混凝土（常态混凝土、碾压混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、全级配混凝土）检测

混凝土检测技术要点（常态、碾压、泵送、自密实、全级配混凝土）

混凝土作为核心建筑材料，其性能直接关乎工程安全与耐久性。针对常态混凝土、碾压混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土和全级配混凝土的不同特性，其检测项目存在共性与特性。检测工作贯穿混凝土制备与应用全过程，核心在于验证其满足设计、施工与服役要求。

一、 通用核心检测项目

无论混凝土类型，以下基础性能均需严格控制与检测：

1. 原材料质量控制：

   • 水泥： 强度等级、安定性、凝结时间、标准稠度用水量等。
   • 骨料（砂、石）： 级配（颗粒大小分布）、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、坚固性、表观密度、堆积密度、（必要时）碱活性、压碎指标（粗骨料）、细度模数（细骨料）。
   • 掺合料（粉煤灰、矿渣粉等）： 细度、需水量比、烧失量、活性指数（或强度贡献率）、含水量。
   • 外加剂（减水剂、缓凝剂、引气剂等）： 减水率、含气量、泌水率比、凝结时间差、抗压强度比、与水泥适应性等。
   • 水： pH值、不溶物含量、可溶物含量、氯化物含量、硫酸盐含量等（尤其淡水资源匮乏或使用再生水时）。

2. 新拌混凝土性能检测 (成型前)：

   • 工作性：
     • 坍落度与坍落扩展度： 最常用指标，反映流动性及变形能力（常态、泵送、自密实混凝土必测）。自密实混凝土更侧重坍落扩展度（通常要求 ≥ 550mm 或更高）。
     • 坍落流动时间 (T50)： 自密实混凝土专用，反映其填充速度。
     • 坍落流动障碍试验/J环试验： 自密实混凝土专用，评价其通过钢筋间隙的能力（抗阻塞性）。
   • 含气量： 影响抗冻性、耐久性和泵送性。通常采用气压法测定。
   • 表观密度 (湿密度)： 计算配合比及评估均匀性。
   • 凝结时间： 控制施工节奏（初凝、终凝）。
   • 温度： 影响水化速度和工作性保持时间。
   • 均匀性检查： 目测有无分层、离析、泌水现象（尤其泵送、自密实混凝土）。

3. 硬化混凝土性能检测 (成型后)：

   • 力学性能：
     • 抗压强度： 最核心指标，按标准龄期（3d, 7d, 28d, 60d, 90d 等）在标准养护条件下测定立方体或圆柱体试件。
     • 劈裂抗拉强度/轴向抗拉强度： 评估抗裂能力。
     • 抗折强度 (弯拉强度)： 路面、机场道面等结构的关键指标。
     • 弹性模量： 反映结构刚度，计算变形的重要参数。
     • 粘结强度 (与钢筋或旧混凝土)： 评估界面结合性能。
   • 耐久性：
     • 抗渗性： 常压/加压渗透法、氯离子扩散系数（RCM法、电通量法）、透气性等，反映抵抗介质侵入能力。
     • 抗冻性： 快冻法（≥F50）、慢冻法，评价抵抗冻融循环破坏的能力。
     • 碳化深度： 模拟混凝土中性化过程，影响钢筋保护。
     • 氯离子含量测定： 评估钢筋锈蚀风险（新拌混凝土、硬化混凝土）。
     • 抗硫酸盐侵蚀性： 干湿循环或长期浸泡法，评价抵抗硫酸盐化学腐蚀的能力。
     • 碱骨料反应 (AAR) 潜在活性检测： 岩相法、砂浆棒法、混凝土棱柱体法（长期），预防膨胀开裂。
     • 耐磨性： 用于路面、地面、水工结构过流面等。
   • 体积稳定性：
     • 干缩： 测定标准养护后暴露于干燥环境下的收缩变形。
     • 自生收缩： 测定恒温恒湿密封条件下的收缩变形（对大体积或高性能混凝土重要）。
     • 徐变： 测定长期荷载作用下的非弹性变形。
   • 热学性能：
     • 绝热温升： 大体积混凝土温控防裂的关键参数。
     • 导热系数/比热容： 建筑节能设计所需。
   • 表观质量：
     • 外观检查： 裂缝、蜂窝、麻面、孔洞、露筋、色差等。
     • 保护层厚度： 钢筋位置探测仪检测，确保混凝土对钢筋的保护作用。
     • 内部缺陷： 超声法、冲击回波法、雷达法等无损检测，探测内部空洞、不密实区、裂缝深度等。
     • 表面硬度： 回弹法辅助评估表层强度（需配合其他方法）。

