文/陳天良 廣東省建筑工程機械施工有限公司 廣東廣州 510000
在現代建筑工程項目中,混凝土結構具有非常廣泛的應用范圍,主要是用在鋼筋混凝土或者是磚混結構當中,都必須采用混凝土來構建堅固的連接整體。從本質上說,混凝土質量的優劣水平,對建筑結構可靠性和安全性有巨大影響,而且對建筑工程投入成本有巨大的影響。所以,混凝土結構完工質量檢測是整個建筑工程項目檢測工作中最核心的環節。下面將從混凝土結構檢測的方法、檢測過程存在問題、解決措施等方面進行分析探討。
混凝土配制過程很復雜,但是一般都是由水、砂石、水泥、粉煤灰、外加劑等不同材料,經過一定的順序和配制方法制作而成,因此在配制混凝土的全過程,必須要落實逐項加入的材料技術參數滿足材料規范條款。無論哪種不滿足規范條款劣質材料摻入,都會影響混凝土結構強度,進而發生一系列工程質量問題。在市場經濟前提下,有的企業為獲得更大利潤空間,不重視材料品質,只關注如何縮短工程周期,違反建筑規范要求開展施工作業,導致施工質量水平低下。比如,現場施工作業人員在準備混凝土攪拌用的水源時,沒有提前對水質做分析檢驗,直接加水進行混凝土攪拌作業,對混凝土結構質量造成巨大隱患。還有就是受到砂石中所含的氯化物影響,其中氯離子在混凝土結構中日積月累逐漸擴散運動,分布開來。混凝土由于鈣化作用通常是堿性質地,鋼筋由于鈍化作用會生成保護膜,當周圍環境中游離的氯離子濃度逐漸增加時,發生酸堿化學反應從而破壞鈍化膜,導致鋼筋不斷生銹,從而出現質量隱患。另外,粉煤灰可以促進混凝土結構強度,減少硅酸鹽水泥用量,減輕對環境的污染。
進行混凝土振搗作業過程,落實確保每個位置混凝土均勻密實,避免漏振、欠振、過振等情況。混凝土養護方面,C30及以上柱、剪力墻等豎向構件要做好覆蓋保濕措施,其他的可澆水代替,另外,確保混凝土濕潤環境要有足夠的澆水次數。普通混凝土養護周期要7天以上,抗滲混凝土、強度等級C60及以上的混凝土養護周期要保證14天以上。通常保證一定的混凝土養護周期,可以有效保證混凝土凝結過程按期達到設計規范的強度,避免出現結構收縮裂縫。
首先,選擇合適的回彈儀。一般根據混凝土的設計強度數值來選用回彈儀的規格,強度C55及以上的通常采用高強回彈儀檢測作業(回彈儀指標稱能量為5.5J或4.5J);強度換算值小于C50時,根據需要通常采用普通回彈儀檢測(回彈儀指標稱能量為2.207J的)。回彈儀構造,見圖1。其次,落實回彈法檢測標準要求。DBJ/T13-71-2015《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》,適用于泵送商品混凝土和自拌混凝土;而JGJ/T23-2011《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》,適用于非泵送商品混凝土。采用自拌泵送混凝土進行回彈法抗壓強度檢測作業時,要根據DBJ/T13-71-2015第7.2節規定對鉆芯做好修正。

