中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
商品混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。它具有原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，使用范圍十分廣泛，在目前和今后的一段時(shí)間內(nèi)，在應(yīng)用的廣泛性和經(jīng)濟(jì)性上尚無(wú)新的材料能夠與商品混凝土相比。
商品混凝土的強(qiáng)度是決定商品混凝土其他性能的基礎(chǔ)，是商品混凝土最主要的性能之一。因此檢測(cè)商品混凝土的強(qiáng)度對(duì)控制工程質(zhì)量是相當(dāng)重要的。目前，商品混凝土的檢測(cè)方法有：回彈法、超聲回彈綜合法、拔出法、鉆芯法、后錨固法、剪壓法等。現(xiàn)就以上幾種檢測(cè)方法進(jìn)行分析比較。
1 檢測(cè)方法介紹
1.1 回彈法[1]
回彈法是通過(guò)回彈儀測(cè)定商品混凝土表面硬度，繼而推斷其抗壓強(qiáng)度的方法。回彈儀的構(gòu)造及工作原理是：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的重錘，在標(biāo)準(zhǔn)彈簧彈力的帶動(dòng)下沖擊一個(gè)與商品混凝土表面接觸的彈擊桿，由于彈力的作用，重錘又回跳一定距離，并帶動(dòng)滑動(dòng)指針，在刻度上指出回彈值N，此N值等于重錘回彈距離與起跳點(diǎn)原始位置距離的百分比值。此回彈值表示的是商品混凝土表面的硬度，而材料的表面硬度又和材料強(qiáng)度有關(guān)，從而建立沖擊回彈值與商品混凝土強(qiáng)度的相關(guān)曲線，根據(jù)回彈值來(lái)推定商品混凝土強(qiáng)度。
1.2 超聲回彈綜合法[2]
超聲回彈綜合法是指采用超聲儀和回彈儀，在結(jié)構(gòu)商品混凝土同一測(cè)區(qū)分別測(cè)量聲時(shí)值和回彈值，然后利用已建立起來(lái)的測(cè)強(qiáng)公式推算該測(cè)區(qū)商品混凝土強(qiáng)度的一種方法?；貜椃ㄖ荒軠y(cè)得商品混凝土表層的強(qiáng)度，內(nèi)部情況卻無(wú)法得知，當(dāng)商品混凝土的強(qiáng)度較低時(shí)，其塑性變形較大，此時(shí)回彈值與商品混凝土表層強(qiáng)度之間的變化關(guān)系不太明顯；超聲波在商品混凝土中的傳播速度可以反映商品混凝土內(nèi)部的強(qiáng)度變化，但對(duì)強(qiáng)度較高的商品混凝土，波速隨強(qiáng)度的變化不太明顯。如將以上兩種方法結(jié)合，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立超聲波波速―回彈值―商品混凝土強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系，用雙參數(shù)來(lái)評(píng)定商品混凝土的強(qiáng)度，即為超聲回彈綜合法。
1.3鉆芯法[3]
鉆芯法是利用專用鉆機(jī)和人造金剛石空心薄壁鉆頭，在結(jié)構(gòu)商品混凝土上鉆取芯樣以檢測(cè)商品混凝土強(qiáng)度和缺陷的一種檢測(cè)方法。它可用于檢測(cè)商品混凝土的強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)商品混凝土受凍、火災(zāi)損傷的深度，商品混凝土接縫及分層處的質(zhì)量狀況，商品混凝土裂縫的深度、離析、孔洞等缺陷。
1.4拔出法[4]
拔出法用于檢測(cè)商品混凝土的強(qiáng)度，它是將安裝在商品混凝土體內(nèi)的錨固件拔出，測(cè)定其極限抗拔力，然后根據(jù)預(yù)先建立的商品混凝土極限拔出力與其抗壓強(qiáng)度之間的相關(guān)關(guān)系來(lái)測(cè)定商品混凝土強(qiáng)度的一種半破損（局部破損）檢測(cè)方法。拔出法可分為預(yù)埋拔出法及后裝拔出法兩種，預(yù)埋拔出法是指預(yù)先將錨固件埋入商品混凝土內(nèi)的拔出法，后裝拔出法是指在已硬化的商品混凝土上鉆孔，然后在其上安裝錨固件的拔出法。前者主要適用于成批、連續(xù)生產(chǎn)的商品混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度檢測(cè)，后者可用于新、舊商品混凝土各種構(gòu)件的強(qiáng)度檢測(cè)。
1.5 后錨固法[5]
在已硬化的商品混凝土中鉆孔，并利用高強(qiáng)膠粘劑植入錨固件，待膠粘劑固化后進(jìn)行拔出實(shí)驗(yàn)，根據(jù)拔出力來(lái)推定商品混凝土強(qiáng)度的方法。
1.6剪壓法[6]
利用剪壓儀對(duì)商品混凝土構(gòu)件或試塊邊緣施加壓力，使構(gòu)件邊緣產(chǎn)生局部剪切破壞，根據(jù)其局部承壓力與商品混凝土抗壓強(qiáng)度成線性相關(guān)關(guān)系來(lái)推定構(gòu)件或試塊商品混凝土強(qiáng)度。
2 比較分析
2.1優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
方法 測(cè)試內(nèi)容 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
