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【摘 要】 随着我国经济的飞速发展以及城镇化进程的加快，建筑行业得到了突飞猛进的发展。混凝土实体强度直接决定了建筑的质量，进而影响人们的生命安全。因此，混凝土强度的检测方法受到了社会各界的广泛关注。在传统的检验过程中，取样试件的代表性一直是個问题。接下来，本文将详细论述超声波检测混凝土强度分析。
【关键词】 混凝土实体强度；超声回弹综合法；检测技术
自从1949年西方研究人员在混凝土结构检测中首次使用超声脉冲检测技术以来，这种无损检测技术得到了广泛应用。超声波技术能够对混凝土的强度、弹性、内部缺陷等进行检测，但是，由于强度检测中的多种不确定性因素，导致了超声测强技术发展缓慢。但是，随着科技研究与理论研究的深入发展，超声回弹综合测强的应用深度与广度会进一步增大。
一、混凝土实体强度检测种类
混凝土在交通、建筑、港口、水利等工程中的应用十分广泛。准确的测定混凝土的真实强度问题是国内外长期研究却无明确结论的问题。
构件混凝土的强度等级，通常以立方体抗压试件的抗压强度来反映，当对某一方面的检验内容产生怀疑时，如构件的强度离散型过大、强度不足、振捣不密实或存在其他缺陷时，通常采用无破损方法等进行专项检验或荷载试验来判定，主要判定方法有钻芯法、回弹法、超声法、超声—回弹综合法和拉拔法等。
（一）回弹法。回弹法是通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算出混凝土强度的方法，由于其简单、灵活，在我国广泛使用。适用性：应特别注意回弹法不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土结构或构件的检测，即当混凝土表面遭受了火灾、冻伤、受化学侵蚀或内部有缺陷时，不能直接采用回弹法检测。检测依据：《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2011。
（二）钻芯法。钻芯法检验混凝土强度是从混凝土实体中钻取芯样来测定混凝土的抗压强度，是一种直观准确的方法。适用性：可作为混凝土强度抗压强度、均匀性和内部缺陷的指标，适用于检测10MPa～80MPa普通混凝土结构强度，当试块抗压强度的测试结果有怀疑或因各种原因发生混凝土质量问题或损害时，以及需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时。检测依据：CECS 03∶2007钻芯法检测混凝土强度技术规程。
（三）超声法。超声法是应用超声波在内部缺陷界面上的反射特性，以反射波作为判断缺陷状态的基本依据。混凝土超声探伤采用以下四点作为判别缺陷的基本依据。a.根据低频超声在混凝土中遇到缺陷时的绕射现象，按声时及声程的变化，判别和计算缺陷的大小。b.根据超声波在缺陷界面上产生反射，因而到达接收探头时能量显著衰减的现象判断缺陷的存在及大小。c.根据超声脉冲各频率成分在遇到缺陷时被衰减的程度不同，因而接收频率明显降低，或接收波频谱产生差异，也可判别内部缺陷。d.根据超声波在缺陷处的波形转换和叠加，造成接收波形畸变的现象判别缺陷。以上四点可以单独运用，也可综合运用。检测依据：CECS 21∶2000超声法检测混凝土缺陷技术规程。
（四）拉拔法。拉拔试验的原理是摩擦作用，通过施加正应力，使筋材与土体之间紧密结合，从而利用彼此界面上的静摩擦力抵抗外力（拉拔力）。研究表明，筋材在填料土体中的实际有效受拉长度（产生摩擦作用的长度）与拉拔力大小是有关的，试验测得的筋材刚被拉动瞬间的拉拔力视为界面摩擦强度，不同性质的填土及不同规格和材质的加筋材料，其界面摩擦强度是不一样的。影响拉拔试验结果的因素很多，主要有以下几个方面：土与盒（箱）壁间的摩擦作用、填料的压实度、填料的含水量、拉拔速度、筋材水平埋入长度等。
二、各种方法的比较
