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摘要：工程质量安全关系着人们的人身安全及财产安全，近些年来，因工程质量出现问题而引发事故的案例还是比较普遍。作为工程质量检测监督人员，如何应用检测方法精确检测，从而达到保障工程质量，具有非常重要意义。本文就混凝土强度的检测方法进行阐述，以供参考。
关键词：混凝土；强度检测
中图分类号：TU528 文献标识码：A文章编号：
检测混凝土强度分为无损，微损伤两大类。无损检测方法回弹法、回弹超声方法，这些方法都不不会破坏结构构件，直接从测试的结构推定混凝土的强度和缺陷。这是适合于在施工过程中混凝土的质量的检测，和适合最终验收的项目和建筑物的使用过程中混凝土的质量的鉴定，操作简便。由于这些方法均采用标准曲线，相应的误差较大，很容易造成误判。微损伤的方法，包括钻芯法，钻芯法检测混凝土强度的准确性，但由于其对结构具有破坏性影响，检测过程长不能满足实际工程进度要求，因此，钻芯法是不适合于实际工程中广泛的使用。以下为不同龄期及多种设计强度，采用多种检测方法，对于在工程中选用哪种方法提供参考。
一、试验概况
（1）试件设计
本次研究分别采用回弹法、超声回弹综合法、钻芯法对预留的同条件养护试块进行测试，并结合试块抗压强度试验进行验证。样本为 C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60共计11 个强度等级的混凝土，每一等级成型12组150mm×150mm×15mm混凝土试块共计132组。试块制作完毕后统一进行同条件养护，分别在 28d、600℃·d、60d、90d四个龄期进行测试。
（2）原材料选择
制作混凝土的原材料水泥为：42.5级普通硅酸盐水泥；砂采用中砂，细度模数M2.6～2.8；石子为连续级配碎石，粒径5～31.5mm；掺合料为矿渣粉及粉煤灰；外加剂为萘系外加剂。
（3）试验方法及数据采集
试块养护到龄期后，使用一对试块光滑侧面分别测定回弹值、声时值。根据试块的强度预压50kN的压力，在试块的一对光滑相对侧面用普通回弹仪均匀测取16个回弹值，扣除3个最大值和3个最小值，剩下10个取平均值。回弹值测试完毕后，先卸载，选取一对光滑侧面测取试块的三个声速值，以声速平均值作为试块的声速测试值，然后将试块回弹面放置在压力机上、下承压板间加压，以8～12kN/s的速度连续均匀加压，直至试块破坏为止，得到试块的极限破坏荷载值，将其除以试块的受压面积，计算混凝土的立方体抗压强度对预留的混凝土试块进行钻芯，所取芯样按《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：2007）标准进行加工、养护、试压，得出混凝土钻芯法实测强度。
（4）试验数据计算处理方法
由于本地区没有专用曲线，回弹法采用《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23－2001）的统一测强曲线计算；钻芯法按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：2007）执行，超声回弹综合法采用《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS02：2005）中公式计算。
二、试验结果分析
（1）成型28d的混凝土构件
对成型 28d 构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度对比分析（见图1～图3）。
对于成型28d混凝土构件，从误差分析图中可以看出回弹法和超声回弹法散点图形大致相同；当混凝土强度在20～50MPa时，回弹法、超声回弹综合法、钻芯法结果比较接近，大都在－20%～+20%范围内；当混凝土强度在50～60MPa时回弹法与超声回弹综合法接近，两种方法的误差范围均大于钻芯法；当混凝土强度在 60～70MPa 时，钻芯法检测精度更高。
同条件养护28d试块抗压强度（MPa）
图1 回弹法计算强度相对于同条件养护28d试块抗压强度误差分析图
同条件养护28d试块抗压强度（MPa）
图2超声回弹综合法计算强度相对于同条件养护28d试块抗压强度误差分析图
同条件养护28d试块抗压强度（MPa）
图3钻芯法实测强度相对于同条件养护28d试块抗压强度误差分析图
（2）浇筑成型60d的混凝土构件
