石錦霞

新疆天筑重力新型建材有限責(zé)任公司 新疆石河子 832000

近年來，我國在建筑工程的建設(shè)方面取得諸多突破，一些建筑工程在施工過程中逐漸將混凝土應(yīng)用其中。混凝土質(zhì)量是檢驗(yàn)建筑工程質(zhì)量是否合格的關(guān)鍵因素，混凝土對(duì)保障建筑主體結(jié)構(gòu)安全性能發(fā)揮具有重要作用?；炷恋膹?qiáng)度是衡量建筑工程整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

1 混凝土抗壓強(qiáng)度的無損檢測方法

1.1 回彈法

回彈法是檢測建筑混凝土強(qiáng)度的一種間接方式，這主要是因該種物料的抗壓性能和回彈值之間存在較大關(guān)聯(lián)性，基于此能夠推導(dǎo)出混凝土的抗壓程度，在業(yè)內(nèi)以上這種檢測方式被稱之為表面硬度法，但是其只限于在混凝土表面進(jìn)行檢測，要想明確混凝土內(nèi)部構(gòu)造是否和設(shè)計(jì)要求間存在較大出入或有質(zhì)量缺陷，，利用表面硬度法很難檢測出來。歷經(jīng)數(shù)年間的實(shí)踐歷程，筆者發(fā)現(xiàn)造成檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差的原因并不唯一，比如回彈儀的類型與質(zhì)量、水泥的摻合料、外加劑、檢測角度、養(yǎng)護(hù)時(shí)間、澆筑面的形狀、碳化程度以及檢測人員的業(yè)務(wù)技術(shù)水平等。采用回彈法檢測混凝土強(qiáng)度時(shí)，為保證檢測結(jié)果的精確度，一定要重視檢測儀器的適用性[1]。

1.2 超聲回彈綜合法

該法的應(yīng)用原理是有機(jī)結(jié)合回彈法與超聲波法，將兩種技術(shù)方法的優(yōu)越性充分發(fā)揮出來，缺點(diǎn)互補(bǔ)，等同于檢測混凝土構(gòu)件內(nèi)超聲波的聲速值（V），并利用回彈法檢測回彈值（R），參照V、R去估算混凝土強(qiáng)度（fcu）。在現(xiàn)實(shí)工程項(xiàng)目中，可以在混凝土的同個(gè)區(qū)域檢測聲時(shí)值與回彈值，而后參照前期建立起來的fcu-V-R關(guān)系式去預(yù)測推算混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度，還能更為整體的呈現(xiàn)出混凝土構(gòu)件的抗壓能力。在生產(chǎn)實(shí)踐中，建議在回彈檢測的檢測平面上選擇超聲測試的位點(diǎn)，測量超聲速度的探頭嚴(yán)禁和回彈檢測的彈擊位點(diǎn)出現(xiàn)重合情況。在建筑混凝土施工領(lǐng)域中，合理使用超聲回彈法，能幫助施工方更好地掌握混凝土的塑性與彈性，感知其內(nèi)部構(gòu)造與表層狀況。該種現(xiàn)場檢測技術(shù)有效彌補(bǔ)了超聲法與回彈法各自單獨(dú)應(yīng)用時(shí)表現(xiàn)出的不足，比如回彈法僅能檢測到混凝土表層≤3㎝層厚的狀況，若混凝土構(gòu)件自身碳化嚴(yán)重，那么會(huì)在齡期干擾下導(dǎo)致其內(nèi)水分含量下降，引起超聲速度跌落的狀況，而采用超聲回彈技術(shù)無需測量混凝土的碳化程度。但超聲回彈法應(yīng)用時(shí)也暴露出一定不足，比如當(dāng)混凝土遭到低溫冷凍、火災(zāi)烘烤、化學(xué)腐蝕及高溫條件損傷，也不適用于厚度<10㎝、表層溫度<-4℃或>60℃的混凝土構(gòu)件檢測領(lǐng)域中[2]。