二、 针对不同类型混凝土的重点检测项目

1. 碾压混凝土 (RCC)：

   • 新拌特性：
     • VC值 (振动压实值)： 核心指标！测定拌合物达到规定压实程度所需的振动压实时间（秒），反映其可碾性（稠度）。
     • 压实度/相对压实度： 现场碾压后密度与室内振动压实成型最大密度的比值，直接衡量碾压质量（常≥98%）。需现场钻芯取样测定密度。
     • 骨料分离倾向： 评价运输、摊铺过程中粗骨料离析的程度（筛分法）。
   • 硬化特性：
     • 层间结合质量： 关键指标！通过原位直剪试验、钻芯抗拉/抗剪试验、结合面芯样取孔、冲击回波法、超声横波法等评估施工缝或冷缝的粘结性能。
     • 渗透性： 由于层状结构特征，需重点关注垂直层面的渗透性（原位压水试验或钻孔注水试验）。

2. 泵送混凝土：

   • 新拌特性：
     • 坍落度/坍落扩展度保持性： 定时复测，评估长距离或长时间泵送的性能损失。
     • 压力泌水率： 关键指标！模拟泵管内压力下的泌水情况（压力泌水仪），值过高易导致堵管。
     • 倒坍落度筒排空时间： 间接反映粘度，影响泵送阻力与弯管通过性。
     • 粘聚性与流动性平衡： 确保在泵压下不离析、不泌水。

3. 自密实混凝土 (SCC)：

   • 新拌特性：
     • 填充性： 坍落扩展度 (SF)、坍落流动时间 (T50)。要求SF大（通常≥550mm甚至更高），T50适中（反映流动速度）。
     • 通过性 (抗阻塞性)： J环扩展度 (与坍落扩展度差值)、L型仪或U型仪障碍高差比、筛分稳定性试验（筛析法）。评价通过密集钢筋间隙的能力。
     • 抗离析性： 常结合填充性与通过性试验目测判断，或采用筛析法、沉降柱法、视觉稳定性指数 (VSI) 定量评价。
     • 粘性： V形漏斗流出时间（或改进型）可反映拌合物粘性，影响流动速度与表面气泡排出。
     • 含气量稳定性： 评价长时间静置或轻微扰动下的气泡稳定性。

4. 全级配混凝土：

   • 核心特点： 最大骨料粒径大（常≥80mm或150mm），需采用大尺寸试件模拟实际结构受力特性。
   • 力学性能：
     • 大试件抗压强度： 立方体边长 ≥ 450mm 或圆柱体直径 ≥ 300mm，消除试件尺寸效应影响。
     • 大试件轴向抗拉强度： 常用劈裂法或直接拉伸法。
     • 大试件抗剪强度： 评估结构整体抗剪能力。
     • 大试件断裂参数： 如断裂韧度，反映大体积结构抵抗裂缝扩展的能力。
   • 热学性能：
     • 大体积试件绝热温升： 更接近实际结构温升情况。
     • 大体积试件温度场监测： 模拟内部温度分布。
   • 变形性能：
     • 大试件干缩/自生收缩： 反映实际尺寸下的收缩规律。
     • 大试件徐变： 评估长期荷载下的变形特性。
   • 现场原位检测：
     • 原型取样力学试验： 从实际结构钻取直径≥300mm的超大芯样进行力学试验（成本高，但最接近真实性能）。
     • 原位压水试验： 评价大体积结构的整体渗透性。
     • 大体积混凝土温度监测： 施工期实时监测内部温度变化。

总结

混凝土检测是确保工程质量与耐久性的关键环节。常态混凝土检测聚焦于通用项目；碾压混凝土需特别关注VC值、压实度和层间结合；泵送混凝土需重视压力泌水率和坍落度经时损失；自密实混凝土则围绕填充性、通过性和抗离析性三大核心性能进行专门测试；全级配混凝土检测的核心在于采用大尺寸试件或原型结构试验，以准确反映其在大型结构中的真实性能。根据工程要求、设计规范和混凝土种类，科学选择和严格执行相应的检测项目，是保障混凝土结构安全可靠、经久耐用的重要基石。