对浇筑成型 60d天构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度对比分析（见图4～图6）。对于浇筑成型60d混凝土构件，从误差分析图中可以看出回弹法、钻芯法的检测结果基本小于同期的混凝土试块抗压强度；当混凝土强度在20～50MPa时，超声回弹综合法的误差图分布更均匀，测量精度大于回弹法及钻芯法；当混凝土强度在50～60MP时，回弹法与超声回弹综合法误差图形极为相似，超声回弹综合法精度更高些；当混凝土强度在60～70MPa时，钻芯法检测精度最高，误差图分布最均匀。
同条件养护60d试块抗压强度（MPa）
图4回弹法计算强度相对于同条件养护60d试块抗压强度误差分析图
图5超声回弹综合法计算强度相对于同条件养护60d试块抗压强度误差分析图
同条件养护60d试块抗压强度（MPa）
图6钻芯法实测强度相对于同条件养护60d试块抗压强度误差分析图
（3）浇筑成型90d的混凝土构件
对浇筑成型 90d 构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度对比分析（见图 7～图 9）。对于浇筑成型 90d 混凝土构件，从误差分析图中可以看出回弹法离散性较大，检测精度无法保证，超声回弹综合法误差图散点分布更均匀，检测精度也较高；当混凝土强度在 20～60MPa 时，超声回弹综合法较钻芯法分布均匀，检测精度也較高；当混凝土强度在 60～70MPa 时，钻芯法的检测精度更有保障。
同条件养护90d试块抗压强度（MPa）
图7回弹法计算强度相对于同条件养护90d试块抗压强度误差分析图
图8超声回弹综合法计算强度相对干同条件养护90d试块抗压强度误差分析图
图9超声回弹综合法计算强度相对干同条件养护90d试块抗压强度误差分析图
（4）浇筑成型600℃·d的混凝土构件
对浇筑成型 600℃·d 构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度对比分析（见图10～图 12）。
图10回弹法计算强度相对于同条件养护600℃·d试块抗压强度误差分析图
图11超声回弹综合法计算强度相对于同条件养护600℃·d试块抗压强度误差分析图
图12钻芯法实测强度相对于同条件养护600℃·d试块抗压强度误差分析图
对于浇筑成型 600℃·d 混凝土构件，从误差分析图中可以看出回弹法与超声回弹综合法散点图形相似，测量精度在混凝土强度 40～60MPa 基本可以接受（0～30%），超声回弹综合法检测精度更高些；当混凝土强度在 20～40MPa 和 60～70MPa 时，钻芯法的检测精度更有保障。
（5）各检测方法的总体评价
将所有龄期的构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度汇总对比分析（见图 13～图 15）。
相同龄期条件试块抗压强度（MPa）
图13回弹法计算强度相对于相同龄期同条件试块抗压强度误差分析图
相同龄期条件试块抗压强度（MPa）
图14 超声回弹综合法计算强度相对于相同龄期同条件试块抗压强度误差分析图
图15钻芯法实测强度相对于相同龄期同条件试块抗压强度误差分析图
从误差分析汇总图中可以看出，就测量精度而言钻芯法＞超声回弹综合法＞回弹法。由于钻芯法对结构的破坏性影响，不能大范围使用，所以要考虑非破损检测方法的合理选择。
目前现场混凝土构件由于种种原因导致碳化过大，为了解在混凝土构件碳化较大的情况下各检测方法之间的差异，选择一批碳化超过 4.0mm建筑工程混凝土强度为 C20～C40构件进行检测，采集数据如表1所示。从表1中可以看出当碳化较大的情况下超声回弹综合法、钻芯法和同条件试块强度较为接近，回弹法较其他三种方法偏低。
表1小同检测方法强度统计值
三、结束语
（1）通过对 28d、600℃·d、60d 及 90d 等一批混凝土构件采用 3 种方法检测、计算并用同条件养护试件进行验证分析。从中可以发现回弹法、超声回弹综合法受混凝土离散性影响较大。对于低标号混凝土，回弹法、超声回弹综合法除去混凝土离散性因素的影响外，与钻芯法、同条件养护试件强度接近。
（2）对于成型 28d 的混凝土构件，当混凝土强度 20～50MPa 时，考虑到经济成本、操作简便、对结构的破坏性等因素，采用回弹法和超声回弹法较为有利；当混凝土强度在 50～80MPa 时，考虑检测的准确性，采用钻芯法更为合理。
（3）对于成型60～90d的混凝土构件，当混凝土强度在20～60MPa 时，考虑到操作简便、对结构的破坏性等因素，采用超声回弹法较为有利；当混凝土强度在60～80MPa时，考虑检测的准确性，采用钻芯法更为合理。
（4）对于成型600℃·d的混凝土构件，当混凝土强度在40～60MPa 时，考虑到操作简便、对结构的破坏性等因素，采用超声回弹法较为有利；当混凝土强度在20～40MPa或60～80MPa时，考虑检测的准确性，采用钻芯法更为合理。
