浅谈建筑工程混凝土结构检测

袁　浩 / 天津市津南区建设工程试验室

浅谈建筑工程混凝土结构检测

袁浩 / 天津市津南区建设工程试验室

目前，混凝土结构技术在近代钢筋混凝土结构设计和施工水平的支持下，成为现代建筑工程中应用最多、工艺最成熟的建筑技术之一。混凝土结构技术的大量使用也使得它自身过重、容易形成裂缝、钢筋构造易锈蚀等，这对建筑工程的质量有一定的影响。为此，非常有必要做好建筑工程混凝土结构的检测工作。本文将结合笔者经验，对建筑工程混凝土结构检测谈谈自己几点体会，以供参考。

建筑工程；混凝土；结构检测

一、混凝土结构特点及其产生的质量隐患

正如我们所看到的那样，混凝土在现今市政建筑工程中的应用已是越来越广泛，不仅大量运用于房屋的建设，还可以运用于桥梁、隧道以及各种水利工程的建设。混凝土结构能够在这些地方大量的运用主要在于其有较高的强度，整体性较好，而且其使用的寿命很长维护所需的成本也很低等诸多的优势所在。混凝土结构目前已经运用得十分的成熟，但是不可否认的是混凝土是一种复合材料，施工时受原材料、配合比、拌合、浇筑、天气、环境等多种因素影响，而产生表面和内部缺陷，这些缺陷包括蜂窝、空洞、裂缝、不密实、腐蚀破坏及其他损伤等，有缺陷的部位往往对承载力和结构的耐久性造成影响。及时发现施工中所可能出现的各种问题，采取有效的整改措施，才能使得建筑工程能够最好的发挥其价值。

二、常用的检测方法

（一）回弹法

基本原理：采用回弹仪在现场检测普通混凝土结构构件抗压强度的方法称为回弹法，又称表面硬度法。其工作原理为：使用专业的检测仪器--回弹仪，令回弹仪内的金属撞击杆以一定的动能撞击混凝土表面，使局部混凝土发生变形，吸取一部分能量；另一部分能量，则以动能的形式回馈于金属撞击杆，其回弹能量用作反映混凝土抗压强度的参数，即回弹能量越多，回弹值越高，则混凝土表面硬度越大，反映出被检测混凝土的抗压强度越高。检测原理：通过检测，确定测区的平均回弹值以及平均碳化深度；通过强度推定得出混凝土强度的推定值。检测数据失真的可能原因：检测人员未经过相应主管部门认可的专业培训；仪器的使用存在不符合操作规程，如仪器是否按时送与检定单位检定和仪器的保养等问题；检测对象不符合适用要求，仍采用该方法进行检测且强度换算时不进行修正等。回弹法的局限性：鉴于回弹法属于无损检测法，对某些结构由于建筑功能上的改变需要而且必需做检测鉴定时且又不能对原有结构正常营业造成影响，若检测数量少可以采用该方法，但是当检测数量多，或是施工期短时，此方法不适用。

（二）超声回弹检测技术

超声回弹法是建立在超声波传播速度和回弹值与混凝土抗压强度之间相关关系的基础上，以声速和回弹值综合反映混凝土抗压强度的一种非破损检测技术。它充分利用了回弹法操作简单、便捷及耗时短的优点，同时采用超声波技术识别内部混凝土状态，补充了回弹法仅能捕捉表面混凝土状况的缺陷，取长补短能较为全面地评估混凝土质量。存在的主要缺点是技术要求较高。超声回弹法应用于建筑工程检测，需要关注如下要点：需选择合适的检测面，需要对不平整平面进行磨光处理，测试表面一定要为相对的两个测试面。）注意钢筋或者预应力筋对检测结果的影响，测试中应该采用钢筋检测仪，回避钢筋位置。需考虑湿度对测试结果影响，水的存在会改变超声波的传播速率从而改变测试结果，由于声速在混凝土传播速率要大于混凝土，因而湿度越大一般造成混凝土的回弹值偏低。超声回弹法对测试人员技术要求高，测试人员应该在一测试区域先进行回弹测试再进行超声波检测，必须严格按照操作规程避免混淆使用。

