建筑工程主体结构混凝土强度检测研究

建筑工程主体结构混凝土强度检测研究

刘建平 四川省华都工程检测有限公司四川省成都市610000

摘要：进入二十一世纪，在我国高速发展的背景下，城市化进程加快，带动了我国建筑行业的进步。随着人们生活水平的提高，对建筑行业的要求提高，建筑主体结构混凝土强度检测迎来崭新局面，对更加先进完善的检测技术工艺与方法提出了更高要求，有必要对相关课题作出探讨分析。文章首先介绍了混凝土强度检测技术发展现状，分析了混凝土强度不足对主体结构的多方面影响。在探讨钻芯法与回弹法等主体结构混凝土强度检测方法的基础上，结合相关实践经验，分别从建立完善的混凝土强度检测规则方法体系等方面，探讨了优化主体结构混凝土强度检测成效的方法与对策。

关键词：建筑工程；主体结构；混凝土强度检测；方法运用

引言

随着技术的不断革新，建筑工程设计、施工环节相较于过去质量与效率明显提升，为人居生活环境保障奠定了基础。其中，混凝土作为建筑工程施工基本材料，其质量管控效果与整体工程质量水平息息相关，因此，研究混凝土质量控制路径以及检测办法十分必要。本文通过深入研究，分析混凝土质量的控制要点，并对建筑工程混凝土质量检测基本方法进行探讨。

1开展建筑主体结构检测工作的重要意义分析

就建筑物而言，主体结构的主要组成部分是混凝土，严格检查建筑物的主要结构是一个重要的整体项目，检测建筑物混凝土材料的方法很多，需要根据相关标准对其维持指定的使用期限进行强度测试。在现阶段，我国的经济发展水平仍然因地区而异，但同时许多地区还出现诸如混凝土样本不一致、工程和建设工作遗漏、非法经营等问题，测试样本不具有代表性，测试结果也存在较大偏差，项目的主体结构不符合标准，以后使用建筑物时会存在重大安全问题。当前，现场检查也是一种常见的检查方法，但是在具体的检测工作过程中，检测结果往往受到各种因素的干扰和真实质量的影响，无法得到有效体现。用于检测一般建筑物主要结构的方法很多，并且对于每个结构体使用不同的检测方法，典型的建筑物主要结构包括混凝土结构、砌体结构和砖石结构。因此，由于所使用的结构体不同，所以检测主要结构的方法是特定的，在开展混凝土结构检测工作中，其检测点相对较多，如混凝土结构的损坏检测、侵蚀检测、抗压强度检测、承载力检测、总碱活性检测等，通常情况下主要是采用钻芯法和回弹法对混凝土结构的强度进行检查。此外，还可采用超声波法检测混凝土结构的内部缺陷，在目前我国的一些公共场所的大型建筑物中，对于超声波法的应用也变得越来越多，其可以对混凝土的内部结构进行动态试验，在规定的荷重状态下对结构的承载力进行试验。

2混凝土检测存在问题

2.1检测取样问题

随着建筑业发展，我国混凝土建筑材料综合利用体系不断完善，无论是采样方法、测试频率，还是评估标准等，均有明确的依据。尽管如此，依旧有检测人员不按照规范操作，无法较为精准地执行技术标准。再加上取样频率不够，导致质量检测效果不佳，结果缺乏权威性。另外，即使人员按规定操作，检测数据误差也很大，主要原因是人员的技术水平差异大。实际检测阶段，人员的专业程度低，不按要求进行检测，影响了检测数据公正性。针对以上情况，需积极加强人员培训，学习检测操作规范，增强人员检测能力，以达到最佳检测效果。

2.2对构件承载能力的影响

构件承载能力是建筑工程主体结构的关键性能之一，其状态优劣与主体结构的刚度系数密切相关。若混凝土强度不足，主体结构的轴心受拉构件、轴心受压构件和受弯构件等均会受到相应影响，需要根据混凝土结构设计理论等，对其能力变化进行细化分析。以轴心受拉构件为例，在混凝土强度影响下，其抗拉强度和极限拉应力等均会遭遇强度变化，应力曲线状态偏离波幅变大，严重情况下会超出其荷载能力，降低其实际值。对此，应结合《混凝土结构设计规范》等对相关技术参数进行优化处理。

2.3监督管理制度存在不足

在建筑工程开展建筑施工的过程中，对建筑工程主体结构检测工作需要进行相应的监督和管理，但是在实际的监督过程中，由于建筑企业制度方面的不健全，缺乏相关的监督管理制度，如果建筑企业的监督管理工作落实不到位，就会严重影响监督管理质量，并且由于一些建筑企业管理人员缺乏监督管理的意识，导致在检测过程中容易出现问题。建筑工程是一项复杂的工程，工程中的各环节相互交错，如果无法合理安排检测时间可能会造成各工序施工混乱，从而严重影响工期；或者有些建筑企业为了保证工程按时完成，施工单位就会盲目加快进度，无法保证相应工程质量，造成恶性循环。此外，建筑工程中有众多环节，为了保证建筑工程的质量，检测人员会对所有环节以及细节进行检测和分析，如果未在施工前进行有效的分析和论证，就会造成检测时间过长，丢失检测重点，无法确保工程质量；有些第三方检测机构的工作人员会在开展质量检测前告知施工单位，施工单位对于主体结构做好检测准备，最终导致建筑主体结构的质量不符合国家规定的要求，存在安全风险。

