第十一章現場混凝土質量檢測混凝土強度質量對于鋼筋混凝土建筑物的結構安全性與耐久性非常重要。

第一節混凝土抗壓強度

預留試塊檢驗

現場檢測

實體上得到的混凝土強度值，更具有代表性適用于缺乏試塊檢驗條件(如老建筑物)的情況超聲波法鉆芯法射釘法《水工混凝土試驗規程》（SL352一2006）《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》(JGJ/T23一2001)、《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規程》（CECS02:2005）《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》(CECS03:2007)《后裝拔出法檢測混凝土強度技術規程》(CECS69:94)《水工混凝土試驗規程》(DL/T5150一2001)《水運工程混凝土試驗規程》（JTJ270一98）現場檢測常用方法現場檢測規范標準回彈法超聲回彈綜合法拔出法回彈法為表面硬度方法，是通過混凝土表面硬度與抗壓強度之間的關系來測定混凝土抗壓強度值的一種無損檢測方法。一、回彈法（一）原理及適用范圍

原理《水工混凝土試驗規程》（SL352一2006）7.1

《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》（JGJ/T23一2001）回彈法主要用于已建和新建結構的混凝土強度檢測，適用于抗壓強度10-60MPa的砼。優點：技術成熟、操作簡便、測試快速、對結構無損傷、檢測費用低等。測量受結構表面狀況影響，如混凝土不同澆筑面、潮濕面、老建筑物表面風化及碳化較深等，都會影響到測試結果。特點及適用范圍測定回彈值的儀器宜采用示值系統為指針直讀式的混凝土回彈儀。回彈儀使用時的環境溫度應為-4~40℃?；貜梼x應按規定進行檢定和保養。（二）試驗方法

試驗儀器根據標稱動能分為中型和重型兩種根據砼結構、構件厚度或Dmax選用每一結構或構件測區數不應少于10個；對某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的構件，其測區數量可適當減少，但不應少于5個。相鄰兩測區的間距應控制在2m以內，測區離構件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m。測區應選在使回彈儀處于水平方向檢測混凝土澆筑側面。當不能滿足這一要求時，可使回彈儀處于非水平方向，檢測混凝土澆筑側面、表面或底面。檢測技術——一般規定測區測區宜選在構件的兩個對稱可測面上，也可選在一個可測面上，且應均勻分布。在構件的重要部位及薄弱部位必須布置測區，并應避開預埋件。測區面積不宜大于0.04m2。檢測面應為混凝土表面，并應清潔、平整，不應有疏松層、浮漿、油垢、涂層以及蜂窩、麻面。必要時可用砂輪清除疏松層和雜物，且不應有殘留的粉末或碎屑。對彈擊時產生顫動的薄壁、小型構件應進行固定。測區檢測時，回彈儀的軸線應始終垂直于結構或構件的混凝土檢測面，緩慢施壓準確讀數，快速復位。測點宜在測區范圍內均勻分布，相鄰兩測點的凈距不宜小于20mm；測點距外露鋼筋、預埋件的距離不宜小于30mm；測點不應在氣孔或外露石子上；同一測點只應彈擊一次；每一測點的回彈值讀數估讀至1。