浅谈建筑混凝土结构实体检测方法

浅谈建筑混凝土结构实体检测方法

孙永建

孙永建（天津津建建筑工程检测有限公司天津300190）

摘要：混凝土工程是建筑物的重要组成部位，也往往是建筑物受荷载的主要部件，其质量好坏，直接关系到整个建筑物的安危和寿命。本文主要以混凝土结构实体检测项目为主，分析了混凝土结构实体检测中的抽样原则，同时探讨了混凝土结构实体的检测方法。

关键词：建筑；混凝土结构；实体检测一、混凝土结构实体检测的抽样原则混凝土结构实体检测的抽样原则，如验收规范无具体要求时，可参照现行《建筑结构检测技术标准》的最小样本容量规定抽样。建议按不超过三个楼层、同品种、同强度等级混凝土为一检测单元，对结构实体检测项目的抽样数量具体如下：1.结构实体混凝土强度的检测，对于同条件养护试件，同一强度等级留置的数量不宜少于10组，且不应少于3组。未取得同条件养护试块及同条件养护试块不合格时，可以采用非破损或局部破损等方法对结构实体混凝土强度进行检测，每个检测单元同一强度等级抽检有代表性构件不应少于5个。检测构件的混凝土强度值宜按单个构件推定,当单个构件混凝土强度推定值小于设计强度的90%时，应采取扩大检测范围、加大检测比例进一步检测。

2.受力钢筋数量、位置及混凝土保护层厚度,每一检测单元内，应抽取梁类、板类构件分别进行，并各自不少于5个。有悬挑构件时，悬挑构件应至少占50％。检测纵向受力钢筋板为不少于6根，梁为全部纵向受力钢筋。

3.结构实体现浇楼板厚度的检测，每一检测单元内，应随机抽取不少于三间。测点每间按5个点。

二、混凝土结构实体检测的方法1.钻芯法钻芯法是一种简便、直观、检测精度较高的局部破损的检测方法。

该法是利用钻芯机直接在结构混凝土上钻取芯样,然后进行抗压试验,以芯样强度评定结构混凝土强度。由于钻芯法的测定值就是圆柱状芯样的抗压强度,即参考强度或现场强度。它与立方体试件抗压强度之间,除了进行必要的形状修正外,无需进行某种物理量与强度之间的换算。

在实际工程中,钻芯时会对结构混凝土造成局部损伤,因此在选取芯样部位时,首先应选择受力较小的构件钻取芯样,其次,由于混凝土浇筑过程中受施工现场的施工条件、养护等条件的影响,各部位混凝土强度不一致,因而,钻芯取样部位应选择混凝土强度有代表性的部位;再次,应根据结构设计图、设备图选择钢筋较少的部位,或先用钢筋检测仪检查混凝土中钢筋所在的具体位置后,再避开钢筋及其它预埋件,确定钻芯位置。

2.回弹法回弹法是以在混凝土结构或构件上测得的回弹值和碳化深度来评定混凝土结构或构件强度的一种方法，它不会对结构或构件的力学性质和承载能力产生不利影响，在建筑工程上已得到广泛应用。回弹法使用的仪器为回弹仪，它是一种直射锤击式仪器，是用一弹击锤来冲击与混凝土表面接触的弹击杆，然后弹击锤向后弹回，并在回弹仪的刻度标尺上指示出回弹数值。回弹值的大小取决于与冲击能量有关的回弹能量，而回弹能量则反映了混凝土表层硬度与混凝土抗压强度之间的函数关系，即可以在混凝土的抗压强度与回弹值之间建立起一种函数关系，以回弹值来表示混凝土的抗压强度。

回弹法的基本原理是利用混凝土强度与表面硬度之间的关系，通过一定动能的钢杆件弹击混凝土表面，并测得杆件回弹的距离，利用回弹值与强度之间的相关关系来推定混凝土强度。回弹法适用于工程结构普通混凝土抗压强度的检测，检测结果可作为处理混凝土质量问题的依据之一。回弹法不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土结构或构件的检测。

