不同混凝土檢測方法對水利工程混凝土質量影響研究

趙金鳳

（遼寧省盤錦市大洼區水利技術推廣中心，遼寧 盤錦 124200）

0 前言

水利工程是國內大力發展的基建項目之一，確保工程的質量是水利工程可長期發揮效益的關鍵，直接關系到區域的經濟和環境發展[1-3]。混凝土是一種重要的建筑材料，廣泛的應用于工業與民用建筑、水利、交通、港口等工程中。尤其在水利工程中，對混凝土的質量要求更高，應用更廣泛，水利工程的質量保障最重要的環節就是混凝土的問題，加強對混凝土的質量控制，能夠有效提高工程質量[4-5]。因此在水利工程的混凝土施工過程中，運用混凝土檢測試驗對混凝土的質量進行檢測和控制是十分必要的。

目前針對混凝土的檢測方法主要包括同條件養護試塊法、無損檢測法和有損檢測法，其中無損檢測法主要包括回彈法、超聲波法和超聲波回彈綜合法，有損檢測法主要包括拔出法和鉆芯法[6]。陳龍珠等[7]通過超聲波法和低應變反射波法測得的平均縱波速度隨齡期的變化關系得出，隨著齡期的增長，各強度等級的混凝土試塊超聲波速隨之增長，大約在10 d 齡期之后其增長速率將逐漸減緩；李恒堂等[8]發現以鉆芯法測試結果為基準，測試數據表明回彈法測定的結果能更準確地反映混凝土真實強度。目前國內外針對混凝土檢測方法形成了較為成熟的標準[9]。

本文基于不同方法的混凝土試塊試驗測定，通過實際數據與現場經驗，通過比較不同芯樣下，鉆芯法的檢測精度，同時比較了超聲回彈綜合法、鉆芯法、超聲波法和回彈法4 種方法的檢測精度，選出適用于水利工程建設的混凝土檢測方法，得出的結論可為混凝土質量的保證提供依據。

1 試驗內容及方法

試驗包括模型及試塊制作、回彈試驗、超聲試驗、鉆芯法試驗以及標準試塊抗壓試驗，各項試驗均在到達規定齡期時按標準或規程要求進行。通過試驗室制作C30 普通硅酸鹽水泥混凝土進行試驗，制作標準立方體試件，尺寸長×寬×高為150 cm×150 cm×150 cm，每個試塊均在相同條件下進行養護，測定不同齡期內試塊的強度。不同檢測方法的具體操作步驟可見文獻[10]中的描述。

對成型立方體試件進行室內標準養護，達到相應試驗齡期后，先進行超聲回彈綜合法檢測試驗，再進行立方體抗壓強度標準法檢測試驗。現場混凝土構件達到相應齡期后，沿澆筑塊水平向大致均勻布測10 個點，將其表面清除干凈，對其進行不同方法檢測試驗。項目組在進行每一批次實驗時，各種混凝土抗壓強度實驗方法同時進行，或實驗時間上前后相差不大于1天，很大程度上保證了結構混凝土強度實驗結果不受構件齡期的影響。

2 實驗結果分析

2.1 不同檢測方法的優缺點分析

根據現場實際經驗和相關文獻的查閱，可總結出不同檢測方法的優缺點，結果見表1。由表1 可知，所有的混凝土檢測方法均存在一定的優缺點，其中，回彈法的操作簡單，所耗費的費用較低，同時檢測效率較高，可同時檢測多個混凝土樣本，但由于同時檢測的樣本數目偏多，導致檢測精度較低，使得測出的混凝土強度與實際標準試塊強度差距較大，同時回彈法易受到周圍環境的影響；超聲波法同樣操作簡單，但超聲波的傳播過程易受到混凝土中的水泥顆粒及骨料顆粒的影響，造成其檢測結果誤差浮動較大；超聲—回彈綜合法綜合上述兩種方法的優點，對檢測方法進行改良，可使精度大幅度提高；鉆芯法屬有損檢測法，其檢測精度較高，但對混凝土試塊會造成一定的破壞，操作步驟較復雜，檢測效率較低，同時采用鉆芯法時，選擇芯樣直徑不同，對最終檢測結果與檢測精度均會造成較大的影響，因此在實際工程中應根據實際需要，找出最適宜的方法，同時若采用鉆芯法進行檢測，需找出最合理的芯樣直徑，在保證效率的前提下，最大程度提高檢測精度。

表1 不同檢測方法優缺點對比

2.2 鉆芯法不同直徑芯樣與標準試塊檢測結果對比

圖1 為不同直徑鉆芯法芯樣的抗壓強度與標準試塊的對比分析。由圖1 可以看出，隨著養護齡期的增加，混凝土試塊的強度呈現逐漸提高的趨勢，而強度的增長率隨著齡期提高逐漸降低。隨著芯樣直徑的降低，檢測出的混凝土強度呈現提高的趨勢。較標準試塊強度，55 mm 芯樣高估了混凝土強度，而75 mm和100 mm 芯樣低估了混凝土強度。由圖1 可以看出，75 mm芯樣的強度與標準試塊強度最接近，可作為水利工程混凝土檢測鉆芯法的標準來使用。

圖1 不同芯樣強度與標準試塊對比

2.3 不同取樣方法與標準試塊檢測結果對比

圖2 為不同方法檢測的混凝土抗壓強度與標準試塊的對比分析。由圖2 可以看出，隨著養護齡期的增加，混凝土試塊的強度呈現逐漸提高的趨勢，而強度的增長率隨著齡期提高逐漸降低。不同方法檢測出的混凝土強度存在差異，與標準試塊強度相比，4 種方法均在一定程度上低估了混凝土強度，4 種方法精度由高到低排序依次為超聲回彈綜合法、鉆芯法、超聲波法和回彈法。

圖2 不同方法強度與標準試塊對比

3 結語

本文通過研究不同混凝土檢測方法下，混凝土試塊強度與標準強度對比，指出超聲回彈綜合法得出的結果與試塊標準強度符合度較高，可作為標準方法，使用本文的結論可為混凝土工程的施工提供理論依據，研究指出了不同檢測方法的優缺點，同時通過試驗指出，采用鉆芯法進行檢測時，選擇75 mm芯樣的強度與標準試塊強度最接近，可作為水利工程混凝土檢測鉆芯法的標準來使用，同時對不同檢測方法檢測結果對比可以看出，4 種方法精度由高到低排序依次為超聲回彈綜合法、鉆芯法、超聲波法和回彈法。