檢測技術——回彈值測量兩個測面一個測面計算測區平均回彈值，應從該測區的16個回彈值中剔除3個最大值和3個最小值，余下的10個回彈值應按下式計算：回彈值計算測區平均回彈值，精確至0.1非水平方向檢檢測混凝土澆澆筑側面、水水平方向檢測測混凝土澆筑筑頂面或底面面時，應進行行修正：Rm=Rmx+Rax式中：Rmx—相應狀態檢測測時測區的平平均回彈值，，精確至0.1Rax—相應狀態檢測測時回彈值修修正值（查表）當檢測時回彈彈儀為非水平平方向且測試試面為非混凝凝土的澆筑側側面時，應先先對回彈值進進行角度修正正，再對修正正后的值進行行澆筑面修正正?；貜椫敌拚貜椫禍y量完完畢后，應在在有代表性的的位置上測量量碳化深度值值。測點不應應少于構件測測區數的30%，取其平均值值為該構件每每測區的碳化化深度值。當當碳化深度值值極差大于2.0mm時，應在每一一測區測量碳碳化深度值。。檢測技術——碳化深度值測測量碳化深度值測測量，可采用用適當的工具具在測區表面面形成直徑約約15mm的孔洞，其深深度應大于混混凝土的碳化化深度。采用用濃度為1%的酚酞酒精溶溶液滴在孔洞洞內壁的邊緣緣處，當已碳碳化與未碳化化界線清楚時時，再用深度度測量工具測測量已碳化與與未碳化混凝凝土交界面到到混凝土表面面的垂直距離離。測量不應應少于3次，取其平均均值，每次讀讀數精確至0.5mm。測量值小于0.4mm時，按無碳化化處理。檢測技術——碳化深度值測測量《回彈法檢測混混凝土抗壓強強度技術規程程》JGJ/T23一2001———測強曲線。《水工混凝土試試驗規程》SL352一20067.1———強度公式。推定混凝土強強度混凝土強度換換算值可采用用以下三類測測強曲線計算算：1統一測強曲線線：由全國有有代表性的材材料、成型養養護工藝配制制的混凝土試試件，通過試試驗所建立的的曲線。2地區測強曲線線：由本地區區常用的材料料、成型養護護工藝配制的的混凝土試件件，通過試驗驗所建立的曲曲線。3專用測測強曲曲線：：由與與結構構或構構件混混凝土土相同同的材材料、、成型型養護護工藝藝配制制的混混凝土土試件件，通通過試試驗所所建立立的曲曲線。。測強曲曲線——強度換換算值值對有條條件的的地區區和部部門，，應制制定本本地區區的測測強曲曲線或或專用用測強強曲線線，經經上級級主管管部門門組織織審定定和批批準后后實施施。各檢測測單位位應按按專用測測強曲曲線、、地區區測強強曲線線、統統一測測強曲曲線的次序序選用用測強強曲線線。當檢測測條件件與測測強曲曲線的的適用用條件件有較較大差差異時時，可可采用用同條條件試試件或或鉆取取混凝凝土芯芯樣進進行修修正。。試件或或鉆取取芯樣樣數量量不應應少于于6個。鉆鉆取芯芯樣時時每個個部位位應鉆鉆取一一個芯芯樣。。計算時時，測測區混混凝土土強度度換算算值應應乘以以修正系系數η。修正式中：：η———修正系系數，，精確確到0.01；fcu,i——第i個混凝凝土立立方體體試件件(邊長為為150mm)的抗壓壓強度度值，，精確確到0.1MPa；fcor,i——第i個混凝凝土芯芯樣試試件的的抗壓壓強度度值，，精確確到0.1MPa；fccu,i——對應于于第i個試件件或芯芯樣部部位回回彈值值和碳碳化深深度值值的混混凝土土強度度換算算值；；n———試件數數?；蛲ㄟ^混混凝土土試件件建立立強度度與回回彈值值的關關系——根據實實測的的試件件抗壓壓強度度、回回彈值值，以以最小小二乘乘法計計算出出曲線線的方方程式式，得得到專專用混混凝土土強度度公式式：混凝土土強度度公式式——推定的的混凝凝土強強度無專用用混凝凝土強強度公公式時時：當混凝凝土結結構或或構件件碳化化至一一定深深度時時，需需要將將推定定的混混凝土土強度度進行行修正正。碳化深深度修修正值值結構或或構件件的測測區混混凝土土強度度平均均值可可根據據各測測區的的混凝凝土強強度換換算值值計算算：混凝土土強度度的計計算mfccu——測區混混凝土土強度度換算算值的的平均均值(MPa)，精確至至0.1MPa。