浅谈混凝土强度检测技术论文Word文件下载.docx
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2.1.2回弹法检测要点
（1）回弹仪结构示意图：
图2-2回弹仪结构示意图
（2）回弹仪的校准：
①水平弹击时，弹击锤脱钩的瞬间，回弹仪的标准能量应为2.207J；
②弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧应处于自由状态，此时弹击锤起跳点应相应于指针指示刻度尺上“0”处；
③在洛氏硬度HRC为60±
2的钢砧上，回弹仪的率定值应为80±
2。
（3）测区及测点布置：
①当按单个构件检测时，应在构件上均匀布置测区，每个构件上的测区数不应少于10个，对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个。
②对同批构件按批抽样检测时，被测构件应随机抽取，抽样数不应少于同批构件的30％且不应少于10件，每个构件上的测区数不应少于10个，对某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的构件，其测区数量可适当减少，但不应少于5个。
图2-3回弹值测量示意图图2-4回弹法弹击角度示意图
（4）构件的测区，应满足下列要求：
①测区宜布置在构件混凝土浇筑方向两个对称的侧面，也可选在一个可测的侧面；
②测区均匀布置，相邻两测区的间距不应大于2m内；
③测区应避开钢筋密集区和预埋件；
④测区尺寸宜为200mm×
200mm；
⑤检测面应清洁、平整。
不应有接缝、饰面层、浮浆和油垢，并避开蜂窝、麻面，必要时可用砂轮清除杂物和磨平不平整处，且清除残留粉尘。
（5）回弹值检测与计算：
①测量回弹值应在每个测区弹击16点；
每个测点的回弹值，测读精确度至1。
②测区回弹代表值应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值，其余10个有效回弹值应按下式计算：
R=
（2-1）
式中R——测区回弹代表值，取有效检测数据的平均值，精确到0.1；
——第i个测点的有效回弹值。
表2-1非水平方向的弹击—角度修正（修正表）
测试
角度
Ra
R
回弹仪向上
回弹仪向下
+90°
+60°
+45°
+30°
-30°
-45°
-60°
-90°
20
-6.0
-5.0
-4.0
-3.0
+2.6
+3.0
+3.5
+4.0
25
-5.5
-4.5
-3.8
-2.8
+2.3
+2.8
+3..3
+3.8
30
-3.5
-2.5
+2.0
+2.5
35
-3.3
-2.3
+1.8
+3.3
40
-2.0
+1.5
45
-1.8
+1.3
50
-1.5
+1.0
注：
当测试角度等于0°
时，修正值为0；
R小于20或大于50，分别按20或50查表
表2-2浇筑面和地面弹击—浇筑面修正（修正表）
测试面
R或Ra
顶面Rta
地面Rba
+0.5
-1.0
-0.5
1.R或Ra小于20或大于50时，分别按20或50查表；
2.1.3结构混凝土抗压强度的计算及推定
（1）测区混凝土抗压强度换算值按下式计算：
（2-2）
式中
——第i个测区混凝土抗压强度换算值（MPa），精确到0.1MPa；
（2）测区混凝土抗压强度换算值的平均值和标准差应按下式计算：
（2-3）
（2-4）
式中
——结构或构件第i个测区的混凝土抗压强度换算值（MPa），精确至0.1MPa；
——结构或构件测区混凝土抗压强度换算值的平均值（MPa），精确至0.1MPa；
——结构或构件第i个测区混凝土抗压强度换算值的标准差（MPa），精确至0.01MPa；
