丽水中恒工程检测有限公司浙江省丽水市323000
摘要：混凝土是现代土木工程中重要的结构材料，具有用量大、耐久性好等特点，其施工质量对混凝土结构工程乃至建筑工程的安全有着直接的影响，故加强对混凝土质量的检测与控制具有重大意义。笔者介绍了混凝土强度检测方法的基本原理及其适用范围，对各种方法的应用现状进行了简要分析，并就今后混凝土无损检测方法的发展趋势进行了展望。
关键词：混凝土；无损检测；技术应用；发展趋势
近年来，经济的高速发展为无损检测技术的进步提供了前所未有的机遇，无损检测呈现出应用领域广、方法多样的特点。工程应用中，混凝土非破损检测技术主要应用于混凝土力学性能测试和缺陷检测中，其都与结构安全直接相关。混凝土无损检测是指混凝土宏观力学及其他性能的非破损检测，指在不破坏混凝土结构、使用性能的条件下，利用物理学方法（声、光、电、磁、热和射线等）测定混凝土的相关物理量，来确定或评价混凝土的非弹性性质、均匀性与密度、强度以及性能变化过程的检测技术。自２０世纪３０年代以来，混凝土无损检测技术得到了迅猛的发展。目前混凝土无损检测已有二十多种可行的方法，且已逐步形成完整的技术体系。根据对结构构件的破坏程度，混凝土检测方法分为破损检测方法、半破损检测方法、无破损检测方法。因为半破损检测方法所造成的局部损伤并不危害结构安全，故从宏观角度来说，半破损检测方法也可归到非破损检测范畴内。
１．非破损检测方法
非破损检测方法是：在不影响结构或构件混凝土性能的情况下，以混凝土抗压强度与混凝土其他物理量间的相互关系为基础测定相关物理量，然后根据测强曲线推算出混凝土的标准强度换算值，最后依照统计原理得出混凝土强度标准值的定值或特征强度。这类方法包括回弹法、超声脉冲法、射线吸收与散射法、成熟度法等。
（１）回弹法
回弹法是指利用回弹仪检测普通混凝土结构或构件抗压强度的方法，其实施过程为：用一个弹簧驱动的重锤，通过弹击杆（传力杆）弹击混凝土表面，测出重锤被反弹回来的距离，以回弹值（反弹距离与弹簧初始长度之比）作为与强度相关的指标，再由已建立的回归方程或校准曲线换算出构件混凝土的强度值。回弹法操作简便、快速经济且具有相当的精度，因此在混凝土检测领域应用较广泛。但影响回弹法测强精确度的因素有很多，如仪器标准状态、操作方法、现场条件、构件选取、测区及测点布置以及计算方法等。因此要提高检测的精度，还需加强对这些影响因素的分析，合理制定及选择公式。但要注意的是，目前我国回弹法研究成果基本只适用于普通混凝土，同时对现场结构或构件混凝土测强时，回弹测强值仅代表混凝土表层质量，因此使用回弹法必须保证混凝土构件的表面质量与内部质量基本一致。２０世纪６０年代，我国就具备自行生产回弹仪的能力，经过几十年的发展，数显式回弹仪的研制技术也已比较成熟。
（２）超声法
超声波的传播速度与混凝土的弹性模量、强度间具有密切的相关关系。超声法就是通过测量测距内超声传播的平均声速来推定混凝土强度的方法。工程上通常采用建立试件中超声声速与混凝土抗压强度相关的统计测强曲线的方法，来实现对混凝土力学性能的检测和评估。影响混凝土中超声声速测量的因素较多，如试件断面尺寸温度和湿度、配筋、骨料、水灰比、龄期、浇捣方向以及内部缺陷等，因此超声声速是一个反映其组成情况的综合性指标，这就要求建立校正曲线时的技术条件尽可能与实际检测环境接近，以从混凝土材料组分上理解影响声速测量的原因，从而在实测中加以排除。
２半破损检测方法
半破损检测方法是在结构或构件上直接进行局部破坏性试验或钻取芯样进行破坏性试验，然后根据试验值与结构混凝土标准强度的相关关系进行换算，而得到标准强度换算值，并据此推算出结构混凝土强度标准值的推定值或特征强度的方法。半破损方法主要包括钻芯法、拔出法、拉剥法、折断法、射钉法等。
