論建筑工程質(zhì)量檢測中的混凝土檢測技術(shù)

王志媛

（青州弘正建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，山東 濰坊 262500）

建筑工程建設(shè)質(zhì)量安全備受國民的關(guān)注，而確定建筑項(xiàng)目是否達(dá)到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求主要途徑就是質(zhì)量檢測。混凝土作為現(xiàn)代建筑主要結(jié)構(gòu)是主要的檢測對象，在具體檢測中，可以采取多種檢測方法，比如回彈法、超聲波檢測方法、鉆芯法等。不同檢測方法的結(jié)果精確度、適用范圍不同，相關(guān)檢測人員應(yīng)根據(jù)具體檢測標(biāo)準(zhǔn)要求合理選擇檢測方法，并且嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求進(jìn)行檢測，加強(qiáng)對檢測人員、設(shè)備等方面的重視，提高檢測結(jié)果精確度，確保客觀公正地評價(jià)建筑混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

1 混凝土檢測技術(shù)應(yīng)用的意義

第一，保證混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度、強(qiáng)度等直接關(guān)系著建筑工程的質(zhì)量安全，通過嚴(yán)格精準(zhǔn)的質(zhì)量檢測可以將混凝土結(jié)構(gòu)中存在的質(zhì)量缺陷第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并且及時(shí)采取處理措施，實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全性的提升，保證建筑工程建設(shè)質(zhì)量。通過合理應(yīng)用混凝土檢測技術(shù)能夠有效控制混凝土材料的性能，避免不合格品投入使用，確保混凝土工程施工符合項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量控制目標(biāo)要求，為社會(huì)提供舒適、安全、可靠的建筑產(chǎn)品。第二，指導(dǎo)技術(shù)優(yōu)化升級(jí)。作為建筑工程的必要工作內(nèi)容，質(zhì)量檢測對于建筑工程建設(shè)技術(shù)的改進(jìn)優(yōu)化發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過質(zhì)量檢測能夠及時(shí)明確施工技術(shù)應(yīng)用中存在的不足，通過調(diào)整混凝土原材料配比、調(diào)整施工工藝等措施改善原有技術(shù)的不足，提高施工技術(shù)合理性，優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。通過質(zhì)量檢測，技術(shù)人員可以不斷引入新材料、新工藝，加大混凝土施工技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)，在這個(gè)過程中，檢測技術(shù)發(fā)揮了很大的輔助作用，通過檢測可以讓技術(shù)人員明確新技術(shù)的應(yīng)用效果，如此形成良性循環(huán)，不斷促進(jìn)混凝土技術(shù)的創(chuàng)新。第三，節(jié)約成本。在混凝土結(jié)構(gòu)施工中，通過檢測技術(shù)可以保證混凝土原材料的質(zhì)量，避免不合格品的投入，以免原材料引發(fā)質(zhì)量問題造成工程質(zhì)量缺陷，同時(shí)通過定期檢測混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，可以及時(shí)解決出現(xiàn)的問題，減少了返工、維修的現(xiàn)象，有助于節(jié)約成本，減少浪費(fèi)。第四，保證建筑安全。檢測混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量可以客觀評價(jià)建筑物的結(jié)構(gòu)性能，明確混凝土結(jié)構(gòu)是否存在安全隱患，并且通過對比分析，確認(rèn)建筑物質(zhì)量安全等級(jí)。針對不符合標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目，可以采取加固等處理方法提高建筑物安全性。比如某既有建筑物存在混凝土碳化的問題，經(jīng)過檢測后確定混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、承載力、碳化深度等內(nèi)容，最后通過加固處理提高了建筑混凝土結(jié)構(gòu)的整體性能，保證建筑物安全同時(shí)延長其使用壽命。

2 混凝土檢測技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1 強(qiáng)度檢測

（1）回彈法。回彈法主要利用回彈檢測儀對混凝土表面硬度、抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測定，并且利用兩者的關(guān)系判斷混凝土強(qiáng)度。當(dāng)前該方法已經(jīng)得到十分普遍的應(yīng)用，技術(shù)成熟且操作簡單，不會(huì)損傷混凝土結(jié)構(gòu)。在用回彈法檢測混凝土強(qiáng)度時(shí)，工作人員應(yīng)檢測和混凝土結(jié)構(gòu)施工原材料、齡期、養(yǎng)護(hù)條件等相同的混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢測，按照規(guī)范要求進(jìn)行抽檢，在完成檢測后匯總分析檢測數(shù)據(jù)，完成強(qiáng)度曲線的繪制，對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行推斷。《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2011）中曲線公式如下。

規(guī)定測強(qiáng)曲線抗壓強(qiáng)度的應(yīng)用范圍為10.0～60.0MPa，在高強(qiáng)度混凝土中不適合應(yīng)用該曲線。