n——测区数。
（3）当结构或构件中测区数少于10个时，混凝土抗压强度推定值取测区强度最小值：
（2-5）
——结构或构件最小的测区混凝土抗压强度换算值（MPa），精确至0.1MPa；
（4）当结构或构件中测区数不少于10个或按批量检测时，按下式推定强度：
（2-6）
对按批量检测的构件，当一批构件的测区混凝土抗压强度标准差出现下列情况之一时，该批构件应全部按单个构件进行强度推定：
①一批构件的混凝土抗压强度换算值的平均值
＜25.0MPa，标准差
＞4.50MPa。
②一批构件的混凝土抗压强度换算值的平均值
=25.0～50.0MPa，标准差
＞5.50MPa。
③一批构件的混凝土抗压强度换算值的平均值
＞50.0MPa，标准差
＞6.50MPa。
2.1.4回弹法测强度的注意事项
回弹法测强得到的混凝土强度推定值，不能参加强度评定。
《混凝土结构工程施工及验收规范》规定：
当混凝土试件强度评定不合格时，可采用非破损或局部破损的检测方法，按国家现行有关标准的规定对结构构件中的混凝土强度进行推定，并作为处理的依据。
同时该规范要求评定结构构件的混凝土强度应采用标准试件的混凝土强度，即按标准方法制作的边长为150mm的标准尺寸的立方体试件，在温度为20士3℃，相对湿度为90％以上的环境或水中的标准条件下，养护至28d龄期时按标准试验方法测得的混凝土立方体抗压强度标准值。
所以，用回弹法测得的混凝土强度换算值、平均值、标准差及强度推定值不能参加混凝土抗压强度的评定。
只能作为是否应进行处理的依据。
2.2超声回弹综合法
超声回弹综合法：
采用低频超声波检测仪和标准动能为2.207J的回弹仪，在结构或构件混凝土同一测区分别测量声时（t）及回弹值（R），利用已建立的测强公式，推算测区混凝土强度值（fccu）的一种方法。
2.2.1基本原理
混凝土声速（v）一般在4000-5000km/s之间变化。
混凝土强度（f）与声速（v）之间有较好的相关性。
混凝土强度越高，其声速也越快。
当知道f-v之间的关系曲线后，测出结构物混凝土的声速就可以推算结构物混凝土的强度。
方法构成：
超声法+回弹法
超声波声速
混凝土强度
回弹值
图2-5超声回弹原理示意图
2.2.2超声回弹综合法检测要点
（1）超声波检测仪应满足下列要求：
①具有波形清晰、显示稳定的示波装置；
声时最小分度值为0.1μs；
②具有最小分度值为ldB的信号幅度调整系统；
③接收放大器频响范围10～500kHz，总增益不小于80dB，接收灵敏度（信噪比3：
1时）不大于50μV；
④电源电压波动范围在标称值±
10％情况下能正常工作；
⑤连续正常工作时间不少于4h2.3.2超声回弹综合法的特点。
（2）适用范围：
①采用材料、拌合用水符合国家有关标准；
②人工或一般机械搅拌的混凝土或泵送混凝土；
③自然养护；
④龄期7～2000d；
⑤混凝土强度10～70Mpa。
按单个构件检测，构件上均匀布置测区，每个构件上测区数不少于10个；
如某一方向尺寸＜4.5m，且另一方向尺寸≤0.3m构件，其测区数不少于5个。
按批构件抽样检测，构件抽样数量不少于同批构件30％，且不少于10个构件，同批构件要符合下列条件：
混凝土强度等级相同；
混凝土原材料、配合比、成型工艺、养护条件及龄期基本相同；
构件种类相同；
施工阶段所处状态相同。
（4）测区布置要求：
①条件允许，测区优先布置在构件混凝土浇筑方向的侧面，测区可在构件的两个对应面、相邻面（角测）或同一面上（平测）布置；
②均匀分布，相邻两测区间距不宜大于2m；
③避开钢筋密集区和预埋件；
平测时宜为400mm×
400mm；
⑤结构或构件上的测区注明编号，记录测区位置和外观质量情况。
图2-6测区测点分布图图2-7超声回弹法测区布置示意图