（三）钻芯法检测技术

钻芯法实质是一种半破损检测技术，采用取芯机从现场混凝土结构钻芯取样，然后通过钻芯样本的强度试验判断混凝土整体强度。钻芯法虽然对原有混凝土结构进行一定程度损坏，但这种损坏是以不影响结构受力性能为前提的，因而一般需要回避具有钢筋、预应力筋及应力较大等区域，不能进行大面积的取芯采样。取芯样本一般需要进行锯切、磨平和晾干处理才能开展抗压试验，因而检测周期一般需要7天。钻芯法优点是能直接检测混凝土内部质量如浇筑质量、退化情况及裂缝分布等，方法直观明确，检测精度很高且结果可信。钻芯法主要缺点是需要对原结构进行一定程度损坏，且检测周期较长、成本较高，此外这种检测技术的应用（数量和点位）还会受到限制，因而不容易通过大面积的检测估算混凝土结构的整体性能。钻芯法应用于建筑工程检测中，需要注意如下要点：钻芯过程不能损坏的结构性能，因而需要避免复杂和高应力、含带钢筋或预应力筋的区域。应根据结构特点选择钻芯孔径，根据混凝土级配和结构钢筋布置情况，选择合适的孔径使钻芯样本使测试混凝土强度能代表原位状态。取芯样本会存在长短不齐现象，需要采用补平技术保证样本的一致性，且在试验前应尽可能降低对样本的损坏。根据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS032007），应该取芯样试件混凝土强度换算值中的最小值作为单个构件或单个构件的局部区域混凝土强度的代表值。

三、建筑工程混凝土结构中钢筋质量的检测

在对建筑工程混凝土结构中的钢筋质量的检测主要是对钢筋位置、保护层以及钢筋锈蚀问题的检测。钢筋位置的检测是关系到混凝土结构的最终的使用效果的。在这项检测中，一般都会与检测钢筋的保护层厚度同时进行。其具体的方法就是对采用了钢筋保护层的混凝土进行厚度的测量。能达到同样检测效果的检测方法还有电磁感应法以及雷达检测法。钢筋的锈蚀程度是会影响到整个建筑工程的质量的，因此对其保护层的检测就十分的重要了。保护层厚度不足，便会导致钢筋露筋、锈蚀等问题，因而影响混凝土的耐久性。对相应的锈蚀钢筋可以除锈或凿除，再包封增加保护层厚度，一般可以采用电阻测评法、半电池法来检测钢筋的锈蚀程度进行检测。

四、建筑工程混凝土裂缝的检测

裂缝是混凝土制品最常见的缺陷形式之一，裂缝产生的原因有许多方面，如温湿度变化、塑性收缩、干缩、碱--集料反应、基础结构不均匀沉降、荷载作用等。裂缝又可分为：表面裂缝、浅层裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝。表面裂缝对于市政建筑混凝土的影响不仅是美观，也会影响到混凝土结构的最终使用效果的。因此，对其进行严格的现场检测对整个建筑工程的意义也是很大的。表面裂缝是比较容易发现的，但是为了防止以后不再出现类似的情况，是很有必要对这种裂缝进行全面的检测的。针对这种表面裂缝的情况，可以利用放大镜、钢尺以及检验卡辅助检测，在一些比较复杂的情况下，混凝土其他三种裂缝可以选用超声波来进行检测。超声波检测主要是利用脉冲波在技术条件相同（混凝土的原材料、配合比、龄期和测试距离一致）的混凝土中传播的时间（或速度）、接收波的振幅和频率等声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。声速高混凝土密实，反之则不密实，当混凝土有孔洞或裂缝时，破坏了混凝土的整体性，脉冲只能绕过孔洞或裂缝到接收器，则测得的声时必然偏长或声速降低，从而可以确定裂缝的方向、深度和之间是否连通，判定其危害，对后续的使用会不会造成扩张的趋势，对整个混凝土工程的承载效果有没有影响。一旦发现有这些情况，需要及时采取相应的措施进行补救。

五、结束语

混凝土是我国建筑结构采用的主要材料形式，因为自身碱骨料反应及外界环境荷载作用下产生的碳化、氯离子侵蚀、盐化等，使得服役期混凝土的材料性能发生劣化，严重影响结构的使用及安全性能。强度是混凝土的最重要结构参数，混凝土强度的检测是评估建筑结构在役性能及其加固、管养措施的重要基础。

［1］李岩， 葛燕， 朱锡昶，等.建筑物混凝土结构现场检测与可靠性评估［J］.工业建筑， 2007， 37（S1）.

［2］潘紫阳.浅谈建筑混凝土结构实体检测与检测方法［J］.科研， 2015（27）.