混凝土强度现场评估是现有基础设施状况评估的主要挑战，或新建设的质量控制。这种现有混凝土结构的业主和维护管理者通常更喜欢采用非破坏性和非侵入性的方法，以避免对已经挣扎的结构造成进一步的破坏。在建筑项目中，转向非破坏性意味着更少的干预，更短的停机时间，并节省资金。然而，各方都同意，混凝土的强度是一个关键参数。在这篇文章中，我们将回顾混凝土强度现场评估的潜在选择和实际解决方案。
混凝土强度现场评估
混凝土强度(抗压强度)是迄今为止混凝土最重要的特性。它代表混凝土的力学特性;的28天抗压强度在大多数设计规范中，圆柱体或立方体混凝土样品的最小指定强度已被广泛接受(ACI 318 - 14，CSA A23.3-14)．混凝土强度也被认为是获得所需的关键因素耐久性性能．
混凝土强度评价是一项重要的工作:
- 现有的结构:混凝土强度是工程师特别感兴趣的结构状况评估混凝土结构。用于评价混凝土的力学特性和耐久性。
- 新建筑:混凝土强度通常在施工过程中进行监测。建筑工程师，项目经理，质量控制和质量保证审核员依赖于抗压强度测试结果。当对混凝土圆筒的压缩试验产生低断裂时，工程师需要可靠的工具来评估混凝土的实际强度。
无损检测(NDT)为评估混凝土的抗压强度提供了一种有趣的方法。NDT方法提供了对材料性能的访问，同时保持快速和适中的成本(Breysse 2012)．下面的文章将快速浏览其中的一些主要内容混凝土强度现场评估的无损检测解决方案．在第一部分中，我们将介绍和讨论用于评估现有结构中混凝土强度的NDT方法。在第二部分中，我们将介绍和回顾用于评价混凝土早期强度的无损检测方法。
第一部分-现有结构
1-混凝土芯的压缩试验
抽取混凝土样本(阅读更多:混凝土取芯的挑战)和抗压强度测试通常被认为是最具成本效益和最可靠的解决方案。事实上，许多规范和指南认为这是唯一被批准的评估混凝土强度的方法。在这种情况下，混凝土核心是从现有的结构。
铁芯需要切割(锯)和表面处理。然后测试岩心的抗压强度。然而，现实远非如此。有一些问题需要回答:从哪里获取混凝土核心?如何正确处理岩心(保持水分，安全动员)?多少核能产生可靠的信息?
优点
- 这是估算抗压强度最可靠的方法。这种方法相对较快。
缺点
- 这是破坏性的。它不仅破坏混凝土的完整性，还可能影响钢筋结构。钢筋定位工具等探地雷达都需要避免这个问题。
- 选择测试地点可能很困难。选择核的最佳位置是相对主观的。
- 岩心的位置需要修复。
- 对于重要建筑的业主来说，取心不是一个选择，尤其是当他们担心会进一步破坏结构时。
2-拉出测试
背后的概念拉拔力试验将金属盘和一层混凝土从其附着的表面拉出所需的拉力与混凝土的抗压强度有关。拉出试验通常用于强度问题的早期诊断。然而，它可以用来评估现有结构的混凝土强度。拉出测试包括将一小块设备连接到外部螺栓、螺母、螺钉或固定装置上。然后将其拉到指定的应力载荷水平，以确定固定的强度和安全性。
优点
- 相对容易使用
- 如果建立了与强度的关系，该方法可以提供稳健的测试结果。
缺点
- 拉拔试验通常涉及混凝土的破碎和破坏
3-混凝土强度回弹锤
硬化混凝土的回弹数(见ASTM C805)可用于评估:
- 混凝土的现场均匀性，
- 描述整个结构中混凝土质量的变化
- 如果建立了相关性，要估计现场强度(阅读更多）
的回弹锤工作基于回弹原理，包括测量弹簧驱动锤块与混凝土碰撞后的回弹。新版本的测试已经商业化，并用于帮助工程师和检验员与更广泛的材料性能。
回弹锤由于其结构简单，成本低，是目前最常用的回弹锤
应用最广泛的混凝土无损检测方法。它经常被用作评估混凝土强度的工具——尽管是错误的。Malhotra (2004)认为“在混凝土的强度和锤的回弹数之间没有明显的理论关系。然而，在一定范围内，强度特性和反弹数之间已经建立了经验相关性。ACI 228.1 r描述了校准每个特定项目的测试结果的标准程序，并使用项目特定的相关性来评估强度。这将减少侵入性测试的数量。
优点
- 它易于用于大多数现场应用。
- 该试验可用于研究混凝土的均匀性
缺点
- 表面条件、钢筋的存在、次表面空洞的存在都会影响试验结果
4-超声脉冲速度