混凝土实体强度的检测技术都是以混凝土的试块强度为基础，通过对四种检测方法所测得的混凝土实体的强度进行比较分析，以误差来表示试块强度的偏差程度，误差表示了其他方法测算的试块强度和试块法所测算的试块强度之间的推定差值，最接近的检测方法即是最佳检测方法。从以上五种方法进行分析，钻芯法、超声回弹综合方法的效果较好，在工程检测中可以作为首选方法。
由于混凝土的龄期和湿度对试验所测得的回弹值和声速值都很大的影响，当混凝土的龄期较长时，回弹值偏高而声速值偏低；在混凝土湿度比较大时，回弹值偏低而声速值偏高。通过实验表明，采用超声回弹综合方法，可以弥补两种方法的不足，能较全面、真实地反映出混凝土的实际质量状况，抵消各种影响因素的相互干扰。因此，超声回弹综合方法的使用范围较广、可靠性较大且测试的精度较高，特别是对那些混凝土原始资料丢失的长龄期检测有很好的适用性。
三、超声回弹综合测强法应用
目前，国家及部分省份都建立了混凝土超声回弹法测强曲线，中国工程建设标准化委员会也编制了超声—回弹综合法检测混凝土强度技术规程。但由于我国地域辽阔，气候悬殊较大，混凝土材料品种繁多，工程分散，施工条件和水平不一，组成混凝土的原材料性质各地差异很大，即使是在同一省、市，混凝土原材料（特别是粗、细骨料）性质差异也是显著的，采用国家统一制订的测强曲线显然不如地区测强曲线和专用测强曲线。因此，在混凝土强度检测计算中，若不分地区采用同一计算公式，显然是不太合适的，要提高混凝土无损测强的精度，尽快建立适应本地区的混凝土测强曲线是一种非常好的重要的手段。
超声回弹综合法是指采用超声仪和回弹仪，在结构混凝土同一测区分别测量声时值和回弹值，然后利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度的一种方法。该方法受混凝土龄期和含水率影响小、测试精度高、适用范围广，能够较全面反映混凝土的实际质量的优点。检测依据：CECS 02∶2005超声—回弹综合法检测混凝土强度技术规程。
在我们常用的混凝土无损测强技术中，回弹仪及超声仪检测混凝土强度因其应用简便、精度高、适用范围广等特性在现场结构混凝土的无损检测中得到了广泛的应用。采用两种或两种以上的单一非破损方法联合测定混凝土强度，可以显著提高非破损测强的精度。因此，超声回弹综合法在工程中得到了广泛的应用。
为提高各地区混凝土的无损测强精度，提高工程质量管理水平，在新验收规范“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的思想指导下，进一步扩大无损测强技术在各地的应用，在对采用各地方材料所配制的混凝土实体进行试验所取得的大量试验数据进行分析的基础上，对超声回弹综合法检测混凝土强度试验数据分别用线性模型、幂函数模型、指数函数模型和对数函数模型进行拟合回归，并对各回归模型的精度和误差进行分析比较，最后确定了最适合本地区的函数模型及强度测量公式，这对提高各地区的无损检测精度，加强建筑工程质量管理有着现实的实用意义。
四、结束语
混凝土实体检测方法受到很多因素的影响，如方便性、可靠性、适用性、检测费用等。在试验技术的选择上，既要满足经济性和准确性的要求，又要保证检测结果的可靠性与安全性。从以上试验可知，五种技术方法各有优劣，其适用范围存在着很大不同，因此，应根据工程实践的特点选择适当的检测技术。在实验结果的对比分析中，超声、回弹综合的方法应优先采用，单一的检测方法的可靠性和适用性不强。在工程质量的检测中，应根据工程实践选择两种及两种以上的检测方法综合检测，增强数据的可靠性和准确性。
参考文献：
[1]王政.超声回弹检测在混凝土强度中的应用实践探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（36）.
[2]何富成.浅谈混凝土强度检测技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（18）.
