建筑工程質量檢測中的混凝土檢測技術要點探討

于 英

中鐵十一局集團第五工程有限公司檢測公司 廣東 深圳 518000

近年來，我國社會經濟快速發展，城市化進程迅速加快，各種建筑工程的數量及規模越來越大。為了充分保證人們的生命財產安全，針對建筑的質量檢測非常重要。現代建筑工程中，混凝土結構比較常見，混凝土結構的穩定性及相關材料構件的可靠性，將會直接影響建筑安全及使用壽命。因此，混凝土檢測是現代建筑工程質量檢測的主要工作之一。在建筑工程質量檢測行業發展歷程中，出現了多種混凝土檢測技術方法，它們在實際應用中也展現出了不同的優缺點。新形勢下，需要結合現代建筑工程建造及維護管理的相關要求，對混凝土檢測技術的應用及創新要點進行進一步探究。

1 建筑工程質量檢測及混凝土檢測技術概述

1.1 建筑工程質量檢測

建筑工程質量檢測是指根據國家相關法律法規、技術標準，對反映建筑工程質量安全的各項參數、信息進行檢測、分析的過程。檢測單位通過專業、嚴謹的質量檢測，主要是為工程建設、維修、改建、管理提供相關參考依據及建議指導。經過各種現代技術的發展，關于建筑工程質量檢測的方法越來越多，相應的檢測參數及標準也越來越詳細。建筑工程質量檢測工作將為工程質量評估提供可靠的參考依據，在工程驗收、質量糾紛處理等方面有重要作用。同時，工程質量檢測也是建筑工程維護管理工作中很重要的環節，通過對建筑結構及各個構件質量的評估，可以幫助建筑維護、管理人員了解建筑狀況，進而便于其制定更為合適的維護管理方案。值得一提的是，在古建筑保護領域中，更為先進的建筑工程質量檢測技術被重點應用。最后，建筑工程質量檢測還被用在舊建筑的改建方面，通常在改建之前都需要對建筑進行一個系統性的質量檢測工作，以明確其結構狀態，為改建方案的制定提供參考依據[1]。

1.2 混凝土檢測

混凝土質量檢測，主要是指通過相關技術方法，對反映混凝土質量的各項參數、指標進行檢測的過程。從專業角度來講，混凝土質量檢測主要包括對其外形尺寸質量、表面質量及內在質量的檢測。其中，前兩項都可以通過肉眼觀察或一些簡單的方式得到檢測結果，而內在質量檢測涉及到抗壓強度、抗滲性、抗凍性、抗折強度以及鋼筋保護層厚度等，則需要更為先進及復雜的方法和技術。另外，從比較寬泛的概念角度來看，混凝土質量檢測也包括施工前對各類原材料質量、混料配合比質量的檢測，以及施工中、施工后對成型過程中的混凝土構件進行的質量檢測。無論哪種檢測，其核心目標都是判斷混凝土構筑物是否能夠達到相關設計要求及質量標準，為工程施工、質量驗證、工程維護管理等提供參考，確保混凝土建筑的穩定性、結構安全性、抗震性、耐用性都能符合要求。

2 影響混凝土質量的因素分析

2.1 材料因素

很顯然，混凝土作為建筑的主要構成要素，其本身的質量將直接影響構筑物的穩定性和可靠性。具體來講，在建筑工程施工中，常用到的混凝土材料由水泥、砂、石子、水以及外加劑等構成，任何一種材料都有其應用的價值。如果相關材料本身的質量不達標，將影響混凝土特性，進而影響由其構筑的建筑質量。比如，石子對混凝土強度有決定性影響，如果其本身強度不足，或是形狀不符合混凝土配制要求，都會影響混凝土構筑物強度。再比如，不同標號水泥的強度及特性不同，如果在配制混凝土時選擇的水泥不合適，也會直接影響混凝土相關質量指標。

2.2 環境因素

采取混凝土工藝建造的房屋會受到特定環境的影響，包括溫度、濕度以及其他氣候變化強度等環境因素，都可能對混凝土構筑物質量產生影響。從施工的角度來講，施工中混凝土配制、運輸、澆筑過程中，如果存在溫度過高、過低，或是濕度過高的情況，可能會引起混凝土構筑物內外溫差過大，進而導致構筑物出現裂縫。在建筑物建成之后，過高的空氣濕度，過多的降水，或季節性及晝夜溫差變化過大，也可能引起建筑混凝土構件受潮或遭到侵蝕，出現質量問題。

2.3 混凝土配制及施工工藝

現代建筑建造方式多種多樣，不同類型的建筑物所適用的混凝土工藝存在一定差異，混凝土工藝問題對其質量的影響是比較突出的。在混凝土配制環節，如果存在混凝土配比不合理、離析現象控制不到位的情況，會直接影響混凝土的各項質量特性。在混凝土的施工環節中，如果施工流程不規范、施工過程的質量控制做得不好，也會影響混凝土構件的成型質量。例如，在混凝土澆筑中，如果出現了連續性不足、填充密實度不夠、振搗不均勻的情況，會導致混凝土強度、穩定性、抗滲性受到影響。

