大體積混凝土質量檢測方法研究

房麗麗

摘 要：如今的建筑工作中經常會用到一種材料，即大體積混凝土。但是因為一些特殊的原因使得它的質量問題頻繁出現。假如質量問題出現之后無法在第一時間加以應對的話，就會變成安全隱患，嚴重的影響到相關人員的安全。因此，為了提升混凝土的品質，避免隱患發生，就要使用合理的檢測措施分析缺陷的布局特點，進而制定正確的應對策略。在這個前提之下，文章具體論述了當前時期出現幾率較高的質量問題，以及常用的質量檢查方法等內容。

關鍵詞：大體積結構；混凝土；質量檢測方法

中圖分類號：TU528 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）33-0088-02

當今社會是一個經濟和科技高速發展的社會，此時很多的新材料被運用到我們的建設工作之中，比如混凝土。不過，在具體的使用的時候，因為一些特殊原因的存在導致它的內部經常出現漏筋問題，或是麻面孔洞等現象。而一旦出現上述問題的話，就會導致結構的受力能力變差，持續性變弱。如今，聲波以及雷達等先進的技術已經開始被運用到混凝土結構的質量檢測工作之中。

1 出現幾率較高的質量問題

1.1 裂縫

一般來講，裂縫主要存在于先澆筑并且外露的結構表層，縫隙的種類不一樣，常見的縫隙有干縮縫隙以及外力導致的縫隙和溫度縫隙。導致縫隙的原因非常多。第一，設計出現問題導致結構性的縫隙，比如布局不當，使得結構出現明顯的角部或是凹凸等。第二，使用的材料不正確，比如使用了水化熱較為明顯的材料，導致結構容易出現縫隙。第三，施工質量較差，該原因是縫隙形成的最為常見也是最為主要的原因。像是配比不正確，材料拌合不合理，沒有正確攪拌等均會形成干縮縫隙。而且假如模板以及支撐缺少必要的受力能力的話，無法承受結構的重量，就無法承擔澆筑時形成的強大沖擊力，導致裂縫形成。第四，沒有正確使用建筑同樣會導致縫隙出現。像是裝修的時候大量放置材料會使得樓板的受力明顯變大，進而形成縫隙。除此之外，氣溫改變同樣會導致結構收縮或是膨脹，假如這種變化形成的力超過了材料本身的抗拉能力的話，就會導致細微的裂縫形成。

1.2 孔洞

假如蜂窩非常大，或是內里部分區域缺少混凝土，以及鋼筋裸露等，較大空間的孔隙均被稱作是孔洞。導致孔洞形成的原因非常多。第一，坍落度太小，沒有正確振搗。第二，漿液露出，蜂窩現象明顯，鋼筋密度太高使得粗集料集中到上層，導致其下方完全架空進行形成孔洞。除了上述以外，假如材料受到凍害影響或是其中添加了雜物的話，都會導致孔洞現象出現。

1.3 麻面

假如結構的表層部分區域的漿液量不充足的話，就會形成麻點或是輕微的凹陷現象，不過不會出現鋼筋暴露的問題。通過分析可知，此類問題的成因非常多，像是模板太粗糙或是沒有正確涂刷脫模劑、沒有正確拼接縫隙、振搗不合理、材料離析等。

1.4 露筋

所謂的露筋，具體來講指的是混凝土之中的鋼筋裸露到外表。具體的成因非常多。比如，在進行灌注工作的時候，墊塊的方位改變了，鋼筋過于貼合模板，導致保護層太薄弱。第二，沒有充分濕潤模板或是振搗的不是很密實，導致吸收太多的水分，進而使得鋼筋露出來。第三，假如鋼筋的密度過高，布局不均的話也會導致鋼筋下方架空進而發生露筋問題。第四，假如模板連接的地方有漿液滲出，或是底部有未清理干凈的雜質的話，同樣會導致露筋現象出現。

1.5 蜂窩

具體來講，蜂窩指的是結構的部分區域缺少漿液，石塊數量太多，導致很多蜂窩樣式的孔洞形成，骨料間有空隙存在的混凝土結構，其結構局部酥松、石子多、砂漿少，且石子之間形成空隙類似蜂窩狀的窟窿。之所以會出現這種問題，主要原因有如下幾點。第一，沒有做好材料的配比工作。第二，未正確計量材料，導致石塊的數量過多，漿液數量太少。第三，拌合時間欠缺或是沒有處理均勻，使得和易性受到影響。第四，沒有正確下料或是下料太高使得石塊因為沒有串通而導致漿液離析。第五，振搗不充分或是力度不夠。第六，鋼筋過于密集，使用的石塊太大或是坍落度太小等。

2 超聲波法檢測原理及工作形式

2.1 聲波法檢測的基本原理

由超聲脈沖發射源在混凝土內激發高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統記錄該脈沖波在混凝土結構內傳播過程中表現的波動特征。如果結構中存在不連續界面或破損界面等缺陷面，就會形成波阻抗界面，當聲波到達該界面時，產生的波的透射和反射會使接收到的透射能量明顯降低；假如結構中有明顯的蜂窩或是孔洞問題存在的話，就會形成波散射以及繞射現象。結合波到達的時間以及能量衰減特點等，可以獲知測試區域的混凝土密度指數。測試并且記載各個側面以及不同高程上的超聲波特性，經過分析就可以判定測試區域的混凝土是不是有質量問題，并且可以確定問題的性質以及大小等，同時還可以測評結構的完整性等指標。

