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测定老龄混凝土强度技术的探讨

摘要 本文通过对回弹法和钻芯法检测混凝土强度技术的分析。提出了采用回弹法与钻芯法相结合检测老龄混凝土的方法，并根据实践经验提出了几点建议。
关键词 老龄混凝土；回弹法；混凝土抗压强度；修正
1老龄混凝土强度检测的前景
目前，随着社会经济的飞速发展，既有建筑经改造处理后重新投入使用的要求越来越大，为保证既有建筑的使用安全，改造前的检测鉴定是必不可少的一个环节。四川汶川大地震的发生也为我们敲响了警钟，要求我们对早期建造的无设计施工资料的建筑物进行检测，对其安全隐患进行排查。在这些检测鉴定中，混凝土强度检测是其中重要一项。
2回弹法检测老龄混凝土强度的缺陷
目前，混凝土强度检测一般采用回弹法和钻芯法。这两种方法各有自身的优点，也有各自的缺点。比如回弹法简便易行、不对原结构产生破损，可对结构进行大比例的抽样检测，取得较多部位的强度值，得到一个较为准确的混凝土强度值分布情况，即混凝土强度的标准差。但是回弹法的检测原理为通过检测混凝土的表面硬度推定其抗压强度，这就导致回弹法可能存在一个系统偏差，我们在每一步工作中都可能出现误差，如数据采集过程、数据处理过程、按测强曲线进行推定的过程等，同时《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JGJ/T 23-2001）中的测强曲线为针对龄期为14～1000d的混凝土，并非老龄混凝土，这样在其应用范围上存在一定缺陷。钻芯法为在结构中钻取混凝土芯样，加工成标准试件，在万能试验机上进行抗压试验，从而得到芯样的强度值，该强度与立方体试件的强度值相当。这种方法的主要优点就是直接，就如人们通常所过的“压出多少是多少”，但它对结构有一定损伤，一般不能大量采集数据等缺点。
回弹法检测混凝土强度是由检测混凝土的表面硬度来推定的。混凝土内孔隙水和环境湿度之间通过湿度平衡形成稳定的孔隙水膜，环境中的CO2气体通过混凝土孔隙向混凝土内部扩散并在孔隙水中溶解。同时，固态Ca（OH）2在孔隙水中溶解并向低浓度区域扩散，溶解在孔隙水中的CO2和Ca（OH）2发生化
学反应生成CaCO3，同时，CSH也在固液界面上发生碳化反应。碳化反应导致混凝土内生成的CaCO3和其他固态物质堵塞在混凝土孔隙中，使混凝土的孔隙率下降，大孔减少，从而减弱了后续的CO2的扩散，并使混凝土的密实度提高。由于碳化使混凝土的孔隙率降低，密实度提高，因而混凝土的力学性能和构件的受力性能将发生一定的变化。碳化使混凝土的抗压强度明显提高，弹性模量有所提高，受压应力-应变曲线上升段和下降段变陡，混凝土的脆性变大，峰值应力提高，峰值应变变化不明显。碳化还使混凝土与光面钢筋与变形钢筋的粘结强度有所提高。
老龄混凝土由于时间的漫长，造成了碳化深度偏大，有的可能超过混凝土保护层。较大的碳化深度对回弹法检测混凝土强度的准确性造成了很大的影响，一方面，偏大的碳化深度也采用规程中“碳化深度≥6mm”一档计算，有可能使碳化修正量偏小，而另一方面，由于混凝土表面的风化，造成其表面的强度偏低，这时再采用碳化深度进行修正，有可能使得到的结果比混凝于内部的实际强度低得多。而钻芯法受混凝土龄期、表层混凝土质量的影响相对较小。
3检测老龄混凝土强度的有效方法
通过以上论述，我们知道：在检测老龄混凝土强度时，我们希望得到钻芯法能够得到的样本均值（强度的绝对数值）、回弹法能够得到的样本标准差（各测点强度值的高低分布情况）。因此我们在检测老龄混凝土强度时，采用回弹法与钻芯法相结合，可提高混凝土抗压强度检测结果的可靠性。
4几点建议
笔者在实际运用此方法检测老龄混凝土强度时，总结得到以下几个应注意的方面，供大家参考：
(1)检测前落实工程概况，如是否有设计图纸、施工单位水平状况、当时的施工技术水平、所使用何种模板等。
(2)钻取芯样应具有代表性，分清构件类别，做到非同批同类混凝土单独修正，切忌不同种类不同批的混凝土采用同一个修正量。
(3)同批混凝土如果表面质量明显不同的，应单独修正。
(4)抽测数量要足够多，随着年代的增加，混凝土强度的变化快慢不确定性很大，因此，抽测构件应覆盖面大，典型位置、重点位置要抽到。

(5)修正时可采用修正量法或修正系数法，笔者认为应尽量采用修正量法，因为它仅修正样本均值不修正样本标准差。
(6)确定修正量时应有充足的回弹法、钻芯法对比数据。