fccu,i——對應于于第i個試件件或芯芯樣部部位強強度換換算值值。n———對于單單個檢檢測的的構件件，取取一個個構件件的區區數；；批量檢檢測的的構件件，取取被抽抽檢構構件測測區數數之和和。當測區區數為為10個及以以上時時，應應計算算強度度標準準差MPa，精確確至0.01MPa結構或或構件件的混混凝土土強度度推定定值——fcu,e1.當該結結構或或構件件測區區數少少于10個時：：3.當該結結構或或構件件測區區數不不少于于10個或按按批量量檢測測時：：2.當該結結構或或構件件測區區強度度值中中出現現小于于10.0MPa時：相應于于強度度換算算值總總體分分布中中保證證率不不低于于95%的結構構或構構件中中的混混凝土土抗壓壓強度度值。。對按批批量檢檢測的的構件件，當當該批批構件件混凝凝土強強度標標準差差出現現下列列情況況之一一時，，則該該批構構件應應全部部按單單個構構件檢檢測：：1.當該批批構件件混凝凝土強強度平平均值值小于于25MPa時：2.當該批批構件件混凝凝土強強度平平均值值不小小于25MPa時：超聲波波波速速與混混凝土土材料料彈性性模量量相關關，所所以波波速與與混凝凝土強強度有有良好好的相相關關關系，，由現場場實測測超聲聲波波波速推推求抗抗壓強強度關關系——無損檢檢測。。二、超聲波波法（一））原理理及適適用范范圍原理《水工混混凝土土試驗驗規程程》（SL352一2006）7.3根據各各測點點強度度的離離散性性可以以評價價建筑筑物混混凝土土的均均勻性性。不適用用于抗抗壓強強度在在45MPa以上或或在超超聲波波傳播播方向向上鋼鋼筋布布置太太密的的混凝凝土。。超聲波波波速速受混混凝土土中粗粗骨料料的品品種、、粒徑徑、用用量的的影響響很大大。目前很很少單單純采采用超超聲波波波速速推算算混凝凝土強強度，，而是是與回回彈法法相結結合，，即超超聲回回彈綜綜合法法。特點點及及適適用用范范圍圍試驗驗儀儀器器非金金屬屬超超聲聲檢檢測測儀儀。。換能能器器。。耦合合介介質質。。（二二））試試驗驗方方法法試驗驗方方法法詳見見《水工工混混凝凝土土試試驗驗規規程程》（SL352一2006）7.3““超聲聲波波測測定定混混凝凝土土抗抗壓壓強強度度和和均均勻勻性性””。?；貜棌椃ǚㄖ髦饕捶从秤车牡氖鞘腔旎炷镣帘肀砻婷尜|質量量情情況況，，而而超超聲聲波波可可以以探探測測到到混混凝凝土土的的內內部部質質量量，，超超聲聲回回彈彈綜綜合合法法正正是是利利用用兩兩種種方方法法的的各各自自優優點點，，彌彌補補單單一一方方法法的的不不足足，，以以提提高高檢檢測測精精度度。。超聲聲回回彈彈綜綜合合法法技技術術成成熟熟、、對對結結構構無無損損傷傷，，可可反反映映混混凝凝土土內內部部質質量量情情況況，，適適合合于于有有相相對對兩兩個個測測試試面面結結構構的的混混凝凝土土強強度度檢檢測測。。三、、超聲聲回回彈彈綜綜合合法法《超聲聲回回彈彈綜綜合合法法檢檢測測混混凝凝土土強強度度技技術術規規程程》（CECS02:2005）單個個構構件件檢檢測測:每個個構構件件上上的的測測區區數數不不應應少少于于10個。。按批批抽抽樣樣檢檢測測:構件件抽抽樣樣數數不不少少于于同同批批構構件件的的30%，且且不不少少于于10件，，每每個個構構件件測測區區數數不不少少于于10個。。按批批檢檢測測的的構構件件，，其其混混凝凝土土強強度度等等級級、、原原材材料料與與配配合合比比、、成成型型工工藝藝、、養養護護條條件件及及齡齡期期、、構構件件種種類類、、運運行行環環境境等等需需基基本本相相同同。。