（5）回弹值测量与计算：
①测区内应先回弹测试，后进行超声测试。
②回弹值测量及回弹值计算同《回弹法检测混凝土强度》要求，角度修正、浇筑面修正（碳化不需要考虑）、平均值计算。
（6）超声声速测量与计算：
①超声测点布置在回弹测试的同一测区内，每个测区布置3个测点；
②优先采用对测或角测，无条件时，采用单面平测；
③换能器与混凝土耦合良好；
④测试的声时值应精确至0.1μs。
超声测距的测量精确到1.0mm，误差不大于±
1％，声速计算精确到0.01km/。
2.2.3超声回弹综合法推定结构混凝土抗压强度
（1）结构或构件中第i个测区的混凝土抗压强度换算值，可按本细则第4节和第5节的规定求得修正后的测区回弹代表值Rai和声速代表值υai后，可按下列测区混凝土抗压强度换算公式计算：
（2-7）
式中
——第i个测区混凝土抗压强度换算值（MPa），精确至0.1MPa。
（2）当结构或构件中的测区数不少于10个时，各测区混凝土抗压强度换算值的平均值和标准差按下列公式计算：
（2-8）
（2-9）
——结构或构件第i各测区的混凝土抗压强度换算值（MPa）；
精确到0.1MPa；
——结构或构件测区的混凝土抗压强度换算值的平均值（MPa），精确到0.1MPa；
——结构或构件测区的混凝土抗压强度换算值的标准差（MPa），精确到0.01MPa；
n——测区数。
（3）结构或构件混凝土抗压强度推定值，应按下列规定确定：
①当结构或构件的测区抗压强度换算值中出现小于10.0MPa的值时，该构件的混凝土推定值fcu,e取小于10.0MPa。
②当结构或构件的测区抗压强度换算值中出现大于70.0MPa的值时，该构件的混凝土推定值fcu,e取大于70.0MPa。
角测方法：
当混凝土被测部位只能提供两个相邻表面时，虽然无法进行对测，但可以采用丁角方法检测。
即将一对F、S换能器分别耦合于被测构件的两个相邻表面进行逐点测试，两个换能器的轴线形成90°
夹角。
检测旁边存在墙体、管道等障碍物的混凝土柱子。
每个测区布置3个测点，换能器布置如下
图2-8角测法换能器布置示意图
平测法：
当混凝土被测部位只能提供一个测试表面时，可采用平测法检测。
将一对F、S换能器置于被测结构同一表面，以一定测试距离进行逐点检测。
（一个表面可供测量）每个测区布置3个测点，换能器布置如下:
图2-9平测法换能器布置示意图
布置超声平测点时，宜使发射和接收换能器的连线与附近钢筋轴线40°
-50°
，超声测距l宜采用350-450mm。
2.2.4超声回弹综合法的特点
（1）与单一法相比能较全面反映混凝土质量回弹法只能以混凝土表面弹性特征来反映混凝土的强度。
当混凝土内外质量基本一致时其相关性较好，但当混凝土强度较低时,其塑性变形较大，回弹值不太敏感；
所以回弹法难以全面反映结构混凝土实际强度。
超声法是基于超声脉冲波在混凝土中传播速度与混凝土抗压强度之间的相关关系，超声波可以穿透整个断面，故能较全面反映被测部位的混凝土质量。
超声回弹综合法测定强度，既能反映混凝土的弹性，又能反映混凝土的塑性；
既能反映表面状态，又能反映内部构造，内外结合，故能较全面反映结构混凝土的质量，以及在混凝土较低与较高强度之间弥补单一法不足。
（2）抵消或减少某些因素的影响,提高测试精度
单一法都是通过某一物理参数推定混凝土强度的，其测试的精度和所受的影响是不同的。
如超声法除受骨料影响外，还与龄期、含水量有关；
回弹法除受表面状态影响外，也受龄期和含水量影响。
如含水量随着龄期增长、混凝土强度增长而减小、但声速增大，混凝土含水量减少声速降低，而对回弹值来说恰好相反；
回弹值随着混凝土强度增长而增加，同时混凝土表层水份减少和碳化影响，会使回弹值偏高。
2.3钻芯法
