浅谈高强混凝土现场检测技术的运用

摘要：高性能混凝土是近年来混凝土材料发展的一个重要方向，高性能是指混凝土具有高强度，高耐久性，高流动性等多方面的性能，而就高强度而言，抗压强度大于C50的混凝土属于高强混凝土。[1]采用高强混凝土可以有效减小构件的截面尺寸，减轻整体结构自重，进而获得较大的经济效益，有着良好的应用前景，因此，与高强混凝土相配套的检测技术的需要得到重视。本文简要介绍了目前我国采用较多的混凝土现场检测技术并对它们加以比较，并分析各种检测方法的优劣。

1 引言

抗压强度大于C50的混凝土被认为属于高强混凝土。提高混凝土的强度可以突破钢筋混凝土结构在超高层，大跨结构中应用的瓶颈；在普通高层框架结构中应用高强混凝土可以有效降低构件的截面高度，减少材料用量以及结构自重，以实现结构的优化。目前，我国已能制造出C100的混凝土，而在世界范围内，高强度混凝土的新的制造工艺也在不断涌现。与普通混凝土相比，高强度混凝土除拥有强度高的优点之外还拥有自身的一些特点，比如脆性较大，与钢筋的共同变形能力减弱等。这些特点使结构的延性及抗震性能降低，给结构设计人员带来了新的难题，也使我国在高等混凝土的应用方面一直较为谨慎。已应用于实际工程的高强度混凝土需要在正常使用过程中进行严格的质量监控与检测而高强混凝土的新性能也给检测技术本身提出了更高的要求。

2 国内常用的混凝土检测技术及其在高强混凝土检测中的应用

目前国内常用的混凝土检测技术有回弹法，钻芯法，超声法，后装拔出法四种。下分别介绍各种方法及其在高强混凝土检测中的实际应用。

2.1 回弹法

回弹法是应用回弹仪通过测定混凝土表面硬度的方法来推断混凝土的强度，是一种非破损检测方法。[2]由于对于已建造完成的结构没有明显损坏，并且操作简便，目前已成为我国检测混凝土结构的主要方法。在对高强混凝土结构进行现场检测时，因为高强混凝土的制备工艺更加特殊，造价相对较高，且高强砼对结构的整体性要求较高，不宜对结构造成破坏，所以回弹法依然是较为理想的一种检测方法。然而，由于高强混凝土的强度较高，普通混凝土回弹仪（标称动能2.207焦耳）已不适用于高强混凝土强度的检测已经成为混凝土无损检测技术领域的共识。所以，根据高强混凝土的特点国内一些研究单位研发了新型的，具有更高标称动能的回弹仪。经过大量实验以及对实验结果的研究分析，中国建筑科学研究院采纳了GHT450型（标称动能4.5焦耳）的回弹仪并制定了相应的企业标准。每次使用回弹仪之前都要对其进行率定。高强混凝土回弹法的一般步骤与普通混凝土的回弹法步骤没有本质差别，但相应的强度换算公式需加以调整。

2.2 钻芯法

钻芯法是采用专用的水冷式钻机在结构混凝土构件上直接钻取标准芯样时间或小直径芯样试件进行实验室抗压强度试验，从而检测混凝土强度及混凝土内新缺陷的一种方法，这种方法的优点是能够直观地结构中混凝土构件的性能，能够得到较为准确的混凝土强度及性能的数据，但由于钻芯法是一种半破损检验方法，在实际工程中应用并不广泛，在普通钢筋混凝土结构检测中，往往是将回弹法与钻芯法相结合，则可以得到较为满意的检测结果。但对于高强混凝土构件，由于高强混凝土材料的脆性较大，钻芯时可能产生连带破损，并且钻芯可能影响结构整体性，故钻芯法一般不应用于高强混凝土的检测，至今也未出台用钻芯法检测高强混凝土的相关规范与相应公示。

2.3 超声法

超声法是利用混凝土的抗压强度与超声波在混凝土中的传播参数（如声速、衰减等）之间的关系来检测混凝土强度的一种检测方法。超声法也是一种非破损检测方法，因而其应用范围也在不断扩大。对于检测质量要求较高的一些工程往往采用超声回弹综合法，这样可以发挥两种方法的优点，提高检测精度。对于高强度混凝土而言也易将回弹法和超声法结合起来使用，因为超声波的声速在介质强度增长到一定程度后增大的速度开始降低，使超声法对于强度较高的混凝土材料的强度反应变得迟钝，所以不易单独使用超声法检测高强度混凝土强度。

2.4 拔出法

后装拔出法是用金属锚固件预埋入未硬化的混凝土浇筑构件内，或在已硬化的混凝土构件上钻孔埋入一膨胀螺栓，然后测试锚固件或膨胀螺栓被拔出的拉力，由被拔出的锥台形混凝土块的投影面积确定混凝土的拔出强度，并由此推算出混凝土的立方体抗压强度，也是一种半破损试验的检测方法。拔出法显然对混凝土构件有一定损害，但损坏相对较为轻微，然而检测程序较为繁琐，尤其是需要预埋锚固件或对构件打入膨胀螺栓，检测成本也相对较高，故在国内使用并不广泛。但是，拔出法在世界范围内的应用已经达到了较高的水平，主要是因为其测试得到的结果较为准确，且应用范围较广，目前已经能检测出立方体抗压强度高达85.5MPa的高强度混凝土构件强度[3]，而85.5MPa远非拔出法的测强限值。因此，拔出法在今后高强混凝土检测中的应用前景还是比较乐观的。

3 结语

随着我国经济社会的不断发展，轻质高强的高强度材料在我国建筑行业的应用会越来越多，对于新型材料，需要大量的实验资料来确定其应用方法，故结构检测十分重要。高强度混凝土的现场检测技术还存在着没有解决的问题，希望有关部门加紧对其进行完善。

参考文献

[1]高等混凝土结构学赵国藩北京机械工业出版社2005.8

[2]土木工程结构试验与检测刘明北京高等教育出版社2008.1

[3]高强混凝土现场检测技术的研究与应用寇坚岳峰