淺談鉆芯法檢測實(shí)體混凝土強(qiáng)度

李 冬

（新疆宏滙建筑建材檢測有限公司，新疆 烏魯木齊 830000）

1 鉆芯法的特點(diǎn)和適用范圍

1.1 實(shí)體混凝土強(qiáng)度檢測的分類

目前，現(xiàn)場檢測混凝土強(qiáng)度的方法分非破損和微破損兩大類。非破損方法主要有回彈法、回彈超聲法等，這些方法都是在不破壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件的情況下，直接從結(jié)構(gòu)物上測試、推定混凝土強(qiáng)度及缺陷。

1.2 鉆芯法的特點(diǎn)

鉆芯法鉆取的芯樣試件直接取自于混凝土結(jié)構(gòu)本身，能比較客觀的反應(yīng)出該結(jié)構(gòu)體混凝土的實(shí)際強(qiáng)度；其次是試件檢測方法與傳統(tǒng)的立方體試塊檢測方法相同，直接在壓力機(jī)上測得其最大力然后換算成強(qiáng)度，試驗(yàn)直接直觀，結(jié)論容易被用戶所接受。

1.3 鉆芯法適用范圍

混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204中的要求，制作立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊，在標(biāo)準(zhǔn)溫度、濕度、標(biāo)準(zhǔn)齡期條件下進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的評定和驗(yàn)收。如果出現(xiàn)下列情況，可采用鉆芯法檢測實(shí)體混凝度的強(qiáng)度，并作為處理混凝土質(zhì)量事故的主要技術(shù)依據(jù)：

1）未能按照 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204要求留置試件或?qū)ζ浣Y(jié)果有懷疑時；2）當(dāng)個別構(gòu)件表面存在質(zhì)量缺陷 （如蜂窩、麻面、露筋、裂縫等），對該構(gòu)件是否達(dá)到設(shè)計所要求的強(qiáng)度等級產(chǎn)生懷疑時；3）檢測部位的表層與內(nèi)部的質(zhì)量有明顯差異，或者在使用期間遭受化學(xué)腐蝕、火災(zāi)，硬化期間遭受凍害的混凝土宜采用鉆芯法檢測強(qiáng)度；4）使用多年的老混凝土結(jié)構(gòu)，如需加固改造或因工藝流程的改變，荷載發(fā)生了變化，需要了解某些部位的混凝土強(qiáng)度；5）對施工有特殊要求的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件或建設(shè)方和監(jiān)理方明確要求用鉆芯法的。

2 芯樣的鉆取

鉆取芯樣前應(yīng)了解結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，選擇結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小，并具有一定代表性的部位，且便于鉆芯機(jī)的安裝。鉆取前應(yīng)用鋼筋位置探測儀測出主筋的位置，取芯時應(yīng)避開主筋、預(yù)埋件和管線。芯樣的試件宜鉆取標(biāo)準(zhǔn)芯樣試件，其公稱直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍；也可采用小直徑的芯樣試件，但其公稱直徑不應(yīng)小于70mm且不得小于骨料最大粒徑的2倍。在實(shí)際工程檢測中，應(yīng)要根據(jù)粗骨料粒徑和結(jié)構(gòu)配筋率選取最合適鉆芯直徑，提高了芯樣成效質(zhì)量與構(gòu)件實(shí)際情況相近。取芯的數(shù)量應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定，如按單個構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度推定有效芯樣不應(yīng)少于3個，對較小的構(gòu)件不少于2個；如按檢測批推定有效芯樣不應(yīng)少于15個，小直徑芯樣試件數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加；鉆芯修正的標(biāo)準(zhǔn)芯樣試件不宜少于6個，小直徑芯樣試件數(shù)量應(yīng)適當(dāng)增加。