3材料检测质控措施

3.1材料控制

混凝土施工中，精准的材料控制非常关键，是混凝土质量的基础。基于此，实际施工中，材料控制要做好以下工作。（1）全面控制骨料。要合理区分不同粒径的骨料，在明确划分基础上，对砂、石的性能参数实施有效的检测，确保骨料性能达标。（2）科学掌握外加剂质量。选择外加剂时，为保障最终使用效果，需要鉴别制造商，得到产品质量证明。与此同时，考虑骨料、水泥、掺合料等与外加剂的相容关系，如果不能相容，将无法体现混凝土最佳状态。（3）精准控制水泥质量。混凝土中，水泥材料占比较大，属于主要成分。水泥砂浆是由水泥和水掺和形成的具有胶结作用的浆体，可以将混凝土凝固，这在施工中必不可少。市面上水泥品牌较多，现实中需优选口碑好的水泥，同时开展质检和试验，试验检测结果达标后，方可应用于工程施工。

3.2钢筋检测

钢筋结构是混凝土能够维持稳定性和提升稳固程度的基本结构类型，通过对其进行碳化深度、保护层厚度和锈蚀状态检测，可判定钢筋是否具备支持混凝土结构凸显性能的效用。具体来讲，可从以下三个方面进行检测：（1）碳化深度检测：检测人员参照《混凝土试验规程》的相关规范要求，设计此检测实验所需试剂和检测办法。本文所设计的检测实验所使用的试剂为酚酞酒精溶液，浓度为1%，采取分段检测办法，针对建筑工程不同区域的钢筋展开分析，列出深度检测评价结果表，从桩号、厚度设计值、平均深度值和最大碳化深度值等几个方面形成表格，最终将测试区段精准分级。只有当等级为A时，此区段钢筋混凝土才符合质量控制要求。（2）保护层厚度检测：从钢筋间距和厚度两方面考量配筋情况，运用雷达超高频电磁波法测定间距和厚度，给出纵向布置间距和厚度的具体值。计算平均值，并与设计厚度平均值对比，确定质量等级。例如：在某工程中，钢筋保护层厚度平均值与设计厚度平均值间的比值Gˉa/Gd处于1.3~2.9之间，可看出设计值略小于实际厚度平均值，符合质量评估限定范围。并根据技术资料设计值，可判定此钢筋保护层厚度达标。（3）锈蚀状态检测：本文选用测量锈蚀电位办法，在相应位置钻孔，借助半电池电位法，判断锈蚀发生的几率，并将多个截面测得的锈蚀电位最小值列成表格。通过分析表格，确定不同截面位置的最小锈蚀电位，参照混凝土钢筋锈蚀状态评价分级标准，将结果进行匹配，得出最后等级。其中，A等级要求外观完好无损，且最小电位应超过-200mV；B等级要求外观基本完好，且最小电位处于-200~-350mV的范围内；C等级要求外观存在局部锈蚀问题，通过处理露筋的办法能够提供基本作用，且最小点位应小于-350mV；D等级要求外观锈蚀严重，整体存在大面积剥落问题，且最小电位应小于-350mV。对于外观与最小电位间存在矛盾的情况，按照锈蚀严重程度深的等级予以确定。

3.3运用基于现代科学技术的检测信息系统

一方面，选择具有代表性的混凝土强度检测质量指标体系，在对混凝土强度检测状况进行充分调查分析的基础上，搭建基于现代科学技术的检测质量指标平台，将相对复杂的检测数据参数融入其中，对建筑主体结构质量与等级类型等进行建模处理，对潜在的强度缺陷问题进行仿真优化，将现代先进检测技术作为提升主体结构混凝土强度检测成效的工具载体。另一方面，实现信息系统与混凝土强度检测过程的关联，通过层次分析法、主成分分析法等对检测数据信息进行权衡分配，及时采集设施设备运行数据的频率，优化其分析功能的整体效果。做好混凝土强度检测质量评定和处理时机选择，建立混凝土强度检测数据误差处理机制，从硬件和软件两个方面做好信息系统管理维护。

3.4混凝土超声波检测技术

超声波检测技术是混凝土检测中经常用到的技术方法之一。一般混凝土应用到结构施工中时，可能会由于混凝土中砂石、水泥、粉煤灰等原料之间混合不均匀，或者是外部其他施工工艺的影响，容易导致混凝土结构内部存在缝隙、孔洞等问题。这些问题极易引发混凝土的抗压强度下降、应力变小，最终出现混凝土疲劳，引发混凝土崩溃、断裂，威胁整个建筑的质量状况。怎样来检测这些内部的空洞裂缝，一直以来都是各界关注的重点。目前，最常用的技术就是采用超声波无损检测技术，利用超声波的波形变化、振幅变化等，来分析混凝土结构内部的空洞、缝隙等情况，确认混凝土内部是否存在密实度不均匀等情况。