（5）对于常用混凝土（C20～C40），当混凝土构件碳化大于4.0mm 时，超声回弹综合法、钻芯法较回弹法更为准确，应优先采用。
关键词：混凝土；强度检测
中图分类号：TU528 文献标识码：A文章编号：
检测混凝土强度分为无损，微损伤两大类。无损检测方法回弹法、回弹超声方法，这些方法都不不会破坏结构构件，直接从测试的结构推定混凝土的强度和缺陷。这是适合于在施工过程中混凝土的质量的检测，和适合最终验收的项目和建筑物的使用过程中混凝土的质量的鉴定，操作简便。由于这些方法均采用标准曲线，相应的误差较大，很容易造成误判。微损伤的方法，包括钻芯法，钻芯法检测混凝土强度的准确性，但由于其对结构具有破坏性影响，检测过程长不能满足实际工程进度要求，因此，钻芯法是不适合于实际工程中广泛的使用。以下为不同龄期及多种设计强度，采用多种检测方法，对于在工程中选用哪种方法提供参考。
一、试验概况
（1）试件设计
本次研究分别采用回弹法、超声回弹综合法、钻芯法对预留的同条件养护试块进行测试，并结合试块抗压强度试验进行验证。样本为 C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60共计11 个强度等级的混凝土，每一等级成型12组150mm×150mm×15mm混凝土试块共计132组。试块制作完毕后统一进行同条件养护，分别在 28d、600℃·d、60d、90d四个龄期进行测试。
（2）原材料选择
制作混凝土的原材料水泥为：42.5级普通硅酸盐水泥；砂采用中砂，细度模数M2.6～2.8；石子为连续级配碎石，粒径5～31.5mm；掺合料为矿渣粉及粉煤灰；外加剂为萘系外加剂。
（3）试验方法及数据采集
试块养护到龄期后，使用一对试块光滑侧面分别测定回弹值、声时值。根据试块的强度预压50kN的压力，在试块的一对光滑相对侧面用普通回弹仪均匀测取16个回弹值，扣除3个最大值和3个最小值，剩下10个取平均值。回弹值测试完毕后，先卸载，选取一对光滑侧面测取试块的三个声速值，以声速平均值作为试块的声速测试值，然后将试块回弹面放置在压力机上、下承压板间加压，以8～12kN/s的速度连续均匀加压，直至试块破坏为止，得到试块的极限破坏荷载值，将其除以试块的受压面积，计算混凝土的立方体抗压强度对预留的混凝土试块进行钻芯，所取芯样按《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：2007）标准进行加工、养护、试压，得出混凝土钻芯法实测强度。
（4）试验数据计算处理方法
由于本地区没有专用曲线，回弹法采用《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T23－2001）的统一测强曲线计算；钻芯法按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS03：2007）执行，超声回弹综合法采用《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》（CECS02：2005）中公式计算。
二、试验结果分析
（1）成型28d的混凝土构件
对成型 28d 构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度对比分析（见图1～图3）。
对于成型28d混凝土构件，从误差分析图中可以看出回弹法和超声回弹法散点图形大致相同；当混凝土强度在20～50MPa时，回弹法、超声回弹综合法、钻芯法结果比较接近，大都在－20%～+20%范围内；当混凝土强度在50～60MPa时回弹法与超声回弹综合法接近，两种方法的误差范围均大于钻芯法；当混凝土强度在 60～70MPa 时，钻芯法检测精度更高。
同条件养护28d试块抗压强度（MPa）
图1 回弹法计算强度相对于同条件养护28d试块抗压强度误差分析图
同条件养护28d试块抗压强度（MPa）
图2超声回弹综合法计算强度相对于同条件养护28d试块抗压强度误差分析图
同条件养护28d试块抗压强度（MPa）
图3钻芯法实测强度相对于同条件养护28d试块抗压强度误差分析图
（2）浇筑成型60d的混凝土构件
对浇筑成型 60d天构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度对比分析（见图4～图6）。对于浇筑成型60d混凝土构件，从误差分析图中可以看出回弹法、钻芯法的检测结果基本小于同期的混凝土试块抗压强度；当混凝土强度在20～50MPa时，超声回弹综合法的误差图分布更均匀，测量精度大于回弹法及钻芯法；当混凝土强度在50～60MP时，回弹法与超声回弹综合法误差图形极为相似，超声回弹综合法精度更高些；当混凝土强度在60～70MPa时，钻芯法检测精度最高，误差图分布最均匀。