小構構件件:對長長度度小小于于或或等等于于2m的構構件件，，其其測測區區數數量量可可適適當當減減少少，，但但不不少少于于3個。。（一一））現現場場測測試試———抽樣樣測區區布布置置在在構構件件混混凝凝土土澆澆筑筑方方向向的的側側面面；；測區區均均勻勻分分布布，，相相鄰鄰兩兩測測區區的的間間距距不不宜宜大大于于2m；測區區避避開開鋼鋼筋筋密密集集區區和和預預埋埋件件；；測區區尺尺寸寸為為200mm×200mm；測試面應應清潔、、平整、、干燥，，不應有有接縫、、飾面層層、浮漿漿和油垢垢，并避避開蜂窩窩、麻面面部位，，必要時時可用砂砂輪片清清除雜物物和磨平平不平整整處，并并擦凈殘殘留粉塵塵。（一）現現場測試試——測區要求求結構或構構件的每每一測區區，先進進行回彈彈測試，，后進行行超聲測測試（如如先進行行超聲波波測量，，則在測測試面上上涂抹的的黃油會會影響到到回彈測測試）。。非同一測測區內的的回彈值值及超聲聲聲速值值，在計計算混凝凝土強度度換算值值時不能能混用。。（一）現現場測試試——測試順序序回彈測試試、計算算及角度度與測試試面的修修正方法法同回彈彈法。同一回彈彈測區在在結構的的兩相對對測試面面對稱布布置，每每一面的的測區內內布置8個回彈測測點，兩兩面共16個測點。。超聲回彈彈綜合法法的強度度曲線是是以聲速速、回彈彈作為主主要參數數，不考考慮碳化化深度的的影響。。（一）現現場測試試——回彈值測測量測點：超超聲測點點布置在在回彈測測試的同同一測區區內。在在每個測測區內的的相對測測試面上上應各布布置3個測點，，且發射射和接收收換能器器的軸線線應在同同一軸線線上；測測點處保保證平整整，使換換能器能能與混凝凝土接觸觸良好；；測點應應避開與與聲傳播播方向平平行的鋼鋼筋（避避免聲波波沿鋼筋筋傳播，，形成短短路）。。聲波耦耦合：：超聲聲測點點上首首先涂涂抹聲聲波耦耦合劑劑（一一般為為黃油油）；；測試試時換換能器器將黃黃油擠擠出并并貼緊緊混凝凝土面面，使使換能能器與與混凝凝土耦耦合良良好。。聲時測測讀：：測試試的聲聲時值值精確確至0.1μs，聲速速值精精確至至0.01km/s，超聲聲測距距的測測量誤誤差不不超出出士1%。（一））現場場測試試——聲速值值測量量波速計計算：：v=l/tmtm=(t1+t2+t3)/3v———測區聲聲速值值，km/s；l———超聲測測距，，mm；tm——測區平平均聲聲時值值，μs；t1、t2、t3——分別為為測區區中3個測點點的聲聲時值值。（二））數據據處理理——聲速值值計算算回彈值值的計計算、、修正正同回回彈法法關于零零聲時時：超聲聲儀上上測讀讀到的的聲時時包括括了兩兩部分分：一一是聲聲波通通過混混凝土土的時時間，，二是是聲波波通過過儀器器（包包括導導線、、換能能器等等）的的時間間。在在計算算混凝凝土的的波速速時應應該減減去聲聲波在在混凝凝土以以外的的傳播播時間間值，，而得得到的的實際際傳播播時間間t0。t0值的標標定：平面面換能能器t0值的標標定可可采用用標準準棒法法或長長短測測距法法，在在精度度要求求不高高的情情況下下，也也可以以采用用直接接相對對法。。零聲時時波速值值修正正：當當在混混凝土土澆灌灌的頂頂面與與底面面測試試時，，測區區聲速速值應應進行行修正正。va=β·vva——修正后后的測測區聲聲時值值，km/s；β———超聲測測試面面修正正系數數。在在混凝凝土澆澆灌頂頂面及及底面面測試試時，，β=1.034；在混混凝土土側面面測試試時，，β=1。（二））數據據處理理——聲速值值計算算構件第第i個測區區的混混凝土土強度度換算算值fccu,i，應根根據規規定的的修正正后的的測區區回彈彈值Rai及修正正后的的測區區聲速速值vai，優先先采用用專用用或地地區測測強曲曲線推推定。。