超声脉冲速度(UPV)是混凝土材料质量控制、结构构件损伤检测的有效方法。
UPV方法传统上用于材料的质量控制，主要是均匀材料，如金属和焊接连接。近年来，随着传感器技术的发展，该方法在混凝土材料的检测中得到了广泛的应用。测试程序已标准化为“通过混凝土的脉冲速度标准试验方法”(ASTM C 597, 2016)．
这项技术背后的概念是测量声波在介质中的传播时间，并将其与材料的弹性特性和密度联系起来。超声波传播时间反映了检测区域的内部状况。一些研究人员试图建立强度和波速之间的关系。
优点
- UPV可用于检测其他地下缺陷
缺点
- 这种方法受钢筋、空洞和裂缝的存在影响。
- 目前还没有足够的结果来评价该方法的可靠性。
5-综合无损检测方法
如上所述，回弹锤和超声脉冲速度是最广泛使用的NDT方法，用于评估现有结构的混凝土强度(Malhotra 2004)
组合方法涉及预测混凝土现场强度的NDT方法的组合。UPV与回弹锤的结合已经有许多研究者进行了研究。Breysse 2012对组合方法进行了全面的文献综述。
采用考虑水泥类型、水泥掺量、岩石骨料类型、细骨料掺量、骨料最大粒径等因素影响的修正因子，提高了强度预测的精度。反弹锤和超声脉冲速度组合的准确性提高了估算混凝土抗压强度的准确性(Hannachi和Guetteche, 2012)．
非常重要的是要考虑到每一个关系的准确性取决于与破坏性测试(岩心样品)进行的校准和相关性。虽然复合方法仍然依赖于侵入性测试来获得准确的结果，但它们在减少现场破坏性测试数量方面具有巨大潜力。
第二部分-新结构
1-成熟度法
成熟度法是一种考虑时间和温度对混凝土强度发展的综合影响的技术。”(卡里诺和卢，2001年)．成熟度法为实时评估水泥基材料的强度，即在施工过程中，提供了一种简单的方法。测试程序已经标准化Astm c1074 - 19
成熟度法利用混凝土构件的温度变化历史。将温度偶(有线或无线)嵌入混凝土中，实时监测混凝土在养护过程中的温度变化。
成熟度指数用于将成熟度测试结果与实验室条件下固化的圆柱体样品的抗压强度相关联。该关系可用于监测新龄期和早期混凝土的强度发展。
亲爱的先生。
长期以来，我一直在研究最简单、最可靠的控制混凝土强度的方法，得出以下结论:
-测试件将是10x10x10cm的立方，非常易于管理，重量轻，占用空间小，不需要修改和最终残留少。
-用于休息的机器，可能容量更小，但更便宜。
-使用湿温度热固化，你可以创建一个电阻曲线的时间，获得一个非常确定的估计电阻在每个年龄。
问候
UPV不适合单独使用。它与混凝土的刚度和密度的关系比与强度的关系更密切(Chirgwin，工程科学硕士论文，悉尼大学，1988年)。它还受混凝土饱和度的影响。此外，与强度的相关性有很大的误差带，因此很难区分50 MPa和30 MPa的混凝土。
另一个未提及的取心问题是对取心地点的限制。拥挤的区域可能对混凝土质量问题最大，但对强度问题最大。
你忽略了在施工过程中估算混凝土强度增益的一个关键方法:成熟度法。最好是提前建立一系列强度曲线，以检查28天或91天在标准、加速和延迟条件下的强度增益。然后使用成熟度计评估混凝土的成熟度(见J. J. Carino 1976年左右的“CN Tower”)。应以适当的间隔(1、3和7天)取样、固化和测试，以检查混凝土是否符合批准的配合比。
戈登,
优秀的点。本文的主要目的是回顾可用的技术。大多数无损检测方法在现场应用中都有一定的局限性。我们认为适当的NDT组合可以减少破坏性试验的次数。我们有一篇关于成熟度方法的单独文章。http://www.欢迎您的加入fprimec.com/non-destructive-evaluation-of-unknown-foundations
温莎探测器在佛罗里达聚合公司工作得很好——非常准确
当我们作为一个现成的混合生产者有怀疑的强度，我们使用温莎探头测试混凝土。如果温莎探头告诉我们混凝土满足设计强度，它就满足设计强度。
事实上，这5种方法都不能很好地评价混凝土强度。现在有一个就足够了!
在即将到来的2017年，我们没有更好的施工方法，这是很遗憾的。
我们需要在未来几年更加努力。(1969年不是已经有3个人登上月球了吗?)
