鉆芯取樣法檢測混凝土強度淺析

□張亞銘（河南省河口村水庫工程建設(shè)管理局）

鉆芯取樣法檢測混凝土強度淺析

□張亞銘（河南省河口村水庫工程建設(shè)管理局）

當今社會，人們對建筑結(jié)構(gòu)的安全性日益注重，作為衡量安全性的主要指標的混凝土強度尤為關(guān)注。目前，常用的測試方法是鉆芯取樣法，這是一種準確度比較高的檢測方法。文章通過探討鉆芯法的檢測特點、選用條件、實施注意事項等方面，提高鉆芯法測定混凝土強度的檢測質(zhì)量。

鉆芯取樣法；檢測；混凝土；強度

0 引言

在水利工程施工過程中，常規(guī)的測定混凝土強度的方法有回彈法、超聲法、拔出法和鉆芯法等，這些檢測方法各具優(yōu)劣，使用范圍和方式也略有不同，在他們當中，鉆芯法的應(yīng)用較為普遍，作用一種微破損檢測手段，它具有準確度高、檢測結(jié)果可視化，不受澆筑時間限制等優(yōu)勢，因而受到廣大技術(shù)人員的青睞。然而，目前中國的鉆芯法檢測混凝土強度的技術(shù)還存在諸如標準不完善等問題，對檢測的準確性造成一定影響。

1 鉆芯取樣法檢測特點

所謂鉆芯法是指將樁內(nèi)部的混凝土和樁底部的巖土層通過鉆孔取芯的方式取出并進行強度測定的一種檢測手段，鉆芯法通過選取特定位置進行取樣，然后擇地試驗，具備良好的試驗環(huán)境，因而不受現(xiàn)場條件的影響，檢測結(jié)果較為精確，取樣可以在實驗室條件下采用各種手段進行強度檢測，具有其他現(xiàn)場檢測方法無可比擬的優(yōu)勢，然而，受方法本身取樣點數(shù)量的限制，可能存在檢測盲區(qū)，而且強度檢測工作均通過取樣完成，無法對樁整體性質(zhì)進行直接檢測，需要聯(lián)合低應(yīng)變法等檢測手段才能滿足檢測要求。此外，檢測費用和檢測周期也是鉆芯法的一個短板。

2 鉆芯法的選用條件

鉆芯法通常情況下是在對無損檢測結(jié)果存在疑問的時候使用的。隨著混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中的大量運用，鉆芯法檢測混凝土強度的地位也日益突出，因為其較高的檢測精度在工程中深得技術(shù)人員的青睞，目前鉆芯法主要為其他無損檢測方法的復核，當認為試塊檢測或無損檢測方法獲得的檢測成果有問題時，首選的復核方法既是鉆芯法，此外，在混凝土遭受各類侵蝕或者發(fā)生破損的情況下，可以直接采用鉆芯法檢測。因為巖芯法需要對混凝土整體產(chǎn)生一定的破壞，而且精度越高破壞性越強，這造成了它使用的局限性，加之檢測費用較高，操作繁瑣，所以，一般不作為常規(guī)的檢測手段，僅作為無損檢測的驗證手段，少量使用。

3 鉆芯法檢測混凝土強度的具體實施

3.1 檢驗批范圍的確定

在工程施工中，一般而言，澆筑混凝土大多采取分批或分段進行，這就要求在檢測混凝土強度時也選取同一澆筑批次的混凝土構(gòu)件，需要通過檢測部分構(gòu)件對同一澆筑批次的混凝土構(gòu)件進行強度推定的時候，應(yīng)該首先確定檢驗批的范圍，目前，工程中的檢驗批遵照《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》的規(guī)定進行劃分。

3.2 芯樣數(shù)量

鉆芯法在確定鉆孔數(shù)量的時候，應(yīng)根據(jù)檢測的目的和檢測源的結(jié)構(gòu)情況和取樣要求綜合確定，一般而言，對成批構(gòu)件進行強度檢測時，鉆孔數(shù)量維持在20～30個，此外，還應(yīng)考慮鉆孔直徑，直徑越小，鉆孔數(shù)量應(yīng)相應(yīng)增加。針對單個構(gòu)件的取芯檢測，通過情況下選擇3個或以上的鉆孔，如果構(gòu)件截面較小，不能滿足上述要求，可以適當減少取芯數(shù)量。如果鉆芯法時為了驗證無損檢測方法的檢測數(shù)據(jù)，那么取芯的數(shù)量不應(yīng)＜6個，此外，鉆孔取芯還應(yīng)考慮氣候、環(huán)境等因素。

