如何準(zhǔn)確評價(jià)混凝土抗壓強(qiáng)度始終是土木工程領(lǐng)域的一大課題。如果能及時(shí)、準(zhǔn)確評估混凝土抗壓強(qiáng)度，我們就有可能對施工流程進(jìn)行把控，避免很多事故的發(fā)生，同時(shí)優(yōu)化流程，在合理范圍內(nèi)降低成本。比如，模板拆卸時(shí)間，恢復(fù)交通時(shí)間，預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)間，以及優(yōu)化混凝土配合比?；炷僚浜媳鹊膬?yōu)化，可能會很大程度影響到原材料的用量，比如最重要的水泥。
作為水泥生產(chǎn)也是需求最大的國家，2019年中國水泥產(chǎn)量達(dá)23.3億噸，占全球產(chǎn)量的57%之多。優(yōu)化混凝土配合比可能減少水泥用量，在節(jié)能減排的大背景下，這種優(yōu)化有著重大的社會和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
圖片來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
目前較常用的混凝土抗壓強(qiáng)度確定方法依然是制備混凝土立方體試塊，養(yǎng)護(hù)28天后，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，也就是劇中提到的送檢，這種方法的好處是，測試結(jié)果準(zhǔn)確、直觀，然而，用于抗壓試驗(yàn)的僅僅是少數(shù)幾個(gè)試塊，并不能完全代表整個(gè)結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度；而且，這種試驗(yàn)方法獲取混凝土強(qiáng)度所需的時(shí)間極長，顯然，現(xiàn)場無法依賴這種方法來評價(jià)混凝土強(qiáng)度，指導(dǎo)下一步工作。
盡管現(xiàn)在已經(jīng)有了很多現(xiàn)場評估混凝土強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，但不可否認(rèn)，實(shí)驗(yàn)室抗壓試驗(yàn)仍然是使用最多，認(rèn)可度最高的方法。究其原因，主要是現(xiàn)場測試方法還相對缺乏足夠的專業(yè)性、方便性與精確度，不過隨著人們大量的研究投入，與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，這些現(xiàn)場測試方法的實(shí)用性將進(jìn)一步提高。
下面簡單介紹幾種現(xiàn)場測試混凝土強(qiáng)度的檢測方法。
No.1回彈法
回彈法采用的設(shè)備是回彈儀，回彈儀是用一彈簧驅(qū)動的重錘，通過彈擊桿（傳力桿），彈擊混凝土表面，并測出重錘被反彈回來的距離，根據(jù)測得的回彈值（反彈距離與彈簧初始長度之比），來推定混凝土強(qiáng)度的一種方法。
由于測量在混凝土表面進(jìn)行，所以應(yīng)屬于一種表面硬度法，是基于混凝土表面硬度和強(qiáng)度之間存在相關(guān)性而建立的一種檢測方法?；貜椃ê唵?、方便，成本低，是現(xiàn)場經(jīng)常采用的強(qiáng)度測試方法。不過回彈法容易受到很多因素的影響，造成其測試精度不高，如混凝土表面的干濕程度，測點(diǎn)下正好有粗骨料的存在，混凝土碳化程度，混凝土受凍程度，以及鋼筋的存在等，都會影響到回彈法的測試精度。
No.2貫入法
貫入法是指用貫入儀將探針貫入到已硬化的混凝土中，測量探針的貫入深度，根據(jù)預(yù)先確定的貫入深度與混凝土強(qiáng)度相關(guān)關(guān)系，來推算混凝土的抗壓強(qiáng)度。該方法容易受到混凝土表面狀況以及混凝土骨料類型的影響。
No.3超聲波波速法
超聲波法是通過儀器設(shè)備，測試超聲波穿透混凝土的波速（如下圖所示），超聲波在混凝土內(nèi)部的傳播速度是與混凝土的彈性模量和密度相關(guān)的，而彈性模量與混凝土強(qiáng)度也是相關(guān)的，因而可以根據(jù)超聲波波速來推算混凝土抗壓強(qiáng)度。不過彈性模量跟強(qiáng)度并不是線性相關(guān)的，所以超聲波波速與混凝土強(qiáng)度也不是簡單的線性關(guān)系。超聲波法會受到混凝土內(nèi)部鋼筋，骨料，以及濕度等因素的影響。這種方法還可以用來評價(jià)混凝土內(nèi)部質(zhì)量，檢測混凝土內(nèi)部可能存在的缺陷或裂縫。
No.4拉拔試驗(yàn)
拉拔試驗(yàn)可用于新老結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的測試。該方法需要在混凝土中預(yù)置或者后裝一個(gè)金屬桿，結(jié)合受拉錐體形狀以及拉拔力，可推算混凝土的抗壓強(qiáng)度。拉拔試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn)，并且需要在不同位置多次測試，才可能建立比較可靠的相關(guān)性，盡管如此，其檢測結(jié)果的不確定性還是很大。
No.5取芯試驗(yàn)
當(dāng)我們對混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度存在疑問，或者對實(shí)驗(yàn)室試塊抗壓試驗(yàn)取得的抗壓強(qiáng)度值有所懷疑，我們可以采用取芯法，取樣測試混凝土抗壓強(qiáng)度。這樣的結(jié)果必然比制備混凝土立方體試塊測得的抗壓強(qiáng)度更準(zhǔn)，因?yàn)樾緲哟淼牟攀墙Y(jié)構(gòu)實(shí)際的混凝土狀況。不過，取芯試驗(yàn)也是一種破壞性測試，而且需要耗費(fèi)較多的人力物力。
No.6成熟度法
成熟度概念是以混凝土的溫度史為基礎(chǔ)的，成熟度既可以用于混凝土質(zhì)量控制，也可以用于混凝土抗壓強(qiáng)度計(jì)算。下圖展示的成熟度概念表明，某一配合比的混凝土，如果成熟度指數(shù)相同，則其抗壓強(qiáng)度也相同，該強(qiáng)度值不取決于具體的溫度或者時(shí)間。作為一種非破壞性的測試方法，成熟度法相比其他現(xiàn)場強(qiáng)度測試方法有優(yōu)勢。一旦建立了正確合理的成熟度曲線，其結(jié)果就是可靠的。更重要的是，這種方法是在混凝土凝固過程就進(jìn)行并能得出結(jié)論的，其時(shí)效優(yōu)勢不言而喻。
成熟度法需要在混凝土中內(nèi)置傳感器，持續(xù)測試混凝土凝固過程中的溫度。具體的測試方法，我們將在后續(xù)的更新中介紹，敬請關(guān)注。
寫在最后：質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的真實(shí)與準(zhǔn)確，就是工程質(zhì)量的保障。