（１）钻芯法
钻芯法是利用专用钻机和人造金刚石空心薄壁钻头，从结构混凝土中钻取芯样后，对芯样进行检测来得到混凝土强度和推测混凝土内部缺陷的方法。该方法的优点是直观、准确、代表性强，缺点是对构件有局部破损，且价格昂贵。
（２）拔出法
拔出法是先测定拔出混凝土中预埋锚固件时的极限拔出力，然后根据预先建立的拔出力和混凝土强度间的相关关系，来推定混凝土强度的方法。该方法于２０世纪３０年代问世，可分为预埋拔出法（以ＬＯＫ试验为代表）和后装拔出法（以ＣＡＯＰ试验为代表）。我国在１９８５年前后开始了对该方法的研究，从最初引进仪器到拔出仪的自主研发成功，取得了不少科研成果，并逐步将其应用于工程质量检测领域。
３综合法
混凝土强度是一个多要素的综合指标，仅采用单一指标是难以全面反映这些要素的。再者混凝土的构造因素对单一指标的影响程度与对强度的影响程度不尽相同，所以可采用综合法，也就是采用两种或两种以上的方法，对试件进行综合分析以获取多个物理参数，并建立混凝土强度与这些物理参量的综合关系，来实现对混凝土强度的多角度综合评定。现有的综合法有超声回弹综合法、超声钻芯综合法以及声速衰减系数综合法等。相较于单一物理量的检测方法，它能起到取长补短、抵消误差的作用，从而提高检测精度与可靠性。目前，超声－回弹综合法是应用得最为成功的综合法。超声法测强时，其声速与混凝土的密实度、均质性及内部缺陷等因素均有密切关系，但其受水泥的品种、养护方法等因素的影响较大；而回弹法测强只能反映混凝土表面的质量情况，不能反映混凝土结构内部缺陷的情况。因此，如果采用超声－回弹综合法测强，则可以较全面地测定混凝土的质量。近年来，超声钻芯综合法、回弹钻芯综合法也开始发展起来。破损法检测混凝土强度具有简便、快速、经济等优点，但因影响混凝土强度的因素较多，故推定出的混凝土强度具有一定的离散性，检测结果的准确性受到影响。而钻芯法则更直接，但试验费用高、周期长，且会造成结构局部破损。因此，可将两种方法结合起来使用，在混凝土结构上钻取少量芯样，将其检测结果与非破损方法的结果进行对比并修正，则可大大提高非破损检测的效率和精度。
４展望
为了保障涉及安全、民生的重大工程项目的安全，混凝土无损检测技术已融入国家总体经济发展目标。它是一门跨学科综合性应用技术，只有从理论创新、工程应用、人才培养、设备研制和生产等方面入手，才能确保混凝土无损检测的持续发展。（１）混凝土的无损检测具有检测面积大、数据多等特点，一般的逐点检测难于满足工程要求，应积极拓展更快速、更可靠的新型检测技术。（２）现场检测过程中宜采用综合法，达到多角度综合评定混凝土质量的目的。同时宜在混凝土耐久性预测、已建混凝土结构损伤程度检测等新的检测内容上进行大力开拓和实践，以对混凝土质量进行更全面的评价。（３）随着信息技术、电子技术的发展，互联网与新型检测仪器和检测技术的结合将更加紧密。传感器技术、云计算和大数据的出现催生了诸如“绿色无损检测”、“云检测”等新概念，传统的无损检测方式和管理体系需要与时俱进，数字化、图像化、实时化已成为混凝土结构工程质量检测发展的必然趋势。
参考文献：
[１]候宝隆，蒋之峰．混凝土的非破损检测［Ｍ］．北京：地震出版社，2012．
[２]Ｒ．琼斯（英），Ｉ．弗格瓦洛（罗）．混凝土非破损试验法［Ｍ］．季光泽，钱普殷，陈纪萱，译．北京：中国建筑工业出版社，2013．
[３]刘建勋．影响回弹法检测混凝土强度精确度的主要因素的分析与探讨[Ｊ]．江西建材，2015（1）：94-96．