3.3 位置選定

一般來說，同一結(jié)構(gòu)或同一批次的混凝土構(gòu)件，其混凝土的強度等級分布一致，所以在巖芯鉆孔定位過程中，不必均勻分布，應(yīng)該充分考慮結(jié)構(gòu)的用途和受力性質(zhì)，選取對構(gòu)件破壞最小的位置鉆孔取芯。針對不同的框架結(jié)構(gòu)，鉆芯法鉆孔取樣的位置選擇如下：第一，如果是框架梁，當梁截面高度h≥500mm時，鉆芯部位可選在中和軸上彎矩M=0處或者梁跨中中和軸以下部分，梁截面高度h＜500mm時，則取在中和軸上彎矩M=0處，而不能在梁跨中中和軸以下部位取。因為在操作過程中，條件和環(huán)境的不同，不能提供理想的條件，因此，為了更快速的判斷，迅速的找到M=0處的大概位置，通常來說，較小的受力在梁跨的1/3處。同時，測出鋼筋的具體位置利用鋼筋定位儀，避免傷及受力鋼筋。第二，在鉆孔過程中，應(yīng)該盡量避免對構(gòu)件的影響，選取承受載荷較低的構(gòu)件。第三，對于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)該控制鉆芯的深度，一般選取為120mm，超過則對檢測精度造成影響。第四，鉆孔過程中如需截斷鋼筋，應(yīng)提前與設(shè)計人員溝通，選擇合適的位置以盡可能的降低對混凝土構(gòu)件的損傷，一般來說，鉆孔不允許截斷＞12mm的鋼筋。第五，對于柱體混凝土構(gòu)件，鉆芯部位一般選在柱中位置，因為混凝土柱的澆筑過程時自下而上的，一般來說，下部柱體的混凝土強度要高于上部柱體，所以，選擇柱中位置鉆孔取芯，既能真實反應(yīng)混凝土構(gòu)件的強度情況，又不會對柱體造成太大的損傷。

4 鉆芯取樣過程中的注意事項

一般而言，鉆芯法采用膨脹螺絲固定鉆芯機取芯，在鉆芯法取芯過程中，鉆筒高速旋轉(zhuǎn)與混凝土表面接觸后造成抖動，如果混凝土試樣的強度較低，極易造成鉆筒位置游弋，鉆筒筒壁與巖芯發(fā)生摩擦，造成芯樣損失，使芯樣出現(xiàn)縮徑、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形、端面與軸線的不垂直度＞2°等缺陷，造成混凝土檢測強度與實際強度偏差較大，影響對結(jié)構(gòu)作出真實評價，導致出現(xiàn)誤判。所以，在取芯過程中，應(yīng)密切關(guān)注鉆芯機鉆筒情況，發(fā)現(xiàn)松動及時緊固，確保鉆芯機主軸的旋轉(zhuǎn)軸線與被鉆取芯樣的混凝土表面呈90°夾角。此外，取芯構(gòu)件的混凝土強度不宜＜10MPa。在具體的鉆進過程中，要注意對進鉆速度的控制，進鉆平穩(wěn)緩慢。在芯樣鉆取過程中，要注意機具的工作狀態(tài)，保證機具的穩(wěn)定，冷卻液流量要適當。芯樣取出后應(yīng)立即按編號進行標記。鉆芯后留下的孔洞應(yīng)及時進行修補。

5 結(jié)語

工程結(jié)構(gòu)的混凝土強度檢測，鉆芯法因其檢測較為準確的特點而受到廣大技術(shù)人員的青睞，成為檢測混凝土強度，特別是復核無損檢測成果的一項重要手段，在結(jié)構(gòu)強度檢測方面發(fā)揮重要作用。在鉆芯法的具體實施過程中要注意文章涉及的問題，避免影響檢測結(jié)果。

[1]郭玉彬.淺談《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》CECS03：2007的技術(shù)特點[J].工程建設(shè)標準化,2014(2)：34-37.

[2]姚楚炎.回彈法和鉆芯法在混凝土抗壓強度檢測中差異性淺析[J].建筑監(jiān)督檢測與造價,2015(6)：41-43.

[3]張偉.回彈法與鉆芯法檢測混凝土強度的對比研究[J].建材發(fā)展導向,2015(9)：186-187.收稿日期；2016-06-14

(責任編輯：劉青）

TU37

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1673-8853（2016）09-0088-02