3.超声波法超声波法检测混凝土常用的频率为20～250kHz，它既可用于检测混凝土强度，也可用于检测混凝土缺陷。超声波在混凝土中的传播速度与混凝土的弹性性质密切相关，而混凝土的弹性性质又可以反映其强度大小，从而可以在混凝土超声波传播速度与其强度之间建立起一种相关关系，这种关系通常为非线性关系，可用经验公式或专用测强曲线来表示。由于混凝土本身是一种复合材料，其内部超声波传播速度受许多因素影响，如钢筋的配置方向、不同骨料及粒径的大小、各组分的比例变化、龄期、养护条件及混凝土的强度等级等，这些影响因素在建立测强关系时均应进行修正。

超声波法检测混凝土缺陷是根据超声波在混凝土中传播的速度、振幅、相位及主频的变化来判断混凝土内部的缺陷情况。混凝土内部常见的缺陷有：蜂窝状或松散状的不密实区、空洞、杂物或受意外损伤而形成的酥松区等。当超声波遇到以上缺陷时，其速度、振幅等常会发生一定程度的异常变化，分析这种异常变化可推知混凝土内部的缺陷状况。

4.雷达法钢筋混凝土雷达多采用1GHz及以上的电磁波，可探测结构及构件混凝土中钢筋的位置、保护层的厚度以及孔洞、酥松层、裂缝等缺陷。它首先向混凝土发射电磁波，当遇到电磁性质不同的缺陷或钢筋时，将产生反射电磁波，接收此反射电磁波可得到一波形图，据此波形图可得知混凝土内部缺陷的状况及钢筋的位置等。雷达法主要是根据混凝土内部介质之间电磁性质的差异来工作的，差异越大，反射波信号越强。雷达法检测混凝土其探测深度较浅，一般为20cm以内，探地雷达使用较低频率电磁波，探测深度可稍大些。该法受钢筋低阻屏蔽作用影响较大，故实际工程上应用的并不多。

5.红外成像法混凝土红外线检测是通过测量混凝土的热量及热流来判断其质量的一种方法。当混凝土内部存在某种缺陷时，将改变混凝土的热传导，使混凝土表面的温度场分布产生异常，用红外成像仪测出表示这种异常的热像图，由热像图中异常的特征可判断出混凝土缺陷的类型及位置特征等。这种方法属非接触无损检测方法，可对检测物进行上下、左右的连续扫测，且白天、黑夜均可进行，可检测的温度为-50-2000℃，分辨率可达0.1-0.02℃，是一种检测精度较高、使用较方便的无损检测方法，并具有快速、直观、适合大面积扫测的特点，可用于检测混凝土遭受冻害或火灾等损伤的程度以及建筑物墙体的剥离、渗漏等。

6.综合法所谓综合法就是采用两种或两种以上的无损检测方法,获取多种物理参量,并建立强度与多项参量的综合相关关系,以便从不同角度综合评价混凝土的强度。由于综合法采用多项物理参量,能较全面地反映构成混凝土强度的各种因素,并且还能抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素,因而是混凝土强度检测技术的一个重要发展方向。

例如超声回弹综合法就是采用超声仪和回弹仪，在混凝土结构上同一测区分别测量声速值和回弹值，然后利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土的强度。与单一的回弹法或超声法相比，综合法最明显的优点是减小龄期和含水量对混凝土强度检测的影响。另外，采用回弹综合法测定混凝土强度，既可以内外结合，又能在较低和较高的强度区间内，相互弥补各自的不足，能够较全面的反映混凝土的实际质量，且对提高测试精度，具有明显的效果。

结语混凝土实体检测工作中，我们应结合相应的国家规范、标准、针对不同的检测目的和要求，制定相适应的技术规程，提出相应科学、经济、合理的检测方案，为建设工程质量验收提供客观、准确的检测数据，保证建筑结构的安全，为促进建设工程质量稳步提高尽职尽责。

参考文献[1]姚锋,廖烈奎.无损检测技术在混凝土工程中的应用[J]铁道技术监督.2002,1[2]朱永涛,徐阳.混凝土强度无损检测技术[J]南水北调与水利科技.2002,23