（2）鉆芯法。首先，準(zhǔn)備磨平機(jī)、壓力試驗(yàn)機(jī)、取芯設(shè)備等試驗(yàn)檢測所需的設(shè)備設(shè)施，明確關(guān)鍵技術(shù)資料。其次，合理選擇取樣大小和樣本。為了保證混凝土構(gòu)件完整性，應(yīng)當(dāng)由專業(yè)人員進(jìn)行取芯，在影響構(gòu)件較小的位置取芯，嚴(yán)禁在主筋、管道等部位鉆芯取樣。根據(jù)構(gòu)件體積確定鉆芯數(shù)量，通常選擇兩個(gè)以上的樣本。在鉆芯過程中需要注意冷卻鉆頭，及時(shí)將混凝土屑清除，按照35～40 ℃的范圍控制出水口溫度。芯樣直徑應(yīng)當(dāng)在骨料最大粒徑的2～3倍。在完成取芯后，及時(shí)用微膨脹水泥、樹脂類等材料修復(fù)取芯后留下的孔洞，應(yīng)保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于原有混凝土結(jié)構(gòu)，以免威脅建筑物的整體質(zhì)量。最后，嚴(yán)格控制試驗(yàn)檢測過程。在試驗(yàn)檢測階段，檢測人員先要明確芯樣的外觀尺寸等是否達(dá)標(biāo)，用磨平機(jī)將其磨平處理后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。如果在潮濕的環(huán)境下，需要在（20±5 ℃）的清水中浸泡芯樣，時(shí)間為40～48 h，然后立即試驗(yàn)。檢測后以最小的結(jié)果為測試最終結(jié)果。

應(yīng)用鉆芯法進(jìn)行混凝土檢測時(shí)，應(yīng)按照《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJT384-2016）中的要求，按照下式計(jì)算芯樣試件的抗壓強(qiáng)度值。

式中：fcu——抗壓強(qiáng)度值，MPa，精確至0.1 MPa；

fc——抗壓試驗(yàn)破壞荷載，N；

Ac——抗壓截面面積，mm2；

βc——強(qiáng)度換算系數(shù)，取1.0。

鉆芯取樣檢測方式有著很高的精確度，能夠直觀獲取混凝土結(jié)構(gòu)的參數(shù)，但是這種方法會(huì)破壞混凝土局部結(jié)構(gòu)，限制鉆芯位置和數(shù)量，需要修復(fù)取芯后的部位，加上鉆機(jī)設(shè)備較為笨重，操作較為繁瑣，所以該方法通常在其他方法不能確定最終結(jié)果的情況下或者對檢測精度較高的工程中應(yīng)用。

2.2 混凝土內(nèi)部缺

混凝土結(jié)構(gòu)施工中受到材料因素、施工工藝因素、氣候環(huán)境因素等多方面因素影響，可能內(nèi)部存在不同類型的缺陷，比如孔洞、裂縫、斷裂等，影響工程質(zhì)量安全，威脅建筑物的安全。通過檢測混凝土內(nèi)部缺陷可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題采取針對性的處理措施，確保工程項(xiàng)目的最終建設(shè)效果。當(dāng)前無損檢測技術(shù)是檢測混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷常用的方法，可以清晰地探明內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況，還不會(huì)損傷混凝土結(jié)構(gòu)，比如超聲波檢測就是當(dāng)前最為常用的方式，技術(shù)人員可以根據(jù)超聲波振幅、波形等參數(shù)變化情況判斷混凝土內(nèi)部是否存在缺陷，密實(shí)度、均勻性等是否達(dá)標(biāo)。如果混凝土內(nèi)部存在缺陷，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不連續(xù)的超聲波，波長出現(xiàn)變化。為進(jìn)一步分析混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷檢測方法，文章以超聲波檢測為例，探討具體檢測方式，如圖1。

圖1 超聲波測量原理圖

（1）超聲波檢測原理。超聲波檢測設(shè)備可以發(fā)射超聲波，超聲波在遇到障礙物后返回到接收器中，檢測人員獲得單一的聲速，以此為參數(shù)對混凝土試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行深入探測，利用超聲波振幅、傳播時(shí)間等各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，從而對混凝土孔隙率、強(qiáng)度進(jìn)行客觀判斷。建筑工程混凝土質(zhì)量檢測中，檢測人員利用超聲波設(shè)備檢測不會(huì)損傷混凝土結(jié)構(gòu)，所以其稱為無損檢測方式。不過該技術(shù)相比于鉆芯取樣檢測方式缺乏足夠的精確性，監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性也存在一定的不足，外界環(huán)境因素、內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)等一些因素可能會(huì)影響最終檢測數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確性，所以該技術(shù)應(yīng)用范圍有限，并不能普遍地應(yīng)用于建筑行業(yè)所有混凝土結(jié)構(gòu)檢測中。