钻芯法是利用专用钻芯机从被检测的结构或构件上直接钻取圆柱型的混凝土芯样，并根据芯样的抗压试验强度来推定混凝土的抗压强度，是较为直观可靠的检测混凝土强度或观察混凝土内部质量的局部半破损现场检测方法。
2.3.1一般规定
2.3.1.1芯样的尺寸偏差和外观检查：
①芯样试件的实际高径比（H/D）小于要求高径比的0.95倍或大于1.05倍；
②沿芯样试件高度任一直径与平均直径的差超过2mm；
③抗压芯样试件端面的不平整度在100mm长度内超过0.1mm；
④芯样试件端面与轴线的不垂直度超过1°
；
⑤芯样有裂缝或有其他较大缺陷。
2.3.2钻芯法检测要点
2.3.2.1钻芯位置基本要求：
①结构或构件受力较小的部位；
②混凝土强度质量具有代表性的部位；
③便于钻芯机安放与操作的部位；
④避开主筋、预埋件和管线的位置，并尽量避开其它钢筋；
2.3.2.2钻芯数量：
①按单个构件检测时,每个构件数量不少于3个，较小构件，不少于2个。
②构件的局部区域检测时：
根据构件情况，确定芯样的位置，数量，深度。
③大型基础或大面积墙体分成若干区域。
图2-10钻芯机结构示意图
2.3.3钻芯法推定混凝土抗压强度
混凝土芯样抗压强度换算值，应按下列公式计算：
=γ
（2-10）
强度推定可分批量推定和单个构件推定两种。
按批量推定时，同规格芯样试件的数量应根据同一检测批中样本容量的大小确定，但不应少于15个。
在推定混凝土抗压强度时，应给出推定强度的推定区间，推定区间的上限值和下限值应分别按下列公式计算：
fcu,e1=
－k1scor（2-11）
fcu,e2=
－k2scor（2-12）
平均值计算公式：
=
（2-13）
标准差计算公式：
scor=
（2-14）
——芯样试件混凝土抗压强度换算值的平均值（MPa），精确至0.1MPa；
fcu,e1——混凝土抗压强度推定上限值（MPa），精确至0.1MPa；
fcu,e2——混凝土抗压强度推定下限值（MPa），精确至0.1MPa；
k1，k2——推定区间上限值系数和下限值系数，可按DG/TJ08-2020-2007附录E查得。
scor——芯样试件换算抗压强度样本的标准差（MPa）。
fcu,e1和fcu,e2所构成推定区间的置信度宜为0.85，fcu,e1和fcu,e2之间的差值不宜大于5.0MPa和0.10
两者的较大值。
2.3.4芯样强度的影响因素
（1）端面平整度对强度的影响：
端面不平，会降低强度，向上凸起比向下凹引起的应力集中更大，影响更大，应控制在第100mm长度内不得大于0.1mm。
（2）端面与轴线之间垂直度偏差对强度的影响偏差过大，降低强度。
垂直度偏差应控制在20以内。
（3）芯样含有钢筋的影响原则：
不允许存在垂直于受压面的钢筋，如有钢筋尽可能靠近试件端部。
每个试样内最多只允许含有二根直径小于10mm的钢筋，且与轴线基本垂直不外露。
（4）芯样尺寸和高径比的影响：
芯样直径应大于或等于粗骨料最大粒径的三倍，至少不小于二倍，芯样直径小而粗骨料粒径大的芯样强度的离散性大。
高度与直径均为100mm的芯样与边长为150mm的立方体试块受压时应力分布较为一致，强度接近。
《钻芯法检测混凝土强度技术规程》换算值中的最小值为代表值。
《建筑桩基检测技术规范》：
三个芯样试件换算值的平均值为代表值，不同深度的代表值的值为桩身强度代表值。
对混凝土芯样试件强度的说明：
不同于标准尺寸、标准养护，28天试块抗压强度，也不同于同条件代表构件实体的混凝土、按测试龄期的抗压强度，换算为150mm立方体试块的强度，一般情况下结构芯样强度低于立方体试块强度，桩身芯样强度更为如此。
第三章三种检测方法技术对比
三种混凝土强度检测方法中回弹法和超声回弹综合法检测手段简便，对结构完全没有损伤，适于大面积采用以获得大量信息，钻芯法对结构有局部损伤，却是目前构件内部状况直观检验和强度评定的最好方法。
