、龄期等，当所用材料、含水率和龄期不同时，传播速度与混疑土的强度关系

将有很大不同，因此，用超声法也是难以保证混凝土强度检测的准确

性。为了提高混疑±强度睑测的准确性，建立相应的测强曲线；超声法

的测强曲线为fCU=0．027382*v4．704294．o

3超声回弹综合法

走基声法检测混凝土强度有角测法(见图1)、单面平测法(见图2)

和平面对测法(见图3)，超声回弹综合法是指采用回弹仪和超声仪，在

2009年11月(下)

结构同一测区分别测量声时值及回弹值，然后利用已建立的测强曲线推

算该测区的混凝土强度值。超声回弹综合法的测强曲线为fcu=O．

021104。v1．676289*R1．3322840超声回弹综合法结合回弹法和超声

波法各自的优点，能减少或撼肖一些采用单一方法的影响因素，如减少

龄期和含水率的影响，弥补相互的不足，较为全面地反映混凝土质量，对提高无损检测混疑土强度的精度，具有明显的效果。

一＆斑曲

图一触胺图=平汉!I}去图三燃

4钻芯法

钻芯法的基本原理是在有代表性的混凝土结构上钻取芯样，做必

要的整理加工后进．15-抗压强度测定。凡龄期不少于14d、强度不低于

1

0MPa的混凝土都可采用钻芯法测定其强度，但由于钻芯后会对结构

造成一定的损伤，因此，对于安全性本来就不足或受损伤的结构和构件，应征得设计方的同意，方可采用该方法。对于取芯的部位、数量和

芯样的尺寸也有具体的规定。钻芯法是一种直接可靠、并能较好地反映

混凝土实际状况的局部破损检测方法。Xt\"：Y无损检测法很难准确测定的各种强度等级的混凝土强度，此法可以比较准确地测定其强度。此外，从芯样可以直接观察到局部混疑土的内部情况，例如骨科的分布、裂缝的大小等。该方；；去j垂用于龄期超过数年的长龄期混凝土或遭受冻害、火灾、化学腐蚀等受损构件的检测，但这种方法测强的劳动强度大，对结

构会造成一些局部损伤。检测混凝土强度的方法各有特点，在实际应用

中尚存在—定问题。按照佃弹法评定混凝土抗压强度技术规秘所给

定的测强曲线测得的混凝土强度与实际强度相比偏低，且离散性较大，

说明回弹法的准确性较差，所以在使用这种方法检测混凝土强度时，应

根据具体情况建立相应测强曲线或专用测强曲线；按照锫声回弹综合

法检测混凝土强度技术规秸D(超声回弹法)测得的混凝土强度比实际低，但其规律比较明显，且离散性较小，说明这种方法有一定的可靠性；钻芯法是目前准确性最高的方法，但对小芯样(直径70mm的芯样)按钻芯法技术规程推算的混凝土强度偏低，大约为实际强度的70％一80％。因此用小直径的芯样按照钻芯法技术规程推算混凝土强度

时，应当慎重。

在检测混凝土强度时采用何种方法，应根据被测混凝土结构的具体情况及检测条件综合确定。当需要准确判定混凝土强度等级，且有条件时，可优先考虑采用钻芯法或采用钻芯法修正：当混凝土质量比较均匀时可采用回弹法和超声回弹法，如果用钻芯法进行校核，可以提高回

弹法和超声回弹法的精确程度。

5工程应用

1)某大厦柱高4．5m，混凝土设计强度等级C35，主筋间距为

60mm，试件{式验结果相差太大而无法作为混凝土强度的判定依据。需要进行现场抽检，但由于钢筋间距太小，无法钻芯试验，超声法又只能

测知缺陷，所以采用超声回弹综合法来检测最为合适。

2)某游泳池长60m，宽30m，池壁高Z5m，池壁混凝土的强度

等级为C35，建设单位要求对混凝土强度进行检测。如用II殳芯法试验，

随后补孔的混凝土会产生收缩，导致游泳池渗水，而(下转第181页)

应用科技

势号一

Cu÷

fF

C≯X■Wc，5n-in-,丘雕五表度．

售；主

混观-

磨削试验完毕后，进行镜下检测。结果表明：经过本方法处理的

对h

77-一

l{．．6．1●8-17．15．J’．‘

7．4

，口％馁霾盒盎莹垒剐石．

刚E

金刚石磨具与结合剂的粘结明显好于未经镀覆处理的金刚石磨具，录0落

情况远远好于后者。

通过在实际生产使用，结果表明：采用本方法生产的金刚石，在保证磨削效率的前提下，产品使用寿命同末镀覆的金刚石磨具相比，提高到其180％～200％。现在已大批量应用于实际生产。

