淺談鉆芯法檢測混凝土強度方法及影響因素

易子成 施冬林

摘要：近年來，我國建筑業(yè)的發(fā)展迅速，無損檢測、局部破損檢測技術(shù)在工程質(zhì)量檢測的應(yīng)用非常廣泛。通過有效的檢測方法檢測工程質(zhì)量及時的避免了諸多由于施工工藝或者建材不達(dá)標(biāo)所帶來的經(jīng)濟損失。相反，由于檢測活動的構(gòu)成是由多方面共同組成，其中包括檢測機構(gòu)的質(zhì)量控制、檢測活動正確實施以及檢測人員等諸多因素，如果由于這些因素導(dǎo)致了最終結(jié)果的不確定性，同樣會給國家經(jīng)濟建設(shè)帶來不可估量的損失。所以檢測技術(shù)的正確應(yīng)用對工程質(zhì)量和經(jīng)濟建設(shè)起到了至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：鉆芯法混凝土強度 檢測的應(yīng)用

中圖分類號：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、概述

當(dāng)前檢測混凝土抗壓強度的方法有混凝土立方體試塊抗壓強度檢測法、超聲波檢測法、回彈檢測法、超聲－回彈綜合法等非破損方法和鉆芯法、拉拔法等局部（半）破損方法。由于非破損檢測技術(shù)存在明顯的局限性，而鉆芯法是采用鉆機、薄壁鉆頭直接在構(gòu)件或構(gòu)筑物混凝土上鉆取芯樣，并經(jīng)切割機切割磨平或補平后進(jìn)行強度抗壓試驗的方法。這種檢測方法具有直觀有效、適應(yīng)范圍廣的特點，它對結(jié)構(gòu)安全既不破壞，又能直接鑒定構(gòu)件或結(jié)構(gòu)中的混凝土強度，在工程檢測中得到廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可。

二、鉆芯法檢測混凝土強度時鉆芯部位的確定

鉆芯法檢測是一種局部破損檢測法，檢測過程對混凝土構(gòu)件承載力造成一定的影響，特別是鉆芯過程中，一不小心容易把混凝土構(gòu)件中的配筋鉆斷，影響混凝土構(gòu)件以后的正常工作，為構(gòu)件安全埋下隱患，因此如何正確選定鉆芯部位就顯的尤為重要。為此，我國2007年頒布了《鉆芯法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)范》（CECS03:2007）第5.0.2條第一款明確規(guī)定：應(yīng)在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小部位鉆取芯樣。筆者經(jīng)過大量的工程實踐總結(jié)得出該規(guī)定可以細(xì)分為兩個方面 ：第一、應(yīng)先選受力較小的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件；第二、再選結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上受力較小的部位。在選定鉆取構(gòu)件部位之時，尚需注意以下四點：①柱子、墻板、深梁構(gòu)件，一般要在其頂部澆灌段以下至少300mm處水平鉆取芯樣。樓板一類的構(gòu)件，鉆取芯樣后應(yīng)切去澆搗面約板厚20％的不具代表性的混凝土；②絕對避免在混凝土施工縫即二次混凝土澆搗結(jié)合處鉆取芯樣，因為此處混凝土不具代表性；③由于強度太低的混凝土上鉆芯機較難固定，芯樣也極易損傷，故不宜在強度低于10mpa的混凝土上鉆芯；④鉆芯時鉆筒壁離鋼筋的距離應(yīng)大于鋼筋直徑，以免影響鋼筋和混凝土的粘結(jié)力或切斷鋼筋。萬一鋼筋被切斷應(yīng)及時用相同類型的鋼筋按焊接規(guī)范要求焊接好。總之，確定鉆芯部位，即要選擇整個工程中受力較小、作用次要的構(gòu)件，又要考慮構(gòu)件本身彎矩M＝0處或混凝土受拉區(qū)，以及混凝土最具代表性的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件及其部位。

三、芯樣鉆取、制作、試壓過程中影響芯樣強度的因素

1、取芯時的機械攏動

1.1鉆取芯樣時，取芯機械導(dǎo)向軸平行度偏差過大，會造成芯樣側(cè)外端與取芯套筒點接觸,這樣就相當(dāng)于在芯樣上作用了一個循環(huán)抗折力,必然會造成芯樣的疲勞損傷,這時的芯樣強度實際上是疲勞強度。

1.2取芯機套筒(鉆頭)與鉆芯機鉆軸連接不牢固,會造成取芯過程中鉆筒來回擺動,這就造成芯樣外端與鉆筒接觸,也會影響芯樣的強度。

1.3取芯機底座固定不牢固,就會造成取芯機在取芯過程中向某一方向移動,這會造成芯樣外端與鉆筒點接觸,相當(dāng)于在芯樣上作用了一個循環(huán)彎矩,取芯機械移位越大,作用于芯樣上循環(huán)彎矩就越大,對芯樣強度的影響就越大。

1.4鉆取芯樣時,進(jìn)鉆速度過快,也會導(dǎo)致芯樣損傷,影響強度。

2、芯樣加工制作

2.1芯樣的加工盡量選取芯樣外端來加工,在加工時盡量保證試壓面與芯樣軸線垂直,盡量減小加工面的損傷。

2.2試壓面要加工平整,芯樣端面與芯樣軸不垂直度越大,芯樣試壓強度偏差就越大,因此經(jīng)補平(磨平)的芯樣試件幾何尺寸應(yīng)滿足CECS03：2007第6.0.4條規(guī)定。

3、芯樣試件抗壓試驗

3.1試壓時萬能試驗機的量程應(yīng)與芯樣試件強度相匹配。

3.2參照《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50081-2002中對試驗過程中的加荷速度的控制。

3.3當(dāng)試驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時,要當(dāng)場觀察試件破壞情況,分析強度異常的原因.一般導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常的原因有：a.切割的芯樣兩端面嚴(yán)重不平行，在專用設(shè)備上補平端面時，補平層半邊超厚，另半邊很薄，芯樣破壞特征為半邊破壞，半邊完好。b.芯樣試件與壓力機不對中，造成偏心受壓，破壞特征是半邊破壞，半邊完好。c.如果芯樣端面未經(jīng)補平或手工修補的端面平整度、平行度與軸線的垂直度不滿足要求，試驗結(jié)果肯定偏低或很離散。

四 結(jié)論

鉆芯法檢測混凝土抗壓強度雖然以其直觀、可靠、精度高而成為其他非破損檢測方法的校驗依據(jù)。但鉆芯法會對結(jié)構(gòu)混凝土造成局部損傷，檢測成本高，從而限制了鉆芯部位及鉆芯數(shù)量，因而難以大量使用。鉆芯法與其他非破損檢測方法綜合使用，將是今后檢測混凝土缺陷的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1]《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》CECS03：2007

[2]《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50081-2002