當無無該類類測強強曲線線時，，可按按公式式計算算：1.粗骨料料為卵卵石時時fccu,i=0.0056vai1.439Rai1.7692.粗骨料料為碎碎石時時fccu,i=0.0162vai1.656Rai1.410（三））混凝凝土強強度的的推定定經過計計算得得到的的混凝凝土測測區強強度值值，還還需要要根據據鉆芯芯試驗驗對其其進行行修正正，鉆鉆芯數數量不不少于于3個，鉆鉆芯位位置應應在回回彈、、超聲聲測區區上。。（三））混凝凝土強強度的的推定定——修正取芯法法是一一種半破損損的混凝凝土強強度檢檢測方方法，，它通通過在在結構構物上上鉆取取芯樣樣并在在壓力力試驗驗機測測得被被測結結構的的混凝凝土強強度值值。該方法法結果果準確確、直直觀，，但對結結構有有局部部損壞壞。四、取芯法法《鉆芯法法檢測測混凝凝土強強度技技術規規程》(CECS03:2007)《水工混混凝土土試驗驗規程程》（SL352一2006）7.7《水工混混凝土土試驗驗規程程》（SL352一2006）7.7試驗步步驟《水工混混凝土土試驗驗規程程》（SL352一2006）7.7《水工混混凝土土試驗驗規程程》（SL352一2006）7.7試驗結結果處處理《水工混混凝土土試驗驗規程程》（SL352一2006）7.7《水工混混凝土土試驗驗規程程》（SL352一2006）7.7《水工混混凝土土試驗驗規程程》（SL352一2006）7.7射釘法法是通通過射射釘儀儀以規規定能能量的的火藥藥將一一特制制鋼釘釘（射射釘））射入入混凝凝土。。當射射釘長長度和和直徑徑一定定時，，射釘釘外露露長度度與混混凝土土強度度有著著良好好的相相關性性，通通過試試驗建建立兩兩者關關系曲曲線，，推算算輯凝凝土強強度。。射釘法是非非破損檢測測方法，受受表面狀況況影響因素素小、方便便靈活、檢檢測速度快快、費用低低，在老建建筑物及大大體積混凝凝土的質量量檢測中應應用較多。。五、射釘法法《水工混凝土土試驗規程程》（SL352一2006）7.2拔出法通過過在混凝土土一定深度度埋入一錨錨固件，由由液壓拔出出儀向外拉拉拔錨固頭頭，直至混混凝土破壞壞后錨固件件拔出。此此時讀出拔拔出儀上的的拔出力，，由混凝土土抗拔力與與強度之間間的關系換換算得到被被檢測結構構的混凝土土強度值。。優點：拔出出法試驗的的混凝土破破壞機理與與其力學性性能有關，，因而拔出出力與混凝凝土抗壓強強度有著較較好的相關關性；錨固固件埋入混混凝土有一一定的深度度，所以試試驗受混凝凝土表面狀狀況的影響響較小。六、拔出法法《后裝拔出法法檢測混凝凝土強度技技術規程》(CECS69:94)第二節混凝土內部部缺陷檢測測《水工混凝土土試驗規程程》（SL352-2006）7.6超聲波檢測測混凝土內內部缺陷一、缺陷檢檢測原理假設混凝土土中有一處處缺陷，用用超聲法檢檢測時，由由于正?；旎炷潦沁B連續體，超超聲波在其其中正常傳傳播。當換換能器正對對著缺陷時時，由于混混凝土連續續性中斷，，缺陷區與與混凝土之之間出現界界面（空氣氣與混凝土土）。在界界面上超聲聲波傳播發發生反射、、散射與繞繞射。超聲聲波用于混混凝土缺陷陷評估的4個聲學參數——聲時（或波速速）、振幅、、頻率和波形形將發生變化。。二、超聲波法法聲學參數的的變化聲時（波速））當超聲波在傳傳播路徑上遇遇到缺陷時，，超聲波的傳傳播有兩種可可能：一是直接穿過過缺陷介質，，缺陷介質可可能是空氣、、水或夾雜雜雜質的非正常常混凝土，這這些介質的共共同特點是聲速低；二是超聲波繞繞過缺陷與正正常混凝土的的界面傳播。。