圖1 回彈儀構造
混凝土檢測技術應用方法較多,常用的方法有半破損方式——鉆芯法,非破損方式——回彈法和超聲波法。
2.2.1 鉆芯法的技術要點。
使用鉆芯法可以檢測混凝土結構強度能否滿足設計規范,檢測結果準確率高。主要技術要點及操作方法:根據混凝土的結構特點,選取最有代表性的位置進行取樣。同時要注意所取得的混凝土樣品必須具備相當的代表性,還要方便作業人員鉆芯時容易完成取樣工作;另外,選擇鉆芯取樣位置的時候,也要熟悉建筑結構的設計圖紙,要確認錯開建筑結構的主筋梁、預埋元件或者管線位置。標準芯樣試件的用法,要求單個試件內不多于2根直徑d<10mm的鋼筋;而非標公稱直徑d<10mm的芯樣試件,其中只允許有1根直徑小于10mm的鋼筋。要控制好芯樣鉆取的進鉆速度,防止進鉆速度過快導致芯樣遭到損壞。完成取樣的芯樣要及時做好編碼標識,否則芯樣混亂后,會直接影響結構件混凝土強度的測評結果。最后,要對完成鉆取芯樣后,要及時對鉆出的孔洞修補填實(一般是用提高1個強度等級的微膨脹細石混凝土補填)。相對其他非破損檢測的方法來說,鉆芯法的最主要優點在于其能夠準確反映出混凝土的強度、內部結構以及裂縫的情況。
2.2.2 回彈法技術要點
采用回彈儀檢測普通混凝土抗壓強度,操作簡單、成本低,保養方便,檢測精度較高,因此在現實工程中應用廣泛。其基本原理就是利用回彈儀檢測得到的數據與混凝土抗壓強度是成正比的,詳見圖2。回彈數據越大同時碳化的深度偏小,說明混凝土施工結構強度越高,在施工過程中的質量控制到位;反之,則說明結構強度低,施工質量控制較差。對柱、墻與梁柱之間設計強度差異較大的節點區域做檢測時,一般把梁柱節點看成獨立約束構件,再根據實際結構面布置進行檢測。測區要大于5個以上,靠近柱邊緣布置且形式根據實際情況選定,要求單一測區不少于16個回彈檢測點。對于梁寬度小于柱斷面時,盡量在柱兩端布置檢測點;梁寬度尺寸與柱斷面長度一致而柱端無法布置檢測點時,按照GB50666-2011《混凝土結構工程施工規范》規定,可在梁端部距節點處500mm以內混凝土范圍進行回彈檢測布置,檢測點布置可靈活些,測區也要大于5個以上,單一測區不少于16個回彈檢測點。
當回彈法檢測混凝土抗壓強度推定值小于設計強度時,可采取芯法驗證。對單個構件的混凝土強度采用鉆芯法二次驗證時,一般選取強度換算值最低區域鉆芯,取的芯樣測出抗壓強度為構件混凝土強度推定值;如果不具備條件在強度換算值最低測區鉆芯時,要根據DBJ/T13-71-2015《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》第7.2.6條規定計算構件混凝土強度換算值的修正量,并據此對構件混凝土強度換算值進行修正后算得該構件混凝土強度推定值。
2.2.3 超聲-回彈綜合法檢測混凝土強度
運用超聲波檢測法原理時,超聲波傳播速度與混凝土彈性性質反饋成一定線性關系。因此在質量檢測中,超聲聲速可以通過混凝土彈性模量與其力學強度之間的關系,再與混凝土抗壓強度建立換算的關系,從而可以推算出混凝土的強度范圍。
現代混凝土質量檢測一般都會采用兩種或兩種以上方法進行檢測確保準確性,而且檢測適用強度區間大且誤差小,例如上述的回彈——鉆芯法。還有就是超聲回彈綜合法,在同一位置分別用超聲儀和回彈儀檢測,計算該測區混凝土強度數值,可避免混凝土齡期和含水率干擾,不僅提高測試精度,相互之間不足也可以互補。

圖2 回彈法計算
混凝土的質量是建筑工程完成質量的關鍵,對建筑工程結構安全性、可靠性非常重要。低劣混凝土質量,對結構強度、質量和可靠性有非常大影響,危害極大。所以,在混凝土質量檢測技術中,必須依照規范要求,嚴格控制原材料質量檢驗,特別嚴格禁止施工使用氯離子含量超標的混凝土,從而保障建筑工程質量。

圖3 超聲波探測法
強化對建筑施工人員、檢測人員教育培訓工作,要參與施工關鍵人員嚴格按照規范作業,加強工程質量和安全教育,樹立質量安全意識,確保建筑工程結構質量與安全。
質量安全監督機構通過建立建筑工程強度監督抽測制度,在施工現場隨機抽查梁、柱、節點混凝土強度。這對促進和改善混凝土施工質量并減少工程質量安全隱患有非常好的作用。
在我國經濟水平不斷提升的背景下,建筑行業作為國內拉動內需與投資的主力軍,也得到了蓬勃而快速的發展壯大,在建筑工程的設計和功能等方面也有長足進步,確保建筑工程施工合理性、安全性和可靠性,必須重視并持續改進混凝土的檢查技術,為科學技術創新改進以及人民生活富裕水平的不斷提高而努力。