淺談鉆芯法檢測結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)注意的問題

薛玉奇 俞占源

【摘?要】提出了鉆芯法在結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強(qiáng)度檢測中應(yīng)注意的問題和解決辦法。

【關(guān)鍵詞】混凝土;抗壓強(qiáng)度;鉆芯法

Talking about the problems that should be paid attention to when testing the compressive strength of structural concrete by core drilling method

Xue Yu-qi，Yu Zhan-yuan

（Hebei Dadi Construction Engineering Testing Co.， Ltd?Shijiazhuang?Hebei?050000）

【Abstract】The problems and solutions that should be paid attention to in the test of compressive strength of structural concrete by the core method are proposed.

【Key words】Concrete;Compressive strength;Core method

1. 引言

（1）現(xiàn)階段，我國進(jìn)入城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展期，房屋建筑大規(guī)模增長，結(jié)構(gòu)形式以多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。新建工程驗(yàn)收時(shí)需要對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)體進(jìn)行檢測，混凝土抗壓強(qiáng)度是主要檢測內(nèi)容之一，另外，上世紀(jì)八九十年代興建的住宅和工業(yè)廠房經(jīng)歷了三四十年的使用，部分建筑面臨一些諸如加固改造、裝修設(shè)計(jì)等問題，在實(shí)施之前應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能鑒定，混凝土抗壓強(qiáng)度也是評(píng)價(jià)房屋結(jié)構(gòu)性能的重要參數(shù)。

（2）建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度檢測常用方法包括回彈法和鉆芯法等。前者屬于間接測試無損檢測，后者屬于直接測試微破損（或局部破損）檢測，相對(duì)復(fù)雜，速度慢、勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較大，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有一定影響，對(duì)環(huán)境有一定污染，不太適宜大批量檢測，檢測結(jié)果直接準(zhǔn)確，不需要間接推定，直接得出混凝土抗壓強(qiáng)度。

（3）另外，鉆芯法還經(jīng)常用來檢測混凝土抗折強(qiáng)度，檢測混凝土耐久性能時(shí)，還會(huì)通過在實(shí)體上鉆芯制作混凝土電通量試件、制作抗?jié)B試件、f-CaO測定試件，在混凝土缺陷檢測中，還經(jīng)常需要在準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域鉆取芯樣驗(yàn)證缺陷無損檢測的準(zhǔn)確性。

2. 鉆芯法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度常用標(biāo)準(zhǔn)

國內(nèi)很多行業(yè)如如建工、公路、水工、港工等分別制訂了鉆芯法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中，建工行業(yè)有中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)CECS03：2007、中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T384-2016，，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大體相同，后者在檢測批評(píng)定的芯樣數(shù)量給出了具體要求，檢測批推定區(qū)間置信度與前者不同。

3. 鉆芯法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)注意的問題

鉆芯法在實(shí)施過程中有很多注意事項(xiàng)需要關(guān)注，下面筆者根據(jù)多年結(jié)構(gòu)檢測體會(huì)對(duì)鉆芯法應(yīng)用中應(yīng)注意的問題進(jìn)行探討。

3.1?適用范圍——應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的特點(diǎn)判斷是否適合采用鉆芯法，不適用鉆芯法的常見情況：

（1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的普通混凝土之外的非常規(guī)骨料及特殊工藝澆筑的特種混凝土。

（2）構(gòu)件混凝土齡期較短：混凝土還在早期強(qiáng)度增長階段，鉆芯帶來的擾動(dòng)可能對(duì)混凝土漿體與粗骨料粘接界面造成損傷。

（3）混凝土強(qiáng)度低于C10：強(qiáng)度等級(jí)C10及以下混凝土中膠凝材料少，混凝土漿體與粗骨料粘接界面粘接力小，鉆芯帶來的擾動(dòng)可能對(duì)粘接界面造成造成損傷。

（4）預(yù)應(yīng)力混凝土：鉆芯會(huì)降低混凝土中預(yù)應(yīng)力筋施加的預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有可能出現(xiàn)局部松弛現(xiàn)象，極易誘發(fā)安全事故。