2.2 聲波法的檢測形式

（1）平測，也被稱之為普查，將兩個換能器放置到管的兩邊相同的高度，把收發設備朝上提升，從下到上檢測。為了明確異常部位的縱向范圍，必要時要進行加密平測；（2）斜測，讓發、收換能器保持一定的高差，同步升降進行測試，要注意保證其在聲測管中保持相同的步長。斜測能探測出局部缺陷和縮徑，也可以專測管附著泥團、層狀缺陷等；（3）扇測，該方法通常是在斜側方法受限或是為了降低換能器的升降頻率的時候才使用的。接下來具體講述方法：將其中的一個換能器放置到特定高度保持不動，另外的一個不斷移動，確保測線呈現出明顯的扇形特征。此時，我們只可以通過分析臨近測量點的幅值變化特點來分析有沒有異常現象，這主要是因為雖說換算波速有一定的可比性，不

過幅值無法比對。

3 聲波法在大體積混凝土結構質量檢測中的具體應用

在混凝土施工過程中，有時候采用鉆孔取芯或壓水試驗等方法對混凝土大壩的澆筑質量進行檢測時，會得知鉆孔間存在滲水問題，這表示這此處的混凝土存在明顯的問題。要想查出問題的所在，便于后續的灌漿工作開展，就要借助檢查孔加以測試。結合測試數據可知，完整結構的混凝土的波速應該不低于 4440m/s，假如混凝土的波速無法達到上述速度的話，就表示有問題存在。有些抽水蓄能電站大壩作為碾壓混凝土重力壩，必須不定時的進行安全檢測。按照混凝土波速和強度的關系，使用單孔聲波加以測試，進而制定高程和波速土，通常來講，當混凝土的標號大的時候，它的波速就相應的要高，相反的如果標號較小，那么它的波速相應的就會變低。endprint

4 雷達法在大體積混凝土結構質量檢測中的具體應用

地質雷達是一種新型地下探測與混凝土無損檢測設備。其主要原理就是用天線發射高頻電磁波，傳感器接受目標介質界面的反射波。電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁場分布與波形隨所穿透介質的電性質和幾何形態而變化。所以，通過分析波幅以及波形數據等相關資料，可以確定結構自身的真實情況。

地質雷達數據處理是地質雷達應用過程中最重要的一個環節，由于混凝土各組成成分對電磁波不同程度的吸收和反射，以及本身的不均勻性等，使得雷達脈沖回到接收天線時波幅減小，波形也與原始發射波形有較大的變化。同時，存在的各種干擾以及噪音等，也影響到數據的準確性。所以，要認真處理初始數據，為最終地質解釋提供清晰可辨的雷達探測圖像。對雷達剖面圖像進行解釋的基礎是提取反射目標，只要被測介質中存在電性差異，就可以在雷達剖面中找到相應的反射波，根據相鄰道上反射波的對比，把不同道上同一個反射波的同相相位“連接”起來形成“同相軸”。地質雷達資料解釋依據主要是雷達波同相軸的連續性和波形的變化、相位的變化。如果混凝土較為密實的話，其反射波的衰減速率大體上是一樣的，振幅均勻，雷達不會形成強烈的反射波，從圖像上來看不存在多次波。相反的如果其中有縫隙存在的話，縫隙處會因為空氣的原因而使得反射波縮減的速率變慢，從圖像上看會存在同相軸錯斷問題。

5 結束語

通過上文的敘述可知，雷達法以及聲波法等均屬于物探技術，它們還是以無損檢測措施，借助聲波傳遞特性探測結構中存在的問題。它的優點非常明顯，比如有著強大的穿透能力，有著較深的探測深度等，而且還能夠通過變化頻率來調換分辨率等。它發射的雷達波的極化明顯，能夠確定問題的形態和發展方向等，而且結果方便保存。通過實踐可知，將上述技術用來檢測大體積結構混凝土的質量效果非常好，不過在檢測過程中要確保間距設置得當。不過這些方法并不是非常完美，仍舊有著自身的局限性，因此需要廣大的同行們共同努力探索，確保技術更上一層樓。

參考文獻：

[1]肖國強，劉天佑.聲波法在大體積結構混凝土質量檢測中的應用[J].工程地球物理學報，2004（05）：430-434.

[2]李洪.聲波法在洞室混凝土襯砌質量檢測中的應用[J].西北水電，2002（02）：34-38.

[3]胡庸.大體積混凝土聲波cT質量評判技術探討[J].混凝土，2014 （09）：149-151+155.

[4]曾昭發，劉西新.探地雷達方法原理及應用[M].北京：科學出版社.

[5]林雍正.土木工程質量無損檢測技術[M].北京：中國電力出版社.endprint