让我们希望每个在混凝土行业工作的人将开始“跳出框框思考”，并尝试改进我们今天使用的许多类型的测试。平均强度，现在知道在一个结构的中间，只是一个参数。表面或上部一寸混凝土质量也很重要，有时更重要。我们如何在桥面或其他磨损表面上用简单的方法测量它?任何想法?
新年快乐!Yngve
Yngve
罗利特
亲爱的Yngve,
欧美的许多工程师都在成功地使用拉拔法来评估既有结构(板、墩、梁、柱)的强度。建议通过对相同结构的核心进行关联来使用该方法(如本出版物所指定)。然而，有文件说明该方法是如何非常可靠的，即使使用制造商给出的相关性，这是通过测试各种混凝土和不同实验室的数据。在我看来，抽拔与筒体/芯体非常相关，因为失效机制非常相似。
设计混凝土结构需要将f 'c替换为经验公式。只有一种方法可以得到这个值——对样品进行压缩试验。其他方法只能与压缩试验相关联，但其结果不能代入公式中。是否可以用NDT相关的f 'c来验证设计假设，这是一个工程判断问题。最好的设计也可能失败。在这种情况下，如果记录工程师(EOR)已使用规范规定的方法评估f’c，则EOR将不支付。工程判决将受到法院的质疑，EOR可能会支付费用。因此，任何无损检测，无论是现有的还是未来的发展，在正式情况下的价值都是非常有限的。我们可以在很多情况下使用它们来获得对情况的大致感觉，但仅此而已。法院可能会考虑在一本好的期刊上发表文章，但一个好的律师可能总是会质疑它的有效性。 And EOR may pay. To risk paying a judgement or not to risk is personal choice of the EOR. So in the world of real construction NDT is useful in very limited cases and never for formal assessment f’c. In academic world, NDT is very useful for getting points for publications. But this is a very diffirent story.
对我来说，这似乎真的很重要，你想要一个现场评估，特别是当涉及到你的混凝土强度。几年前，我走在私有财产的人行道上，我一踩上去，人行道就塌了!这绝对是不可以的，我可以想象你是如何想要通过良好的评估来防止这种情况的发生!
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亲爱的所有,
在评估强度时，反弹锤装置是否与每种特定类型的混凝土混合料相关并进行校准?这类校准连接回弹锤装置和混凝土配合比设计有什么具体的方法吗?
先谢谢你了。
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我喜欢你关于混凝土强度评估的建议。你提到了如何做到这一点，这是一件好事，特别是强度被认为是耐久性性能的一个关键因素。如果我在一个建筑工程中工作，我会雇佣一个有信誉的混凝土运输服务，可以使我们的工作更容易。我们不需要做混合过程和其他事情。我也会做你建议的具体评估方法。谢谢!
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你好,
我们的一些结构抗压强度结果是失败的。当我们做锤击试验时，它也失败了，然后我们进行了超声波试验。基于超声波试验，大部分结构都通过了。
我们能相信超声波测试吗?
如果有人有经验请指导。
很难理解，混凝土通过UPV，但在所有其他测试中都失败了。——沙市
非常感谢你的超声波脉冲速度测试，我正在寻找它。
这些都是在建筑工作完成之后。有没有什么方法可以让我们在30分钟或1小时内确定混凝土的强度。
我认为你关于反弹锤的“缺点”可能有点言过其实。在大范围内使用回弹锤可以确保有更大的数据集进行采样
这适用于旧的混凝土坝吗?
对于回弹锤的强度，必须考虑回弹数和抗压强度之间的精确关系，并对结果进行校准和可靠性分析。否则，由于影响因素(水泥类型、压实和养护方法、温度变化、水灰比)，结果会有更多的变化。
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我一直在计划雇佣一名服务人员，可以对正在建设的公寓大楼进行阵列超声波检查。我同意你的观点，就评估力学特性而言，混凝土强度揭示是有益的。同样有趣的是，了解到硬化混凝土的回弹数也可以帮助估计混凝土的强度。
有趣的阅读，特别是超声波脉冲速度部分。在这里有很多要学的东西，谢谢你的精彩内容!
压缩测试是一个新的具体项目的首要任务，你分享的大部分内容都与未来的工作有关。谢谢
谢谢你解释了测试混凝土抗压强度的最好方法是压缩测试。我要确保我得到的混凝土是坚固的。我会找人把它铺好，然后做一个压缩测试。
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我不知道他们切割混凝土核心是为了确定它的强度。我想他们会往上面掉东西或者倒东西。我想把它切下来也能让他们知道它的强度以及它对锯子的耐受力。
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