（5）結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)：節(jié)點(diǎn)核心區(qū)不先于梁、柱破壞是設(shè)計(jì)基本原則，該區(qū)域內(nèi)鉆芯造成的混凝土和鋼筋損傷會(huì)給核心區(qū)帶來危險(xiǎn)源。

（6）人防防護(hù)構(gòu)件：人防防護(hù)墻、頂板等防護(hù)構(gòu)件是防護(hù)核爆炸等外力沖擊的重要構(gòu)件，鉆芯會(huì)降低構(gòu)件的防護(hù)性能。

3.2?檢測構(gòu)件的選取——應(yīng)根據(jù)需檢測的建筑結(jié)構(gòu)的大小、特點(diǎn)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求合理劃分檢測批，在檢測批內(nèi)合理確定檢測構(gòu)件，選擇檢測構(gòu)件的原則首先應(yīng)具有代表性，其次對(duì)結(jié)構(gòu)安全無明顯影響，且易于現(xiàn)場檢測實(shí)施，所處環(huán)境能保障人員安全。

3.3?鉆頭直徑的選取——應(yīng)根據(jù)混凝土粗骨料粒徑大小、構(gòu)件鋼筋間距確定合理的鉆頭直徑，還應(yīng)考慮小直徑芯樣檢測帶來的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差偏大問題，在條件允許的情況下，盡量采用100mm標(biāo)準(zhǔn)芯樣。

3.4?單構(gòu)件芯樣鉆取數(shù)量——考慮鉆芯法對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件有一定的影響，檢測中應(yīng)控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件上芯樣鉆取的數(shù)量。當(dāng)對(duì)檢測批進(jìn)行批評(píng)時(shí)，一般單構(gòu)件鉆芯數(shù)量不多于1個(gè);當(dāng)進(jìn)行單構(gòu)件評(píng)定時(shí)，梁板柱構(gòu)件不宜少于3個(gè)，但也不宜過多，小尺寸構(gòu)件不得少于2個(gè)。

3.5?鉆芯位置——檢測構(gòu)件及鉆芯位置宜由委托方、監(jiān)理方和檢測方根據(jù)工程特點(diǎn)和實(shí)際情況共同確定。鉆芯后，芯樣孔洞成為薄弱區(qū)，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)理論，薄弱區(qū)位于構(gòu)件不同位置，對(duì)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的影響程度不同，所以確定鉆芯位置時(shí)應(yīng)考慮布置于構(gòu)件受力相對(duì)較小的部位，避開節(jié)點(diǎn)核心區(qū)和箍筋加密區(qū)范圍，對(duì)于一般的框架梁，可布于粱跨1/3處，柱構(gòu)件則布于柱中附近，墻構(gòu)件布于中部位置。

3.6?鋼筋、預(yù)埋件位置檢測——鉆芯過程如果損傷鋼筋和預(yù)埋件勢必會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接的安全性會(huì)造成影響，所以應(yīng)提前采用鋼筋位置測定儀準(zhǔn)確測出鋼筋或預(yù)埋件位置。如果在鉆取過程中遇到鋼筋應(yīng)及時(shí)停止，在其他位置另行鉆取。另外，應(yīng)盡可能了解結(jié)構(gòu)和構(gòu)件中管線的布置情況，盡量避開，尤其是既有建筑，更應(yīng)避免鉆到管線，以免引發(fā)觸電安全事故。

3.7?鉆芯推進(jìn)速度和鉆芯深度——鉆芯時(shí)應(yīng)穩(wěn)固鉆機(jī)，避免工作時(shí)因振動(dòng)導(dǎo)致鉆機(jī)掉落傷人。應(yīng)選擇合理推進(jìn)速度，并

保持穩(wěn)定，速度過快，容易對(duì)芯樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損失，速度不穩(wěn)，鉆機(jī)主軸因受力變化會(huì)發(fā)生角度波動(dòng)，鉆出的芯樣表面會(huì)形成喇叭形狀，軸向垂直度不易保證。為控制對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的損傷程度，鉆取深度不宜過大，預(yù)留的兩端余量，保證端面切割和打磨后加工芯樣高徑比為1：0即可。