3.1回弹法
3.1.1回弹法的优点
（1）回弹法检测混凝土强度具有非破损、仪器轻便、操作简便、测试范围分布广的优点。
（2）测试工作灵活性大，一般可选择在任何部位测试。
（3）适用于施工现场对混凝土质量的监控。
3.1.2回弹法的缺点
（1）回弹法是以构件混凝土的回弹值来间接地推算混凝土强度的，当混凝土表面质量和内部质量有差异时，测试结果误差较大。
（2）回弹法利用混凝土表面的信息推定混凝土强度，很多因素影响测试的结果，如原材料的构成、外加剂的品种、混凝土的成型方法等等。
（3）受龄期、碳化及构件内外质量差异等较多条件限制、误差大。
3.2超声回弹综合法
3.2.1超声回弹综合法的优点
（1）减少混凝土龄期和含水率对混凝土强度的影响。
（2）通过混凝土表面的弹性和硬度反应混凝土的强度，内外结合，相互弥补各自的不足，较全面的反应了混凝土的实际质量，使其测量范围加大。
（3）受混凝土龄期和表面碳化的影响、混凝土内部微裂缝以及卵石、碎石骨料等条件影响，采用超声回弹综合法时，这些不利因素可相互抵消或减小,从而提高了测试精度。
3.2.2超声回弹综合法的缺点
（1）要求测试结构的两个相对的可测面，测试数据受耦合条件和钢筋影响比较明显，对测试人员技术素质要求较高。
（2）由于用到的仪器颇多，操作过程过于复杂，费时耗力。
3.3钻芯法
3.3.1钻芯法的优点
（1）直接从结构或构件上钻芯样，根据芯样试压强度推定结构混凝土立方体抗压强度，不受混凝土龄期和碳化深度影响，直观、可靠、精度高。
（2）钻芯法除了检测混凝土强度外，还可以通过芯样检测混凝土结构或构架的裂缝深度、受火或受冻混凝土的损伤深度等内部缺陷。
（3）芯样还可做为化学分析样品，其他物理性能分析的样品，有如测定结构混凝土密度，吸水性，变形特性等。
3.3.2钻芯法的缺点
（1）钻芯及芯样加工需要专用的配套设备和较长时间。
（2）对鉴定结构有局部破损，需要修补，且成本较高。
利用钻芯法测试结果直观、可靠的优点，利用回弹法等检测方便，测试数据量大，面广的特点，充分利用各自长处，取长补短，使检测结果更可靠、费用更便宜。
归纳小结
通过三种检测方法比较分析，有如下小结：
回弹法、超声回弹综合法及钻芯法，是已建结构的混凝土力学性能检测的适用、方便、可靠的方法。
除了钻芯法采用直接测试方法外，其他方法测试的是回弹高度、超声波速等间接指标，最终确定混凝土抗压强度还必须建立抗压强度与测试指标之间的关系，由此再来推断混凝土的抗压强度。
半破损钻芯法不受龄期和碳化深度影响，以直接钻芯进行轴向抗压强度为标准，故直观、可靠，非破损检测方法测试方便、测试数据量多、信息大的特点，充分利用两种方法的各自长处，取长补短。
使检测结果更为可靠、费用更低。
第四章混凝土强度检测方法在建筑中的应用体会
4.1回弹法
4.1.1工程质量检测中遇到的问题及解决办法：
（1）施工中采用不同的模板对回弹值是有一定影响的，会引入较大误差。
例如一般使用钢模或使用模板内加铺路防水膜成型的构件混凝土回弹值普遍偏高，钢模的保水性较好，而木模由于木料本身的吸水性，表面的强度发展就远不如钢模。
（2）构件表面平整度对回弹值是有较大影响，由于模板漏浆或振捣在混凝土构件表面形成蜂窝孔洞、微小的气泡，表面不平整将大幅降低其回弹值。
（3）商品混凝土中粉煤灰等掺合料以及高效减水剂的普遍应用，大大提高了混凝土的工作性能、泵送性能、降低了水化热。
但是这些掺合料、外加剂会造成混凝土表面硬度降低，对混凝土的回弹值均有一定影响。
由于不同地区的原材料情况不同，甚
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