通常，如果混凝土内部有孔洞、断裂等问题，都会导致超声波的波形、波幅等产生干扰性变化。超声波仪器发出超声波形，超声波在遇到混凝土结构物的时候，就会反射回超声波接收器中。这样就可以利用接收器中接收到的超声波数据参数——波形变化、振幅变化、接收时间变化等，进行对比分析，如图1所示。由于超声波具有极强的穿透性，能够穿透钢筋混凝土等结构，所以检测人员可以将收集到的检测参数进行汇总体而言，超声波检测技术可以不直接损害混凝土结构，就能够得到混凝土内部的结构状况。当然，该技术方法相比于钻芯取样法，在精度上相对较弱，稳定性上也存在一定的不足。

3.5加强取样质量控制

材料质量检测中，取样质量极为重要，为此，需落实好取样准备工作，依托科学的取样工具，选择科学的方法，将样品分类、做好标识。实操中，为避免操作混乱，提高检测的有序性，需判断测量器具的合规性。结合以往经验可知，样品保管阶段，由于混凝土本身特性受周围影响大，性能会发生变化，影响取样的科学性。为确保样品符合标准，需合理控制取样时间，营造理想的样品存放环境，提高样品检验均匀性，避免在检测中出现离析。此外，取样时应注意随机性，必要时扩大选取范围，结合实际情况调整取样标准，保证数据的一致性。

3.6提高检测技术人员专业技能，灵活运用检测技术方法

强化混凝土强度检测技术的标准化与规范化理念，强化对检测现场的监督与指导，及时纠正规范混凝土强度检测违规违章操作行为，将潜在的检测数据误差消灭在萌芽状态，将混凝土强度检测质量理念融入检测实施全过程。将先进技术的引进作为提升混凝土强度检测成效的重要载体，形成基于新技术的混凝土强度数据信息分析处理机制。同时，采用更加先进的检测技术方法，可大大提升混凝土强度检测效率。首先，可采用传感技术，通过特定传感仪器设备向被检测对象发射可直接量化的无线光波，根据反馈后对采集到的信号强度，建筑主体结构状况进行评价，实现质量监控和安全评测；采用激光技术根据明暗图像的信息，对主体结构构件强度发展趋向作出预测。

3.7检测抗压强度方法

建筑物主体结构具体施工建设期间，对于混凝土构件自身抗压强度有着较高的要求，对建筑物总体施工建设质量有着直接影响，因此应检测混凝土构件自身抗压强度。现阶段，对于混凝土构件自身抗压强度的检测方法往往具有固定性特征，常见的有钻芯检测法、回弹法等。钻芯检测法通常需使用相应检测仪器，针对混凝土构件实施芯样的钻取工作，物理破坏情况极易出现，以此为基础，检测技术人员可借助观察分析、检测及判断混凝土构件实际强度，获取所需的各项参数。钻芯检测法有一定缺陷及优势，其检测参数精准度相对较高，这属于它的一项优势；但是其会对混凝土构件产生物理破坏作用，这属于它实际应用中的一项缺陷。因此，在实践检测工作当中，常选用回弹检测法，并尽量避免采用钻芯检测法。回弹检测法常应用于有着严密要求的一些裂缝检测当中，不适用于现有成型混凝土构件检测。回弹检测法在实际应用期间需使用与之相配套的回弹仪器，借助回弹仪器与混凝土构件所在表层，通过回弹仪器重锤接触碳化的深度及回弹参数值，读取混凝土构件实际抗压强度。在一般状况下，回弹仪器所显示回弹的参数值越高，则代表混凝土构件自身抗压强度就相对较大一些。

3.8进一步强化混凝土检测方案的合理性

检测人员应合理选择回弹法或钻芯法或超声波法等，来进行混凝土硬度、强度、裂缝的检测，或者利用组合式方案两两组合，根据工程测绘需求、仪器设备使用现状等来进行混凝土检测。在检测过程中，还要提前编制好检测方案、检测计划。对于混凝土凝固的时间、凝固状态以及混凝土膨胀特点等，做好监测数据记录和检测点位确定，提前采取预防措施，提高检测有效性。

结语

综上所述，受检测技术、过程控制与数据分析等条件影响，当前建筑主体结构混凝土强度检测实践中依然存在诸多短板，不利于实现最优化的检测效果。因此，技术人员应摒弃陈旧的混凝土强度检测模式束缚，强化对专业化技术方法的优化运用，建立健全全流程的混凝土强度检测技术框架，优化整合既有技术资源要素，为全面优化提升混凝土强度检测技术成效奠定基础，为促进建筑工程事业高质量发展贡献力量。

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