當超聲波直直接穿過缺陷陷，由于缺陷陷速度較混凝凝土低，在同同樣測距下傳傳播時間要長長，而繞過缺缺陷的傳播路路徑比直線傳傳播的路徑長。上述兩種情況況測得的聲時時都將比正常常部位長。在在計算測點聲聲速時，總是是以換能器間間的直線距離離L作為傳播距離離，因此有缺缺陷處的計算算聲速就減小。。波幅由于缺陷對聲聲波的反射或或吸收比正常?；炷链?，，所以當超聲聲波通過缺陷陷后，衰減比比正?；炷镣链?，即接收收波的振幅將減少。根據接收波波首波振幅的的異常變化也也可以發現缺缺陷的存在。。振幅值雖然與與混凝土質量量有相關性，，但也取決于于測試距離和和換能器的聲聲學性能（儀儀器和換能器器靈敏度、自自振頻率、頻頻譜特性等）），因此難以以定出一種統統一的指標，，只能在同一一儀器設備和和測距情況下下作相對比較較用。主頻（頻譜））對接收波信號號的頻譜分析析表明，不同同質量的混凝凝土對超聲波波中高頻分量量的吸收、衰衰減不同。因因此，當超聲聲波通過不同同質量的混凝凝土后，接收收波的頻譜也也不同。有內內部缺陷的混混凝土，其接接收波中高頻頻分量相對減減少而低頻分分量相對增大大，接收波的的主頻率值下降降。頻率值也只只能在同一儀儀器設備和測測距情況下作作相對比較用用。波形當超聲波通過過混凝土內部部缺陷時，由由于混凝土的的連續性已被被破壞，使超超聲波的傳播播路徑復雜化化，直達波、、繞射波等各各類波相繼到到達接收換能能器。它們各各有不同的頻頻率和相位。。這些波的疊疊加有時會造造成波形的崎變。目前，對波波形的研究還還不夠，只能能是半定性的參數數，作為判斷缺缺陷的參考。。第四節碾壓混凝土現現場相對壓實實度檢測《水工混凝土試試驗規程》（SL352-2006）7.11現場碾壓混凝凝土表觀密度度測定碾壓混凝土拌拌和物表觀密密度測定分試試驗表觀密度度測定和現場場表觀密度測測定兩種。試驗表觀密度度測定試驗按按《水工混凝土試試驗規程》（SL352-2006）6.2——““碾壓混凝土拌拌和物表觀密密度測定”進進行。測得的兩種表表觀密度主要要用于計算相對壓實度。相對壓實度是是評價碾壓混混凝土壓實質量的參數。試驗驗研究表明，，碾壓混凝土土的壓實表觀觀密度必須壓壓實到配合比比設計理論容容重的97%以上，碾壓混混凝土才具有有結構設計強強度。因此，，《水工碾壓混凝凝土施工規范范》（DL/T5112一2000)規定，對于建建筑物的外部部碾壓混凝土土，相對壓實實度不得小于于98%；對于內部碾碾壓混凝土，，相對壓實度度不得小于97%。相對壓實度相對壓實度：：K=（Dc/Dm）*100相對壓實度現場壓實表觀密度理論表觀密度度第五節碾壓混凝土壩壩層間允許間間隔時間的測測定《水工混凝土試試驗規程》（SL352-2006）7.10碾壓混凝土倉倉面貫入阻力力檢測碾壓混凝土為為薄層澆注，，混凝土拌和和出機后，經經運送、攤鋪鋪到碾壓結束束形成層面，，再澆筑上層層碾壓混凝土土。每個澆筑升層層碾壓后的表表面為層面，，再澆筑碾壓壓混凝土就是是含層面碾壓壓混凝土。研究表明，含含層面碾壓混混凝土的性能能均低于本體體，時間愈長長，性能愈差差。——存在層間鋪筑允許許間隔時間/層間外露時間間隨著層間鋪筑筑間隔時間增增長，層面砂砂漿的貫入阻阻力增加，而而軸拉強度、、黏聚力和抗抗滲性則降低低。從設計角度，，可以提出一一個允許降低低下限，在此此限以上，層層面的各項性性能是能夠被被大壩結構安安全所接受的的，以此下限限作為層面質質量控制標準準?！炄胱枇刂浦浦等绾未_定？——通過貫入阻力力控制值確定定經驗統計法實際測定法貫入阻力控制制值的確定統計樣本取自自工程試驗資資料統計數據據。根據軸拉拉強度——歷時關系曲線線、層間黏聚聚力——歷時關系曲曲線