2.4 維護管理因素

通過前文論述可以發現，混凝土建筑物的質量會受到環境、工藝、材料等多方面因素的影響，意味著建筑施工及管理中難免會出現相關問題，而針對項目施工的質量控制以及針對建筑的維護管理，是保證建筑質量可靠性關鍵所在[2]。但是，如果在混凝土施工完成后，或是建筑建成投入使用之后，沒有對混凝土構件進行合理保養、維護，或是沒有定期檢查并做好針對性防護工作，都可能引起混凝土構件質量問題。

3 傳統混凝土質量檢測技術的特征及問題

建筑工程質量檢測中的混凝土檢測很重要，工程建設及管理領域也對此采取了一些方法，但是受到傳統專業理念或技術條件的影響，一些混凝土檢測技術在應用中雖然滿足了質量檢測的需求，但是也暴露出一些問題。比較有代表性的有損混凝土檢測技術如下：

3.1 鉆芯法

在建筑混凝土檢測中，鉆芯法是指在建筑混凝土結構中，選取一個位置，使用專用鉆機垂直鉆進一定深度，取出一截混凝土芯樣品，通過觀察、試驗分析該樣品，來判斷混凝土構件質量。鉆芯法是一種典型的混凝土有損檢測工藝，在傳統技術條件下，其憑借直觀、便捷的優勢，在建筑質量檢測中被大量應用[3]。鉆芯法的缺陷在于，其方法本身會直接對混凝土構件造成一定的破壞，即使是在檢測之后會對鉆孔進行修復，但是修復之后的混凝土構件質量顯然是不如完好如初時的狀態。同時，鉆芯過程中產生的振動，也會直接影響混凝土構件中材料的密實度，如果鉆進位置選擇不合適，或是操作不規范，甚至會引起內部鋼筋松脫的情況。并且，基于鉆芯法所檢測的結果，僅能代表樣品所在混凝土構件較小區域范圍內的質量情況，如果要讓檢測結果更具代表性，就需要選取多個位置進行鉆芯取樣，這在實際的檢測工作中是不現實的。另外，關于鉆芯法的使用，需要充分考慮混凝土粗骨料的粒徑以及構件配筋率。比如，鉆芯法所取樣品的直徑不能超過混凝土粒徑的2倍。而如今建筑工程高度不斷升高的情況下，建筑混凝土配筋率也在增長，鋼筋間距多在100mm左右。基于此，合適的鉆芯樣品直徑應控制在70mm以下。顯然，有損的本質以及諸多的限制，都意味著鉆芯法已經不適用于現代建筑混凝土質量檢測。

3.2 后裝拔出法

該方法是指在已經澆筑完成且硬化的混凝土表面鉆孔，使用專用工具磨槽，再嵌入錨固件和拔出儀，對極限拔出力進行測定。通過拔出儀所測定出的極限拔出力，與商品混凝土標準強度或設計強度進行對比，以此判斷混凝土質量。顯然，該方法在應用時也會對混凝土構件造成一定的損傷，尤其是在多次拉拔測試時，混凝土構件局部會受到影響。并且，采用后裝拔出法所測定的指標僅能作為判斷混凝土質量的相對指標，其可參考性存在局限。另外，該方法對實施人員的專業水平、經驗儲備有較高的要求，即不同人員在選取位置、拉拔實驗方式中的差異，都可能影響檢測結果。

4 建筑質量檢測中無損混凝土檢測技術的應用要點

隨著現代建筑工程行業的不斷發展，各類先進可接也逐步應用到工程施工及維護管理之中。在建筑質量檢測方面，各種無損檢測技術得到實踐應用，且逐步替代了傳統的檢測方法。所謂無損混凝土檢測技術，主要是指在不損傷混凝土構件的前提下，對混凝土結構特征、強度等進行檢測的技術。

4.1 超聲波檢測技術

超聲波檢測技術是最早應用于建筑工程質量檢測中的無損檢測技術，其主要原理在于：超聲在不同介質之間的傳導速率不同，因此混凝土密實度以及因其他質量問題導致的成分變化情況，都將直接影響超聲波的傳導速度。為此，可以通過專用儀器向混凝土構件中發出超聲波，通過信號接收裝置采集到的聲波回傳速率變化情況，來判斷混凝土構件的密實度及均勻性。在當下的技術條件下，超聲波檢測技術在建筑質量檢測中展現出應用便捷、效率高的優勢[4]。