[3]李金星，杨建超，唐德高.超声波声学参数对混凝土缺陷敏感性试验分析[J].山西建筑，2006（21）.
[4]JJGJ/T 23-2011，回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].
【关键词】 混凝土实体强度；超声回弹综合法；检测技术
自从1949年西方研究人员在混凝土结构检测中首次使用超声脉冲检测技术以来，这种无损检测技术得到了广泛应用。超声波技术能够对混凝土的强度、弹性、内部缺陷等进行检测，但是，由于强度检测中的多种不确定性因素，导致了超声测强技术发展缓慢。但是，随着科技研究与理论研究的深入发展，超声回弹综合测强的应用深度与广度会进一步增大。
一、混凝土实体强度检测种类
混凝土在交通、建筑、港口、水利等工程中的应用十分广泛。准确的测定混凝土的真实强度问题是国内外长期研究却无明确结论的问题。
构件混凝土的强度等级，通常以立方体抗压试件的抗压强度来反映，当对某一方面的检验内容产生怀疑时，如构件的强度离散型过大、强度不足、振捣不密实或存在其他缺陷时，通常采用无破损方法等进行专项检验或荷载试验来判定，主要判定方法有钻芯法、回弹法、超声法、超声—回弹综合法和拉拔法等。
（一）回弹法。回弹法是通过回弹仪检测混凝土表面硬度从而推算出混凝土强度的方法，由于其简单、灵活，在我国广泛使用。适用性：应特别注意回弹法不适用于表层与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土结构或构件的检测，即当混凝土表面遭受了火灾、冻伤、受化学侵蚀或内部有缺陷时，不能直接采用回弹法检测。检测依据：《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2011。
（二）钻芯法。钻芯法检验混凝土强度是从混凝土实体中钻取芯样来测定混凝土的抗压强度，是一种直观准确的方法。适用性：可作为混凝土强度抗压强度、均匀性和内部缺陷的指标，适用于检测10MPa～80MPa普通混凝土结构强度，当试块抗压强度的测试结果有怀疑或因各种原因发生混凝土质量问题或损害时，以及需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时。检测依据：CECS 03∶2007钻芯法检测混凝土强度技术规程。
（三）超声法。超声法是应用超声波在内部缺陷界面上的反射特性，以反射波作为判断缺陷状态的基本依据。混凝土超声探伤采用以下四点作为判别缺陷的基本依据。a.根据低频超声在混凝土中遇到缺陷时的绕射现象，按声时及声程的变化，判别和计算缺陷的大小。b.根据超声波在缺陷界面上产生反射，因而到达接收探头时能量显著衰减的现象判断缺陷的存在及大小。c.根据超声脉冲各频率成分在遇到缺陷时被衰减的程度不同，因而接收频率明显降低，或接收波频谱产生差异，也可判别内部缺陷。d.根据超声波在缺陷处的波形转换和叠加，造成接收波形畸变的现象判别缺陷。以上四点可以单独运用，也可综合运用。检测依据：CECS 21∶2000超声法检测混凝土缺陷技术规程。
（四）拉拔法。拉拔试验的原理是摩擦作用，通过施加正应力，使筋材与土体之间紧密结合，从而利用彼此界面上的静摩擦力抵抗外力（拉拔力）。研究表明，筋材在填料土体中的实际有效受拉长度（产生摩擦作用的长度）与拉拔力大小是有关的，试验测得的筋材刚被拉动瞬间的拉拔力视为界面摩擦强度，不同性质的填土及不同规格和材质的加筋材料，其界面摩擦强度是不一样的。影响拉拔试验结果的因素很多，主要有以下几个方面：土与盒（箱）壁间的摩擦作用、填料的压实度、填料的含水量、拉拔速度、筋材水平埋入长度等。
二、各种方法的比较
混凝土实体强度的检测技术都是以混凝土的试块强度为基础，通过对四种检测方法所测得的混凝土实体的强度进行比较分析，以误差来表示试块强度的偏差程度，误差表示了其他方法测算的试块强度和试块法所测算的试块强度之间的推定差值，最接近的检测方法即是最佳检测方法。从以上五种方法进行分析，钻芯法、超声回弹综合方法的效果较好，在工程检测中可以作为首选方法。