回彈法 測(cè)定商品混凝土表面硬度 測(cè)試方法簡(jiǎn)單、快速，測(cè)試費(fèi)用低，對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)損傷，對(duì)構(gòu)件尺寸無(wú)要求。 要求商品混凝土內(nèi)部無(wú)缺陷，同一測(cè)點(diǎn)不能重復(fù)測(cè)試，相對(duì)與其它方法，測(cè)試精確度偏低。(1000天以內(nèi)的商品混凝土)
超聲回彈綜合法 測(cè)定商品混凝土表面硬度及超聲波在商品混凝土中的傳播速度 測(cè)試方法也較為簡(jiǎn)單，對(duì)結(jié)構(gòu)無(wú)損傷，測(cè)試精度較單一法精。 試件尺寸受超聲波穿透距離的限制。
鉆芯法 測(cè)定芯樣的抗壓強(qiáng)度 精確度最高。 儀器笨重，操作復(fù)雜，對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷程度較大，檢測(cè)后需進(jìn)行修補(bǔ)。
拔出法 測(cè)定商品混凝土中錨固件的拔出力 精確度較高，操作方法和過(guò)程較鉆芯法簡(jiǎn)單。 對(duì)結(jié)構(gòu)有一定的損傷，檢測(cè)后需進(jìn)行修補(bǔ)。
后錨固法 測(cè)定植入錨固件的拔出力 微破損，精度高，操作簡(jiǎn)便 要求商品混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量一致
剪壓法 測(cè)定構(gòu)件邊緣局部承壓力 微破損，操作簡(jiǎn)便 只能檢測(cè)直角邊構(gòu)件，要求商品混凝土表層與內(nèi)部質(zhì)量一致
2.2檢測(cè)條件
方法 齡期/d 骨料種類及粒徑/mm 檢測(cè)強(qiáng)度范圍/MPa
回彈法 14-1000（1100），蒸汽養(yǎng)護(hù)出池7d 種類無(wú)要求；非泵送≤ 60,泵送≤31.5 10.0-60.0
超聲回彈綜合法 7-2000 種類無(wú)要求；無(wú)要求 10-70
拔出法 無(wú)要求 種類無(wú)要求； ≤40（圓環(huán)式）,≤60（三點(diǎn)式） 10-（50~70）不同拔出儀
鉆芯法 無(wú)要求 無(wú)要求,但選用芯樣直徑時(shí)，3（2）倍骨料粒徑 ≤80
后錨固法 自然養(yǎng)護(hù)14d，或蒸汽養(yǎng)護(hù)出池7d 碎石，≤40 10-80
剪壓法 ≥14 無(wú)要求 10-60
2.3檢測(cè)抽樣
方法 單個(gè)構(gòu)件試件或測(cè)區(qū)數(shù) 成批檢測(cè)構(gòu)件數(shù)、抽樣數(shù)及每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)（試件）間數(shù) 是否需其他方法修正/修正芯樣（試塊）個(gè)數(shù)
回彈法 測(cè)區(qū)，10， ≥5 30%（可適當(dāng)降低）且不少于10件，受檢構(gòu)件數(shù)大于30時(shí)，每個(gè)構(gòu)件測(cè)區(qū)可減少， ≥5 需要/ ≥6
超聲回彈綜合法 測(cè)區(qū)，10， ≥5 30%（可適當(dāng)降低）且不少于10件， ≥5 需要/ ≥4
拔出法 測(cè)點(diǎn)，3（5） 30%且不少于10件， ≥3 需要/ ≥3
鉆芯法 有效試件，3， ≥2 ≥15（試件）
后錨固法 測(cè)點(diǎn)，3（5） 總數(shù)不少于9個(gè)，查表選用（最低數(shù)） 需要/ ≥6（9）
剪壓法 測(cè)點(diǎn)，3（5） 10%，15%（外觀質(zhì)量差，或強(qiáng)度差異大） 需要/ ≥4
2.4不適用范圍
方法 不適用情況
回彈法 1.骨料,非泵送>60,泵送>31.5；2.特種成型工藝；3.曲率半徑<250
4.潮濕或浸水砼；5.內(nèi)外差異明顯
超聲回彈綜合法 內(nèi)外差異明顯，其他未說(shuō)明但應(yīng)與回彈法相同
拔出法 內(nèi)外差異明顯，否則清除可用
鉆芯法 無(wú)要求
后錨固法 內(nèi)外差異明顯，否則清除可用
剪壓法 厚度<80mm
3結(jié)論
本文分析比較了幾種商品混凝土強(qiáng)度檢測(cè)方法的各自特點(diǎn)，為檢測(cè)商品混凝土強(qiáng)度時(shí)選擇何種方法提供參考。在檢測(cè)商品混凝土強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)根據(jù)被檢測(cè)商品混凝土結(jié)構(gòu)的具體情況及檢測(cè)條件綜合確定。當(dāng)需要判定商品混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部質(zhì)量及要求精度較高時(shí)，優(yōu)先選用鉆心法，該方法直觀、準(zhǔn)確、可靠，是其他無(wú)損檢測(cè)方法不可取代的一種有效方法；當(dāng)要求無(wú)損檢測(cè)時(shí)，應(yīng)應(yīng)優(yōu)先選用超聲波-回彈綜合法；回彈法是一種簡(jiǎn)便快捷、經(jīng)濟(jì)的無(wú)破損檢測(cè)方法，但檢測(cè)精度偏低；拔出法對(duì)齡期無(wú)要求，能夠方便獲得商品混凝土早期強(qiáng)度，對(duì)構(gòu)件有一定的損傷；剪壓法與后錨固法是近年新出現(xiàn)的檢測(cè)方法，應(yīng)用不是太廣泛。需要注意的是以上檢測(cè)方法均要求商品混凝土為普通成型工藝且原材料應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