目前，相關領域在超聲波混凝土檢測技術的基礎之上，出現了一些更為先進的技術，具有代表性的包括超聲相控陣技術、超聲衍射時差技術等。超聲相控技術主要是使用多壓電晶片集成探頭，通過晶片在一定時間規律條件下激發，在混凝土構件中形成扇形覆蓋區。然后，計算機系統對超聲波在混凝土表面的入射角進行調整，逐步覆蓋更大的檢測范圍，再通過模擬圖像分析混凝土質量。超聲衍射時差技術主要利用的是超聲波在鋼結構中的衍射現象，通過監測超聲波探頭發出的超聲波在鋼筋混凝土構件中的傳播、穿透情況，來判斷是否存在鋼筋斷裂、焊縫缺陷問題。該方法在實際應用中具有很好的精準度，但是對使用的空間條件有較高要求。另外，一種更為先進的電磁超聲檢測技術主要是利用電磁信號，對鋼筋混凝土構件中的鋼結構材料產生激勵作用，在其內部形成超聲信號，再通過接收器對能夠反映混凝土構件內部質量的電磁信號進行接收。

4.2 射線探傷檢測技術

射線探傷檢測技術是使用專用設備向混凝土構件發射具有穿透性的射線，通過對射線穿透程度的檢測分析，判斷混凝土結構的密實度及強度。并且，如果接收的信號顯示射線傳遞過程中存在強弱變化，則表明鋼筋混凝土結構中存在一定的缺陷。在當前技術條件下，射線探傷檢測技術的信號變化情況可以直接顯示在底片上，為檢測人員提供可視化的分析依據。在實際應用中，射線探傷檢測技術適用于對鋼筋混凝土構件中的氣孔、夾渣現象的檢測，具有檢測效率高、結果準確的優點[5]。但是，該方法的技術成本比較高，無法在建筑質量檢測中被大量應用。

4.3 雷達檢測技術

在其他領域中廣泛應用的雷達技術，憑借雷達波極強的穿透性和在各種介質中的傳播能力，該技術在建筑質量檢測中也有較好的應用前景[6]。目前，在建筑混凝土檢測中，雷達檢測技術可以輔助探明鋼筋混凝土構件中是否存在缺損、孔洞等質量問題。在實際應用中，通常需要技術人員做好雷達發射區域的設定，保證檢測范圍準確無誤。發射雷達信號之前，做好信號預處理，并排除其他干擾源。如今在計算機軟件技術的加持下，雷達檢測過程中的結果會同步在顯示屏上模擬出來，便于檢測人員對雷達信號傳遞的情況進行直觀觀察，并分析混凝土構件中是否存在質量問題。雷達檢測技術具有操作簡便、結果準確的優點，并且其不僅能夠在混凝土質量檢測中發揮作用，同時還能對混凝土構筑物的承重、荷載情況進行模擬分析[7]。

4.4 紅外成像檢測技術

該技術是利用紅外線在固體物中的穿透原理，結合軟件成像技術，將紅外線穿透情況直觀展示在模擬圖像上，為混凝土質量檢測提供參考依據。目前用到的建筑紅外線檢測系統，主要是用電子設備對紅外線輻射信號進行捕捉，然后將其轉化為溫度場分布圖像，再利用軟件的轉化功能，形成更直觀的三維圖像。和其他無損檢測工藝一樣，紅外成像檢測技術具有無損、應用效率高的優勢，并且通過該技術所得到的成果具有更好的直觀性。

4.5 回彈法

回彈法是目前在建筑質量檢測中應用率最為廣泛的檢測技術之一，其主要是利用回彈儀對混凝土構件表面進行敲擊，由儀器捕捉回彈數值，以便分析混凝土強度是否達到要求。該混凝土檢測技術的主要原理是：利用彈簧擊錘去彈擊混凝土，在獲得來自于混凝土構件的反作用力后，產生反彈距離，再將反彈距離轉化為反彈力，進而分析混凝土結構強度。回彈法的優勢在于操作簡單、成本低，并其可以由非專業人士在多個位置進行操作，且一般不會對混凝土構件造成損傷。但是，該方法技能測試混凝土表面較淺范圍內的強度情況，無法對大體積混凝土構件進行全面的檢測。另外，該方法會受到儀器質量、操作方式等方面的影響，因此其結果僅能作為其他檢測結果的參考性依據[8]。

5 結語

綜上所述，在城市化進程加快的背景下，建筑物的建造規模、高度都在不斷增加，如何做好其質量管理是相關單位需要思考的重點問題。在針對建筑進行質量檢測的過程中，混凝土檢測是非常關鍵的環節。在實際檢測中需要逐步淘汰傳統落后的混凝土檢測技術，將更為先進的無損檢測技術應用到實踐之中。在多數情況下，應當結合建筑物的實際情況，靈活采用不同的混凝土無損檢測技術，或是將多種技術綜合起來，確保檢測結果的準確性，為建筑工程施工質量管理及建筑維護提供可靠依據。