2 混凝土抗壓強(qiáng)度的模型預(yù)測方法

使用各種儀器對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的檢測需要對(duì)不同齡期的混凝土進(jìn)行多組平行試驗(yàn)來確定參數(shù)值，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且試驗(yàn)過程和試驗(yàn)結(jié)果均會(huì)受到很多因素的影響。所以，關(guān)于模擬預(yù)測混凝土抗壓強(qiáng)度的研究越來越多。近年來，研究者們致力于發(fā)現(xiàn)預(yù)測準(zhǔn)確性更高、分析能力更強(qiáng)的模型。由于混凝土的復(fù)雜性，其抗壓強(qiáng)度的檢測也具有較多不確定性?；诨炷恋某煞趾团浔?，采用一種新的集成計(jì)算技術(shù)-BooST，并將其與其他方法進(jìn)行比較，預(yù)測混凝土28天的抗壓強(qiáng)度。與其他方法相比，BooST在預(yù)測準(zhǔn)確性上占優(yōu)勢，誤差最小，并且更符合實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)果。然而，在制備混凝土的過程中抗壓強(qiáng)度對(duì)不同參數(shù)的依賴性使得預(yù)測技術(shù)具有挑戰(zhàn)性。因此，使用machine learning（ML）技術(shù)來預(yù)測試驗(yàn)結(jié)果，他們將極端學(xué)習(xí)機(jī)與一種被稱為灰狼優(yōu)化器的元啟發(fā)式算法相結(jié)合，提出一種新的混合模型ELMGWO來預(yù)測混凝土的抗壓強(qiáng)度。然后，他們使用了多個(gè)著名的模型來評(píng)估ELM-GWO的性能，結(jié)果表明，混合模型ELM-GWO可以有效地提高模型的性能，并能夠達(dá)到更好的性能指標(biāo)。大多數(shù)模型將混凝土視為一種均質(zhì)材料，而它是由骨料、水泥漿體和空隙組成的非均質(zhì)復(fù)合材料。而且，現(xiàn)有的異構(gòu)模型僅限于一種骨料類型。因此，選用兩種不同類型的骨料進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，并分別將它們定義為有限元模型中的不同相，然后使用醫(yī)用CT掃描樣品的圖像，通過網(wǎng)絡(luò)圖像處理技術(shù)，將圖像轉(zhuǎn)換為可管理的中尺度六面體元素，建立有限元模型。然后使用Abaqus軟件的顯式動(dòng)力學(xué)求解器，得到樣品的抗壓強(qiáng)度，該模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室結(jié)果的偏差為8%～10%。研究結(jié)果表明，X射線的CT圖像可以用來評(píng)估混凝土的極限強(qiáng)度，有利于工程的監(jiān)督管理。除了以上介紹的三種預(yù)測模型之外，基于混凝土不同方面的預(yù)測其抗壓強(qiáng)度的模型還有很多種。例如利用基因表達(dá)式程序設(shè)計(jì)算法，提出簡化實(shí)用的數(shù)學(xué)方程來預(yù)測基于高爐礦渣的聚合物混凝土砂漿的抗壓強(qiáng)度，可以促進(jìn)高爐礦渣在聚合物混凝土開發(fā)中的重復(fù)使用，從而帶來環(huán)境和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。另外，還可以通過建立考慮混凝土非均勻性的三維中尺度模擬方法，探索玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）約束混凝土在壓縮下的尺寸效應(yīng)等等。可見，使用模型預(yù)測混凝土的抗壓強(qiáng)度是相當(dāng)靈活且復(fù)雜的，研究者針對(duì)不同影響因素可以選擇不同的模型。同時(shí)，該方法還具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。但是其涉及的知識(shí)面較廣，包括學(xué)科的交叉，需要具備較強(qiáng)相關(guān)專業(yè)的知識(shí)與能力[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，本文圍繞混凝土強(qiáng)度現(xiàn)場施工檢測技術(shù)展開討論，合理應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，能為精確檢測出混凝土強(qiáng)度值提供可靠支持。當(dāng)下，檢測技術(shù)應(yīng)用過程較為理想化，施工人員在多個(gè)方面均進(jìn)行了優(yōu)化處理，很多工作在推進(jìn)階段沒有暴露出明顯的不足。后續(xù)階段，更應(yīng)從思想上重視混凝土強(qiáng)度的檢測工作，開發(fā)出一些更簡便、有效的技術(shù)方法，立足于現(xiàn)場環(huán)境實(shí)際條件，進(jìn)一步提升檢測技術(shù)實(shí)施過程的可靠性，獲得更多高精度信息，提升工作質(zhì)效。