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浅谈采用钻芯法检测混凝土强度应注意的若干问题


浅谈采用钻芯法检测混凝土强度应注意 的若干问题
www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网 2009-7-3 来源:《赤子 》2009 年第 8 期供稿文/谢 朋 [导读]根据多年从事工程检测的实践, 总结出用钻芯法检测混凝土强度应注意的 若干问题,供同行参考。
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摘 要:根据多年从事工程检

测的实践,总结出用钻芯法检测混凝土强度应注意 的若干问题,供同行参考。 关键词:钻芯法;混凝土强度;检测 随着我国建筑业的快速发展,无损检测技术在工程建设中的应用也愈来愈广泛。 无损检测的现场性、实用性、快速性等特点,为工程质量的监控提供了先进的科 学手段, 发挥着越来越重要的作用。 无损检测技术采用的方法有回弹法、 拔出法、 钻芯法、超声法、超声回弹综合法等,因其设备简单,操作方便,且不会损伤混 凝土结构的使用性能和形态,广泛应用于工程检测中。特别是一些重要的结构或 构件,在以标准试块测定值为代表来评判工程质量的基础上,运用无损检测结果 比较既可验证试块的真实性,也可反映出建筑物的真实质量和差异,是工程评定 和质量评估的重要依据。目前采用的几种混凝土测强方法,可见,钻芯法误差范 围最小。钻芯法是利用混凝土钻芯机,直接从所需检测的结构或构件上钻取混凝 土芯样,按有关规范加工处理后,进行抗压试验,根据芯样的抗压强度推定结构 混凝土立方体抗压强度的一种局部破损的检测方法,因直观、可靠、准确度高而 广泛运用于混凝土结构现场质量检测中。 但钻芯法在实际应用中也遇到了许多问 题,如取样部位不当时轻则削弱构件承载力,重则损伤主筋或钻断主筋。为避免 取芯对结构安全造成影响,结合多年从事工程检测的实践经验,根据《钻芯法检 测混凝土强度技术规程》(CECS03:2007)的有关规定,谈谈钻芯法在钢筋 混凝土结构检测中应注意的若干问题,与大家共同探讨。 1 钻芯取样部位的选择 在框架结构中,同一结构层次混凝土强度等级相同,结构或构件浇筑日期相同类 型的有很多,在选取芯样部位时,(1)应选择受力较小的构件钻取芯样,一般 住宅工程, 阳台挑梁的混凝土受力比较小, 可选在阳台挑梁的拖梁上钻取芯样 (距 外墙为 1m 左右)。(2)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。当梁截面高度较小时,跨中混凝土受压受托区高度也较小,容易误取受压区 混凝土而影响构件安全使用。理论上弯矩 M=0 处的混凝土不受力,钻取芯样后, 对构件影响甚微, 梁跨中中和轴以下部分混凝土只受拉, 接钢筋混凝土计算原理, 该处抗拉由钢筋承担,混凝土只与钢筋粘结、起保护作用。当然,在实际操作过 程中,工程现场不可能提供构件弯矩图,必须根据结构力学知识,迅速判断出构 件弯矩 M=0 处的大致位置,对一般的框架梁,在梁跨 1/3 处受力比较小。同时,