（2）檢測方式。為明確混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況，某住宅建筑采用回彈法、超聲波檢測法進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測，具體內(nèi)容如下：第一，檢測設(shè)備。當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)采用超聲波檢測技術(shù)主要使用的設(shè)備包括超聲回彈法強(qiáng)度，裂縫深度檢測儀器包括數(shù)顯回彈儀、無損檢測分析儀。第二，布置測區(qū)。在混凝土構(gòu)件上布置檢測區(qū)域，每個(gè)構(gòu)件上布設(shè)≥10個(gè)測量區(qū)域，對于2 m以內(nèi)長度的構(gòu)架可以適當(dāng)將測區(qū)數(shù)量減少，但是不得低于3個(gè)。在混凝土構(gòu)件澆筑方向的一側(cè)布設(shè)測量區(qū)域，按照不超過2 m的間距控制相鄰測量區(qū)域。避免在鋼筋密集、存在較多預(yù)埋件的位置測量，按照200 mm×200 mm的規(guī)格設(shè)置測量面積。標(biāo)注并且記錄測量區(qū)域數(shù)量、位置、外觀質(zhì)量，可以先使用回彈法檢測然后使用超聲波測試技術(shù)。第三，布置測點(diǎn)。在測量區(qū)域兩個(gè)相對面均勻地設(shè)置測點(diǎn)共計(jì)8個(gè)，按照不小于30 mm的距離控制測點(diǎn)間距，按照不小于50 mm的距離控制測點(diǎn)和外緣、外露鋼筋、鐵件的距離，一個(gè)測點(diǎn)只允許彈跳一次。第四，回彈值測量。測量16個(gè)測點(diǎn)，結(jié)果記做R。第五，測定超聲聲速。在回彈測量區(qū)域內(nèi)兩個(gè)試驗(yàn)表面布設(shè)聲速測量點(diǎn)3個(gè)，聲速值為平均值。第六，檢測裂紋。首先，根據(jù)裂縫的位置、方向判斷分析裂縫產(chǎn)生的原因，然后將裂縫形狀、幾何尺寸測量確定。可以用斜量法或者平量法測定深度在500 mm以內(nèi)的裂縫，水平測量法適合測量表面結(jié)構(gòu)裂縫。在裂紋兩側(cè)對稱布置儀器的發(fā)射換能器和接收換能器，距離記做L，T1為超聲波傳播所需時(shí)間，在距離L的完整混凝土表面上水平放置傳感器，測量擴(kuò)展時(shí)間為T2，裂紋深度記做d。該工程回彈法測強(qiáng)表和裂縫深度檢測表如表1～表2所示。

表1 回彈法測強(qiáng)度表

表2 裂縫深度檢測表

（3）結(jié)果分析。通過分析數(shù)據(jù)后，裂縫最終深度確定為37.2 mm，構(gòu)件平均強(qiáng)度是14.0 MPa，標(biāo)準(zhǔn)偏差是2.44 MPa。

3 提高混凝土檢測技術(shù)水平的措施

3.1 優(yōu)化混凝土檢測方案

首先，檢測人員應(yīng)合理選擇檢測技術(shù)，做好檢測方案的合理制定，根據(jù)工程檢測需求、工程特點(diǎn)合理選擇檢測方法、儀器設(shè)備等。其次，編制監(jiān)測計(jì)劃，按照混凝土凝固時(shí)間、混凝土熱脹冷縮特點(diǎn)做好監(jiān)測時(shí)間的合理確定，同時(shí)明確檢測位置。最后，確認(rèn)對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，提前采取預(yù)防措施，提高混凝土檢測的精確度。

3.2 加強(qiáng)檢測技術(shù)人員培訓(xùn)

首先選聘專業(yè)的技術(shù)人員定期開展培訓(xùn)教育活動(dòng)，將先進(jìn)的檢測方法、理念、技術(shù)引入到檢測部門，提高檢測部門的專業(yè)能力、理論知識(shí)掌握程度。同時(shí)，檢測人員加強(qiáng)學(xué)習(xí)最新的檢測標(biāo)準(zhǔn)，確保能夠按照國家標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定完成檢測工作。其次，加大監(jiān)督力度，督促檢測人員不斷提高自身的專業(yè)能力，加強(qiáng)各種檢測方式優(yōu)缺點(diǎn)的分析，進(jìn)而在實(shí)踐中能夠合理選擇檢測方法。

3.3 提高設(shè)備精確度

檢測所用儀器設(shè)備是否精準(zhǔn)直接關(guān)系著檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，為此，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制設(shè)備檢測精度，從正規(guī)途徑購買檢測設(shè)備，定期交由校準(zhǔn)部門進(jìn)行設(shè)備校準(zhǔn)。同時(shí)，在混凝土檢測中可以綜合使用多種檢測設(shè)備，提高檢測結(jié)果精確性。比如在混凝土檢測中選用超聲波檢測設(shè)備，可以同時(shí)采用回彈儀進(jìn)行檢測，通過多次檢測并按照規(guī)定要求處理檢測數(shù)據(jù)，提高檢測結(jié)果的精確度。

4 結(jié)束語

總之，混凝土檢測所用方法和設(shè)備越來越多，檢測人員可以根據(jù)實(shí)際情況合理選擇檢測方式，通過嚴(yán)格控制檢測技術(shù)、合理選擇檢測方案、提高設(shè)備精確度，提升檢測數(shù)據(jù)結(jié)果的真實(shí)性和可靠性。