3结论

采用本方法生产的金刚石，工艺相对简单，单次镀覆量大，可以达到数十公斤。使用的金属粉料可以回收利用，进行多次镀覆使用。同

3矗，247．0

卸2．22，3矗

13．24．，13、

24i

61S．81215．20-

35．2禾

23‘-；E来馁覆外。圭刚石．

其会粉辩质量

百分

Sy一3-‘

22、3乱

6-15，

5-1215．

2n，

3-孓2．“

43％滴覆皂刚毛一

sY．^，

22．。36一

13一，岳15—8．12．1S．．

20

3一s_，2．1，，

∞％素馁茇盘目l石一

24‘

比据商．

时，在金刚石表面生成了稳定的碳化物，为保证金刚石与胎体材料实现

冶金结合提供了有力保障。在保证磨削效率的前提下，产品使用寿命同未镀覆的金刚石磨具相比，提高到其180％—200％。并且加工质量良好。因此，本方法是一种可以实现大批量生产金刚石镀覆产品的新方

试验产品规格及磨削介质

编号，

Sy—1．’

直径{f11111)．内孔(If\"11)．高度一

30±002。30三002．

12土O．01．12土C01'12：C．U1．12：O．0L

15±nl15±01。1S±O．1，15±0．1．，

磨；蚴‘质一

玻瞎坡璃．

地砖，地砖一地砖一

法。

sy一2iby一知

Sy4，

如：UU2．

30三Q02．-

玻缛t

玻璃，地舌专一

[参考文献】

【Il郭意猛，宋月精．陈宏霞，贾成广超硬材料与工具，冶仓工Ⅱ￡出版社．

【2】王艳辉。王明智，臧建兵等．超硬材料系列镀覆产品及应用叭．金刚石与窟料磨具工程。2003．

{3J3来永伟，张新明，谢光灼．金剐石襄耐镀钛对金刚石锯片性能的影响o】．中

国有色金属学}慢t2001．

试验设备技术参数

l土蛐转速

l(r／mh)，

11∞om

实验结果

行走速度单狄谨刀量(m加'in}一

fmnl，刀)．，

11，o

息进刁数．试持彦曼缝j遵度(m／5cc)J

沁

74fn

矗?，，

【4l胡圜荣，金继红，杨凯华，汤风林．金剐石表面化学镀Ni—w—P及高温下

WC的生威帆制田．机械工程材斟，t997．

，，

编夸

磨削升质，鹰惩

野一l—Sy一2

sy—l—

SY2SY一3，Sy一4．Sy一3．Sy-4一磨削赞量。

i《璐-地砖，瑕璃．

地砖，良好。一

1．832：“

H二一

1．843：lr201：1．

1998

1

1

良好．

(上接第178页)

且大量的取芯成本也较高；用回弹法由表面混疑土来推断其强度，本工程并不缺少试件强整数据，混凝土强度代表值的测定显得并不重要，应

重点检测池壁混凝土内部是否有蜂窝、空洞，是否会渗水，超声法可以测知缺陷，回弹法又可以测得混凝土来强度，所以采用超声回弹综合法

芯法是目前准确性最高的检测方法。

6结语

以上比较了几种混凝土强度检测方法及其特点，得出了各种方法

的不同适用范围。混凝土强度检测的目的是，采集必要数据，通过数据

计算与修正，推定混凝土强度，最后对被睑测混凝土结构构件做出正确

的判断，因此检测数据的可靠性是选择检测方法时首先应考虑的。其次

来检测最经济、合理，更重要的是超声回弹综合检测法能全面地反映混

凝土质量。

在选择检测方法时既要考虑检测结构构件的适用性，还要考虑检测费用、检测速度以及对结构构件的破坏程度等。在实际应用中，应根据具体情况和各种检测方法的特点来选择合理的检测方案。

3)某2000年建造半拉子工程，柱宽1．0m、高6．0m，主筋间距

为16cm，建设单位想重新使用该工程，要求对混凝土强度进行检测。

如选用回弹法检测，但该工程龄斯远远超过7-2000d的规范要求，回弹法不合适。超声法又只能测知缺陷。所以该工程选用钻芯法检测最为合适。因为钻取的芯样可以直接观察到局部混凝土的内部情况，而且钻