钻芯取样法检测混凝土强度浅析

2016-06-05张亚铭河南省河口村水库工程建设管理局

河南水利与南水北调 2016年9期

□张亚铭（河南省河口村水库工程建设管理局）

钻芯取样法检测混凝土强度浅析

□张亚铭（河南省河口村水库工程建设管理局）

当今社会，人们对建筑结构的安全性日益注重，作为衡量安全性的主要指标的混凝土强度尤为关注。目前，常用的测试方法是钻芯取样法，这是一种准确度比较高的检测方法。文章通过探讨钻芯法的检测特点、选用条件、实施注意事项等方面，提高钻芯法测定混凝土强度的检测质量。

钻芯取样法；检测；混凝土；强度

0 引言

在水利工程施工过程中，常规的测定混凝土强度的方法有回弹法、超声法、拔出法和钻芯法等，这些检测方法各具优劣，使用范围和方式也略有不同，在他们当中，钻芯法的应用较为普遍，作用一种微破损检测手段，它具有准确度高、检测结果可视化，不受浇筑时间限制等优势，因而受到广大技术人员的青睐。然而，目前中国的钻芯法检测混凝土强度的技术还存在诸如标准不完善等问题，对检测的准确性造成一定影响。

1 钻芯取样法检测特点

所谓钻芯法是指将桩内部的混凝土和桩底部的岩土层通过钻孔取芯的方式取出并进行强度测定的一种检测手段，钻芯法通过选取特定位置进行取样，然后择地试验，具备良好的试验环境，因而不受现场条件的影响，检测结果较为精确，取样可以在实验室条件下采用各种手段进行强度检测，具有其他现场检测方法无可比拟的优势，然而，受方法本身取样点数量的限制，可能存在检测盲区，而且强度检测工作均通过取样完成，无法对桩整体性质进行直接检测，需要联合低应变法等检测手段才能满足检测要求。此外，检测费用和检测周期也是钻芯法的一个短板。

2 钻芯法的选用条件

钻芯法通常情况下是在对无损检测结果存在疑问的时候使用的。随着混凝土在建筑结构中的大量运用，钻芯法检测混凝土强度的地位也日益突出，因为其较高的检测精度在工程中深得技术人员的青睐，目前钻芯法主要为其他无损检测方法的复核，当认为试块检测或无损检测方法获得的检测成果有问题时，首选的复核方法既是钻芯法，此外，在混凝土遭受各类侵蚀或者发生破损的情况下，可以直接采用钻芯法检测。因为岩芯法需要对混凝土整体产生一定的破坏，而且精度越高破坏性越强，这造成了它使用的局限性，加之检测费用较高，操作繁琐，所以，一般不作为常规的检测手段，仅作为无损检测的验证手段，少量使用。

3 钻芯法检测混凝土强度的具体实施

3.1 检验批范围的确定

在工程施工中，一般而言，浇筑混凝土大多采取分批或分段进行，这就要求在检测混凝土强度时也选取同一浇筑批次的混凝土构件，需要通过检测部分构件对同一浇筑批次的混凝土构件进行强度推定的时候，应该首先确定检验批的范围，目前，工程中的检验批遵照《建筑工程施工质量验收统一标准》的规定进行划分。

3.2 芯样数量

钻芯法在确定钻孔数量的时候，应根据检测的目的和检测源的结构情况和取样要求综合确定，一般而言，对成批构件进行强度检测时，钻孔数量维持在20～30个，此外，还应考虑钻孔直径，直径越小，钻孔数量应相应增加。针对单个构件的取芯检测，通过情况下选择3个或以上的钻孔，如果构件截面较小，不能满足上述要求，可以适当减少取芯数量。如果钻芯法时为了验证无损检测方法的检测数据，那么取芯的数量不应＜6个，此外，钻孔取芯还应考虑气候、环境等因素。

3.3 位置选定

一般来说，同一结构或同一批次的混凝土构件，其混凝土的强度等级分布一致，所以在岩芯钻孔定位过程中，不必均匀分布，应该充分考虑结构的用途和受力性质，选取对构件破坏最小的位置钻孔取芯。针对不同的框架结构，钻芯法钻孔取样的位置选择如下：第一，如果是框架梁，当梁截面高度h≥500mm时，钻芯部位可选在中和轴上弯矩M=0处或者梁跨中中和轴以下部分，梁截面高度h＜500mm时，则取在中和轴上弯矩M=0处，而不能在梁跨中中和轴以下部位取。因为在操作过程中，条件和环境的不同，不能提供理想的条件，因此，为了更快速的判断，迅速的找到M=0处的大概位置，通常来说，较小的受力在梁跨的1/3处。同时，测出钢筋的具体位置利用钢筋定位仪，避免伤及受力钢筋。第二，在钻孔过程中，应该尽量避免对构件的影响，选取承受载荷较低的构件。第三，对于预应力混凝土构件，应该控制钻芯的深度，一般选取为120mm，超过则对检测精度造成影响。第四，钻孔过程中如需截断钢筋，应提前与设计人员沟通，选择合适的位置以尽可能的降低对混凝土构件的损伤，一般来说，钻孔不允许截断＞12mm的钢筋。第五，对于柱体混凝土构件，钻芯部位一般选在柱中位置，因为混凝土柱的浇筑过程时自下而上的，一般来说，下部柱体的混凝土强度要高于上部柱体，所以，选择柱中位置钻孔取芯，既能真实反应混凝土构件的强度情况，又不会对柱体造成太大的损伤。

4 钻芯取样过程中的注意事项

一般而言，钻芯法采用膨胀螺丝固定钻芯机取芯，在钻芯法取芯过程中，钻筒高速旋转与混凝土表面接触后造成抖动，如果混凝土试样的强度较低，极易造成钻筒位置游弋，钻筒筒壁与岩芯发生摩擦，造成芯样损失，使芯样出现缩径、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形、端面与轴线的不垂直度＞2°等缺陷，造成混凝土检测强度与实际强度偏差较大，影响对结构作出真实评价，导致出现误判。所以，在取芯过程中，应密切关注钻芯机钻筒情况，发现松动及时紧固，确保钻芯机主轴的旋转轴线与被钻取芯样的混凝土表面呈90°夹角。此外，取芯构件的混凝土强度不宜＜10MPa。在具体的钻进过程中，要注意对进钻速度的控制，进钻平稳缓慢。在芯样钻取过程中，要注意机具的工作状态，保证机具的稳定，冷却液流量要适当。芯样取出后应立即按编号进行标记。钻芯后留下的孔洞应及时进行修补。