混凝土结构材料强度与耐久性检测技术研究

混凝土结构材料强度与耐久性检测技术研究

朱宇茂1刘皓铭2

1.四川豪特工程试验检测有限公司，四川省绵阳市 621000     2.四川鑫精睿检测科技有限公司，四川省资阳市 641300

摘要：本文首先阐述了混凝土材料强度检测现状情况，接着，通过超声回弹技术、钻孔取芯、超声波技术以及回弹技术，对建筑混凝土材料强度检测与耐久性检测的技术进行了探究，最后总结了研究成果，并对未来的研究方向提出了建议。

关键词：混凝土结构；材料强度；耐久性；检测技术；超声回弹检测；钻芯取样检测；超声波检测。

混凝土结构在建筑工程中得到了广泛应用，其强度和耐久性直接关系到建筑物的安全性和使用寿命。因此，对混凝土结构材料的强度与耐久性进行检测是确保工程质量的重要环节。本文将对混凝土结构材料强度与耐久性检测技术进行研究，以提高检测的准确性和可靠性，为类似工程检测项目提供参考。

1混凝土结构材料强度检测现状

混凝土结构材料强度检测真实性和准确性是确保工程质量的重要环节。当前，‌检测中存在的主要问题包括：‌‌试件的真实性和代表性受质疑，‌以及检测报告的错误‌‌。‌这导致评定结果的可信度较低，‌甚至影响工程结构的安全性。‌在检测过程中，‌试件本身的因素也会影响检测结果，‌如试件尺寸的差异、‌承压面不垂直于相邻面，‌以及受压面的平整度不达标，养护环境不符合标准，‌降低试件强度，‌影响检测结果‌检测过程受人为因素影响，‌检测人员的操作水平、‌经验及态度对检测结果有显著影响。

‌此外，‌大体积混凝土的无损检测也是工程难题，‌常规无损检测手段存在探测深度较浅、‌无法穿透内部密集钢筋网等问题‌。‌因此，‌需要不断改进检测技术，‌提高检测精度，‌以确保混凝土结构材料强度的准确评定。钻芯法、回弹法、超声波法和雷达检测是当前混凝土结构材料强度检测的几种主要方法。‌

钻芯法‌是‌通过钻取混凝土实体芯样，‌加工成规定尺寸的试件，‌进行抗压强度试验，‌直接反映混凝土实体强度，‌准确性较高，‌但会对结构产生一定的破坏。

回弹检测通过发射弹丸撞击混凝土表面，测量弹丸反弹高度，评估混凝土的强度和耐久性。这些技术能够直接获得混凝土的力学性能参数，但具有一定的破坏性。

超声波法‌是‌利用超声波在混凝土中传播的速度和接收信号强度，‌结合混凝土的密度等参数，‌推算出混凝土的抗压强度，‌无损于混凝土结构，‌适用于现场检测‌‌

雷达检测通过探测混凝土内部的电磁波反射信号，评估结构的完整性。

2建筑混凝土材料强度检测与耐久性检测的技术探究

2.1超声回弹检测技术

‌超声回弹检测技术是一种非破损的检测方法，‌主要用于评估混凝土的抗压强度‌。‌该方法结合了超声波检测仪及回弹仪两种方法，‌能够全面反映混凝土的弹塑性性能，‌以及混凝土的内部构造状态。通常‌使用回弹仪测定混凝土表面的回弹值，‌并通过超声波检测仪测量混凝土中的声速。‌这两个参数共同反映了混凝土的强度特性。‌最后，‌利用专用的测强曲线和推定规则，‌可以推算出混凝土的抗压强度值。‌这种方法相较于单一的回弹法或超声法，‌具有更高的测试精度和更广泛的应用范围，‌能够更准确地评估混凝土的实际质量。‌

这种技术具有较高的检测准确性和可靠性，能够为混凝土结构的安全评估和维护提供有力的支持。在超声回弹检测技术中，回弹检测技术是一个重要的组成部分。回弹检测技术具有简单、快速、无损的特点，可以对混凝土结构进行现场检测[1]。

在进行回弹检测时，需要注意以下几点以确保检测的准确性和可靠性：首先，弹丸的选择至关重要。通常选择直径为16mm或15.8mm的钢球作为弹丸材料，因为这种尺寸和材质的弹丸能够提供稳定的测试结果和良好的反弹性能。弹丸的稳定性和准确性直接影响到测试数据的可靠性，因此必须确保弹丸的尺寸和质量符合标准要求。其次，测试仪器的校准是保证测试结果准确性的基础。定期对测试仪器进行校准，包括对弹丸的直径、重量和反弹高度等关键参数进行精确测量，可以准确的测试数据结果，并保证其可靠性。再次，选取具有代表性的测试点，以确保检测结果的准确性。测试点应均匀分布在混凝土表面上，避免选择在表面缺陷和裂纹处，因为这些区域的混凝土性能可能与整体结构不同，从而影响测试结果的准确性。最后，对测试数据进行处理和分析是提取混凝土强度信息的关键步骤。通常情况下，通过回弹高度和混凝土的弹性模量，可以计算出混凝土的抗压强度，从而评估混凝土的性能。这一过程需要专业的数据处理和分析技术，以保证结果的准确性和可靠性[2]。