同条件养护60d试块抗压强度（MPa）
图4回弹法计算强度相对于同条件养护60d试块抗压强度误差分析图
图5超声回弹综合法计算强度相对于同条件养护60d试块抗压强度误差分析图
同条件养护60d试块抗压强度（MPa）
图6钻芯法实测强度相对于同条件养护60d试块抗压强度误差分析图
（3）浇筑成型90d的混凝土构件
对浇筑成型 90d 构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度对比分析（见图 7～图 9）。对于浇筑成型 90d 混凝土构件，从误差分析图中可以看出回弹法离散性较大，检测精度无法保证，超声回弹综合法误差图散点分布更均匀，检测精度也较高；当混凝土强度在 20～60MPa 时，超声回弹综合法较钻芯法分布均匀，检测精度也較高；当混凝土强度在 60～70MPa 时，钻芯法的检测精度更有保障。
同条件养护90d试块抗压强度（MPa）
图7回弹法计算强度相对于同条件养护90d试块抗压强度误差分析图
图8超声回弹综合法计算强度相对干同条件养护90d试块抗压强度误差分析图
图9超声回弹综合法计算强度相对干同条件养护90d试块抗压强度误差分析图
（4）浇筑成型600℃·d的混凝土构件
对浇筑成型 600℃·d 构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度对比分析（见图10～图 12）。
图10回弹法计算强度相对于同条件养护600℃·d试块抗压强度误差分析图
图11超声回弹综合法计算强度相对于同条件养护600℃·d试块抗压强度误差分析图
图12钻芯法实测强度相对于同条件养护600℃·d试块抗压强度误差分析图
对于浇筑成型 600℃·d 混凝土构件，从误差分析图中可以看出回弹法与超声回弹综合法散点图形相似，测量精度在混凝土强度 40～60MPa 基本可以接受（0～30%），超声回弹综合法检测精度更高些；当混凝土强度在 20～40MPa 和 60～70MPa 时，钻芯法的检测精度更有保障。
（5）各检测方法的总体评价
将所有龄期的构件采集数据得出计算强度并与相对应的混凝土试块抗压强度汇总对比分析（见图 13～图 15）。
相同龄期条件试块抗压强度（MPa）
图13回弹法计算强度相对于相同龄期同条件试块抗压强度误差分析图
相同龄期条件试块抗压强度（MPa）
图14 超声回弹综合法计算强度相对于相同龄期同条件试块抗压强度误差分析图
图15钻芯法实测强度相对于相同龄期同条件试块抗压强度误差分析图
从误差分析汇总图中可以看出，就测量精度而言钻芯法＞超声回弹综合法＞回弹法。由于钻芯法对结构的破坏性影响，不能大范围使用，所以要考虑非破损检测方法的合理选择。
目前现场混凝土构件由于种种原因导致碳化过大，为了解在混凝土构件碳化较大的情况下各检测方法之间的差异，选择一批碳化超过 4.0mm建筑工程混凝土强度为 C20～C40构件进行检测，采集数据如表1所示。从表1中可以看出当碳化较大的情况下超声回弹综合法、钻芯法和同条件试块强度较为接近，回弹法较其他三种方法偏低。
表1小同检测方法强度统计值
三、结束语
（1）通过对 28d、600℃·d、60d 及 90d 等一批混凝土构件采用 3 种方法检测、计算并用同条件养护试件进行验证分析。从中可以发现回弹法、超声回弹综合法受混凝土离散性影响较大。对于低标号混凝土，回弹法、超声回弹综合法除去混凝土离散性因素的影响外，与钻芯法、同条件养护试件强度接近。
（2）对于成型 28d 的混凝土构件，当混凝土强度 20～50MPa 时，考虑到经济成本、操作简便、对结构的破坏性等因素，采用回弹法和超声回弹法较为有利；当混凝土强度在 50～80MPa 时，考虑检测的准确性，采用钻芯法更为合理。
（3）对于成型60～90d的混凝土构件，当混凝土强度在20～60MPa 时，考虑到操作简便、对结构的破坏性等因素，采用超声回弹法较为有利；当混凝土强度在60～80MPa时，考虑检测的准确性，采用钻芯法更为合理。
（4）对于成型600℃·d的混凝土构件，当混凝土强度在40～60MPa 时，考虑到操作简便、对结构的破坏性等因素，采用超声回弹法较为有利；当混凝土强度在20～40MPa或60～80MPa时，考虑检测的准确性，采用钻芯法更为合理。
（5）对于常用混凝土（C20～C40），当混凝土构件碳化大于4.0mm 时，超声回弹综合法、钻芯法较回弹法更为准确，应优先采用。