3 芯樣的加工

芯樣的加工是芯樣試件制作的重要環(huán)節(jié)，并直接影響芯樣的抗壓強(qiáng)度值的推定。所取的芯樣試件內(nèi)不宜含有鋼筋，如無法避免則試件標(biāo)準(zhǔn)芯樣每個試件內(nèi)最多只允許2跟直徑小于10mm的鋼筋；公稱直徑小于100mm的芯樣只允許含有1根直徑小于10mm的鋼筋；且芯樣內(nèi)的鋼筋應(yīng)與芯樣試件的軸線基本垂直并離開端面10mm以上。

1）試件的高徑比宜為1.00，不得小于要求高徑比的0.95或大于1.05；2）試件的高度任一直徑與平均直徑相差不得大于2mm；3）試件端面的不平整度在100mm長度內(nèi)不得大于0.1mm；4）試件端面與軸線的不垂直度不得大于1；5）試件不得有裂縫或其他較大缺陷。

4 芯樣試件的試驗(yàn)和抗壓強(qiáng)度值的計算

4.1 芯樣試件的試驗(yàn)

芯樣試件應(yīng)在自然干燥的狀態(tài)下進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，當(dāng)結(jié)構(gòu)工作條件比較潮濕，需要確定潮濕狀態(tài)下混凝土強(qiáng)度時，應(yīng)在20±5℃的清水中浸泡40～48小時，從水中取出后立即進(jìn)行試驗(yàn)。芯樣試件抗壓試驗(yàn)的方法按 《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50081中對立方體試塊抗壓試驗(yàn)的規(guī)定。

4.2 芯樣抗壓強(qiáng)度值的計算

芯樣試件的混凝土抗壓強(qiáng)度值按下式計算：

fcu，cor=Fc/A

式中fcu，cor--芯樣試件的混凝土抗壓強(qiáng)度值 （MPa）；

Fc--芯樣試件的抗壓試驗(yàn)測得的最大壓力 （N）；

A--芯樣試件抗壓截面面積 （mm2）。

4.3 鉆芯確定混凝土強(qiáng)度推定

單個構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度推定值按有效芯樣試件混凝土抗壓強(qiáng)度值中最小值確定；檢測批的混凝土強(qiáng)度推定值應(yīng)取推定區(qū)間的上限值和下限值兩者的較大值。當(dāng)滿足推定區(qū)間兩條限制要求時，以推定區(qū)間上限值作為檢測批混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度推定值；當(dāng)不滿足時，可提供單個檢測結(jié)果，需對某一構(gòu)件混凝土強(qiáng)度進(jìn)行評定時，該構(gòu)件鉆取芯樣數(shù)量應(yīng)符合單個構(gòu)件的檢測標(biāo)準(zhǔn)。

5 鉆芯法的局限性

1）鉆芯會對結(jié)構(gòu)造成局部的損傷，因而對于鉆芯的位置的選擇及鉆芯的數(shù)量等均受到一定的限制，而且所代表的區(qū)域也是有限的；2）鉆芯法檢測的設(shè)備與非破損檢測的設(shè)備相比，比較的笨重，移動極不方便，測試成本高，且周期較長；3）鉆芯后需對孔洞進(jìn)行修補(bǔ)，如果操作不當(dāng)鉆斷管線，將增加修補(bǔ)工作的困難。

6 影響芯樣抗壓強(qiáng)度的因素

1）芯樣的鉆?。恒@芯機(jī)和鉆頭的設(shè)備質(zhì)量及操作工藝，鉆芯時冷卻水的流量，鉆頭的進(jìn)鉆速度，鉆取的芯樣中是否含有規(guī)范內(nèi)的鋼筋；2）芯樣加工：芯樣加工設(shè)備的質(zhì)量及操作工藝，芯樣的高徑比、端面平整度、端面與軸線的垂直度；3）芯樣試驗(yàn)：抗壓試驗(yàn)設(shè)備的精度，芯樣設(shè)計強(qiáng)度的大小，芯樣抗壓時的狀態(tài)。

7 結(jié)語

鉆芯法檢測實(shí)體混凝土強(qiáng)度，雖然無法得到大范圍的推廣，但其直觀、可靠、精度高。