2.2钻芯取样检测技术

钻芯取样检测技术是一种直接获得混凝土力学性能参数的检测方法，通过钻取混凝土样品并进行力学性能测试，可以评估混凝土的强度和耐久性。这种技术虽然具有一定的破坏性，但能够提供准确和可靠的数据，因此在实际工程中被广泛应用。在进行钻芯取样检测时，首先需要选取具有代表性的混凝土样品。代表性样品的选取对于确保检测结果的准确性至关重要。样品应能够代表整个混凝土结构的性能，避免选择在特殊位置或存在缺陷的区域。同时，样品的选取应遵循一定的随机性原则，以提高检测结果的代表性。接下来，需要将选取的混凝土样品制备成标准试件。样品制备过程中，应保证试件的尺寸和形状符合测试要求。严格按照标准规定进行试件的制备，包括试件的尺寸、形状和表面处理等。试件的制备质量直接影响到测试结果的准确性，因此必须确保试件制备的规范性和准确性。最后，根据混凝土的类型和测试目的，选择压缩试验、弯曲试验测试来进行力学性能测试。根据不同类型的混凝土及测试目的选择准确恰当的测试方法。正确的测试方法能够确保测试结果的准确性，为混凝土结构的性能评估提供有力支持。钻芯取样检测技术是一种能够直接获得混凝土力学性能参数的检测方法。在进行钻芯取样检测时，需要注意样品的选取、样品制备和测试方法的选择，以确保检测结果的准确性和可靠性。通过这种技术，可以对混凝土结构的强度和耐久性进行评估，为工程质量的保证提供有力支持。

2.3超声波检测技术

超声波检测技术是一种无损、快速的混凝土耐久性评估方法，通过发射超声波并分析其反射信号，能够检测混凝土内部的裂纹和空洞，从而评估混凝土的耐久性。这种技术在工程实践中具有广泛的应用，因其能够在不破坏混凝土结构的前提下，快速准确地获取混凝土内部的损伤和缺陷信息。在进行超声波检测时，首先需要根据检测目的和混凝土的类型选择合适的探头。探头的选择直接影响到检测的准确性和可靠性，对大厚工件、‌粗晶材料或探测表面粗糙的工件，‌应选择较低频率；‌对薄工件、‌细晶粒材料或对小缺陷检出要求高时，‌应选择较高频率。‌同时，‌应避免使用不必要的高频，‌以防止裂纹等面状缺陷的反射指向性影响检测结果；晶片尺寸大，‌发射能量高，‌适用于大型工件探伤，‌晶片尺寸小，‌有利于缺陷定位，‌适用于凹凸度大、‌曲率半径小的工件，探头角度选择，‌尽量使声束相对于缺陷垂直入射。‌例如，‌钢板、‌铝件内缺陷多平行于表面，‌常选用直探头，‌焊缝中危险性缺陷多垂直于表面，‌常选用斜探头。其次，利用超声波的衰减、‌反射等特性，‌可以检测混凝土内部的缺陷，‌如裂缝、‌空洞等。‌缺陷会导致超声波的传播路径改变，‌从而影响声速和振幅等参数，‌进而判断缺陷的位置和性质。‌最后，关键步骤需要提取混凝土内部损伤和缺陷信息，获取检测数据。通过对检测数据进行处理和分析，可以获取混凝土内部的裂纹、空洞等损伤和缺陷信息。这些信息对于评估混凝土的耐久性和性能具有重要意义。在数据处理和分析过程中，需要采用专业的软件和分析方法，以提高数据处理的准确性和可靠性[3]。

3总结

本文通过对混凝土结构材料强度现状问题分析以及混凝土结构检测技术进行了探究，阐述了混凝土结构耐久性检测技术的现状，研究建筑材料混凝土结构强度与耐久性检测的操作技术方法。研究成果为安全评估和维护混凝土结构提供了参考理论依据。然而，混凝土结构材料强度与耐久性检测技术仍存在一定的局限性，未来研究可从以下几个方面展开：开发新型检测设备，提高检测效率，进一步优化检测技术，提升检测的质量和准确度；结合大数据和人工智能技术，实现混凝土结构材料强度与耐久性的智能检测。

参考文献：

[1]王锡武.混凝土结构耐久性检测与加固技术[J].四川建材, 2022(001):048.

[2]邹桂华.基于建筑工程中的混凝土结构强度检测技术[J].中国建筑金属结构, 2023, 22(12):81-83.

[3]罗大明,李凡,牛荻涛.人工智能时代混凝土结构耐久性诊断研究进展[J].建筑结构学报, 2024(2):1-13.