由于混凝土的龄期和湿度对试验所测得的回弹值和声速值都很大的影响，当混凝土的龄期较长时，回弹值偏高而声速值偏低；在混凝土湿度比较大时，回弹值偏低而声速值偏高。通过实验表明，采用超声回弹综合方法，可以弥补两种方法的不足，能较全面、真实地反映出混凝土的实际质量状况，抵消各种影响因素的相互干扰。因此，超声回弹综合方法的使用范围较广、可靠性较大且测试的精度较高，特别是对那些混凝土原始资料丢失的长龄期检测有很好的适用性。
三、超声回弹综合测强法应用
目前，国家及部分省份都建立了混凝土超声回弹法测强曲线，中国工程建设标准化委员会也编制了超声—回弹综合法检测混凝土强度技术规程。但由于我国地域辽阔，气候悬殊较大，混凝土材料品种繁多，工程分散，施工条件和水平不一，组成混凝土的原材料性质各地差异很大，即使是在同一省、市，混凝土原材料（特别是粗、细骨料）性质差异也是显著的，采用国家统一制订的测强曲线显然不如地区测强曲线和专用测强曲线。因此，在混凝土强度检测计算中，若不分地区采用同一计算公式，显然是不太合适的，要提高混凝土无损测强的精度，尽快建立适应本地区的混凝土测强曲线是一种非常好的重要的手段。
超声回弹综合法是指采用超声仪和回弹仪，在结构混凝土同一测区分别测量声时值和回弹值，然后利用已建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度的一种方法。该方法受混凝土龄期和含水率影响小、测试精度高、适用范围广，能够较全面反映混凝土的实际质量的优点。检测依据：CECS 02∶2005超声—回弹综合法检测混凝土强度技术规程。
在我们常用的混凝土无损测强技术中，回弹仪及超声仪检测混凝土强度因其应用简便、精度高、适用范围广等特性在现场结构混凝土的无损检测中得到了广泛的应用。采用两种或两种以上的单一非破损方法联合测定混凝土强度，可以显著提高非破损测强的精度。因此，超声回弹综合法在工程中得到了广泛的应用。
为提高各地区混凝土的无损测强精度，提高工程质量管理水平，在新验收规范“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的思想指导下，进一步扩大无损测强技术在各地的应用，在对采用各地方材料所配制的混凝土实体进行试验所取得的大量试验数据进行分析的基础上，对超声回弹综合法检测混凝土强度试验数据分别用线性模型、幂函数模型、指数函数模型和对数函数模型进行拟合回归，并对各回归模型的精度和误差进行分析比较，最后确定了最适合本地区的函数模型及强度测量公式，这对提高各地区的无损检测精度，加强建筑工程质量管理有着现实的实用意义。
四、结束语
混凝土实体检测方法受到很多因素的影响，如方便性、可靠性、适用性、检测费用等。在试验技术的选择上，既要满足经济性和准确性的要求，又要保证检测结果的可靠性与安全性。从以上试验可知，五种技术方法各有优劣，其适用范围存在着很大不同，因此，应根据工程实践的特点选择适当的检测技术。在实验结果的对比分析中，超声、回弹综合的方法应优先采用，单一的检测方法的可靠性和适用性不强。在工程质量的检测中，应根据工程实践选择两种及两种以上的检测方法综合检测，增强数据的可靠性和准确性。
参考文献：
[1]王政.超声回弹检测在混凝土强度中的应用实践探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（36）.
[2]何富成.浅谈混凝土强度检测技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（18）.
[3]李金星，杨建超，唐德高.超声波声学参数对混凝土缺陷敏感性试验分析[J].山西建筑，2006（21）.
[4]JJGJ/T 23-2011，回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].