3.8?芯樣的標(biāo)記——鉆取的芯樣應(yīng)及時(shí)做好標(biāo)記，標(biāo)明芯樣編號(hào)、該芯樣所在構(gòu)件位置，以免混亂。另外，在運(yùn)輸過程中做好保護(hù)工作，避免磕碰使芯樣受到損傷。

3.9?構(gòu)件的修復(fù)——鉆芯完成后，應(yīng)通知委托方及時(shí)對(duì)鉆芯孔洞薄弱部位進(jìn)行修復(fù)，避免出現(xiàn)進(jìn)一步損傷、引起內(nèi)部鋼筋銹蝕等問題。如果設(shè)計(jì)有相關(guān)修補(bǔ)要求就按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，若沒有，可以采用高一強(qiáng)度等級(jí)的微膨脹細(xì)石干硬性混凝土進(jìn)行修復(fù)，并做好保濕工作。

3.10?芯樣的制作、養(yǎng)護(hù)及試壓——芯樣加工時(shí)對(duì)表層的處理不能過于隨意，根據(jù)工程中預(yù)拌混凝土摻加多種摻合料和工地養(yǎng)護(hù)的實(shí)際情況，表面質(zhì)量一般會(huì)明顯差于內(nèi)部質(zhì)量，關(guān)于芯樣加工時(shí)表層去除厚度規(guī)范沒有詳細(xì)規(guī)定，為避免誤判，建議表層切除深度不宜超過10mm，最大不應(yīng)超過鋼筋保護(hù)層厚度。芯樣加工時(shí)鋸切初始速度過快，容易造成崩邊、端面不平，還應(yīng)注意保留鋸切后芯樣打磨所需的余量，如果經(jīng)打磨不平整度不滿足要求，或有崩邊、缺角等缺陷，需按標(biāo)準(zhǔn)要求補(bǔ)平芯樣端面，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范測量芯樣加工尺寸，否則直接影響鉆芯法檢測結(jié)果。試件應(yīng)根據(jù)構(gòu)件所屬環(huán)境按規(guī)范確定試件養(yǎng)護(hù)環(huán)境及時(shí)間，養(yǎng)護(hù)期滿及時(shí)對(duì)試件進(jìn)行試壓試驗(yàn)。

3.11?芯樣試件試壓

試壓前后記錄試件的狀態(tài)，試壓按《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50081的規(guī)定進(jìn)行。

3.12?強(qiáng)度推定

根據(jù)所選檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求計(jì)算單構(gòu)件或檢測批的混凝土抗壓強(qiáng)度推定值?；炷翉?qiáng)度進(jìn)行批評(píng)定時(shí)，應(yīng)根據(jù)所選鉆芯法標(biāo)準(zhǔn)，正確選取推定區(qū)間的置信度，CECS03：2007推薦的置信度為0.85、JGJ/T384-2016推定的置信度標(biāo)準(zhǔn)芯樣為0.90，小芯樣為0.85，否則計(jì)算的推定區(qū)間不正確。

4. 結(jié)語

大量工程實(shí)踐表明，鉆芯法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度過程中對(duì)芯樣抗壓結(jié)果的影響因素很多，均會(huì)對(duì)檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，極易造成檢測強(qiáng)度結(jié)果離散性大，采用小芯樣時(shí)更是如此。但相較于回彈法等間接法，只要充分了解工程情況，注重檢測細(xì)節(jié)，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定實(shí)施檢測，做好了這些基礎(chǔ)工作，就能真正發(fā)揮鉆芯法的檢測作用，能得到比間接法更直觀、準(zhǔn)確的反應(yīng)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的真實(shí)狀態(tài)和結(jié)果，這對(duì)檢測人員的素質(zhì)和水平提出了很高的要求。值得注意的是，鉆芯法能較為準(zhǔn)確的檢測混凝土抗壓強(qiáng)度，但不應(yīng)以此代替國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定方法。

參考文獻(xiàn)

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

[2]?JGJ/T384-2016《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》.