利用钢筋定位仪测出钢筋的具体位置,避免伤及受力钢筋。(3)如果是柱,无 论是轴向受力或偏心受力柱,钻芯部位都可选在柱的纵横轴线交点处即柱中,因 为柱混凝土是从下到上进行浇捣的,振捣后,柱的下半部石子偏多而上半部则偏 少,一般说来下半部的混凝土强度要高于上半部,此处对受力偏心柱来说,弯矩 M=0 处也大致在柱中位置,因此,钻芯部位选在柱中,既最能代表该柱混凝土 实际质量,又可减少柱的损伤。(4)如果是预应力混凝土构件,按预加应力的 方法不同分先张和后张,二类后张法的受弯构件(构件宽 b≤250mm),在没有 张拉前可在构件中和轴弯矩 M=0 处钻取芯样,钻芯深度不宜过长,尽量控制在 120mm,绝对不能在两端的锚固区钻取。(5)如果切实要钻穿钢筋一定要和设 计人员商量,找出受力最小的地方,减小对结构的破坏。 2 对芯样尺寸的规定 通常我们所采用的芯样直径?准 100mm 或?准 150mm,《钻芯法检测混凝土强 度技术规程》(CECS03:1988)第 3.0.4 条规定“钻取的芯样直径一般不宜小 于骨料最大粒径的 3 倍,在任何情况下不得小于骨料最大粒径的 2 倍”。但在实 际工程检测中,还需灵活运用。一定要根据粗骨料粒径和结构配筋率选取芯样尺 寸,如果盲目选取大直径的芯样,即使采用钢筋定位仪,伤到主筋、钻断主筋的 现象也会时有发生,特别是高层建筑,结构配筋率比较高,混凝土中钢筋的间距 多在 100~150mm 之间。加上钢筋直径以及位置偏差带来的影响,钻取芯样时 很难避开主筋,不仅损伤钻头,也给修复带来困难。如 2007 年我们接受委托对 某粮库进行梁、柱进行抽芯,利用钢筋定位仪检测钢筋位置,结果,在钻梁那部 分就没有伤到钢筋,而柱子抽了 2 个,都不同程度的伤到主筋。为了避免钻芯给 结构带来影响,或者有的一般性建筑物,其楼板设计厚度为 10mm,而由于种种 原因而导致楼板厚度不够。很多地方尝试使用非常规的内径为 75mm 钻头钻取 芯样来作抗压试验。虽然我国目前对小芯样检测混凝土强度还有较多的争议,如 离散性高;芯样切割难度较大、容易损伤;混凝土内部的缺陷影响程度较高等, 但如果结合粗骨料使用情况,增加小芯样的取芯数量、采用合适的高径比等,用 75mm 内径钻取芯样的方法检测混凝土是可以做到较高的测试精度。 曾做过实验 采用 C20 与 C25 两个等级混 用 75mm 直径的芯样和超声回弹综合法比对试验, 凝土强度,先在其构件上作超声回弹综合法试验,再采用 75mm 直径,按 1:1 的高径的芯样抗压,从表 2 可看出,采用 75mm 直径的芯样的离散性较大,但 差值不是很大,从上面两种方法的误差范围可以看出在特殊的情况下,采用 75mm 直径钻取芯样的方法来检测混凝土同样可行。 因此, 在采用钻芯法检测混 凝土强度时,对芯样尺寸,一定要根据构件的实际情况,灵活机动,尽可能采用 的芯样直径?准 100mm 或?准 150mm,但在特殊的情况下经过协商可以采用小 直径钻孔。 3 钻芯机位置的固定 钻芯机位置的固定最容易被人们忽视。在实际检测过程中,我们一般采用膨胀螺 丝固定法,钻筒高速的运转使混凝土产生的强烈磨擦抖动,如果混凝土强度比较 低的话,使得取芯机往往较难固定,所取的芯样往往容易出现芯样缩径、缺边、 少角、倾斜及喇叭口变形、端面与轴线的不垂直度超过 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。 因此, 在固定钻芯机的时侯,要经常检查钻芯机是否松动,及时调整。要确保在钻芯机 主轴的旋转轴线与被钻取芯样的混凝土表面相垂直的情况下, 才能进行钻取芯样 工作。不宜在强度低于 10MPa 的混凝土上钻芯,否则钻芯机较难固定。

4 不容忽视的几点问题 4.1 钻取楼板一类的构件,钻取芯样后应切去明显的浇筑面,浇筑面强度不同于 混凝土构件强度;绝对避免在混凝土施工缝处即二次混凝土浇捣结合处钻取芯 样,此处混凝土不具有代表性;钻芯时钻筒壁离钢筋的距离应大于钢筋直径,以 免影响钢筋和混凝土的粘结力或切断钢筋;要避开主筋、预埋件和管线的位置, 并尽量避开其它钢筋。 4.2 芯样在试验前一定要对其几何尺寸作下列测量:平均直径、芯样高度、垂直 度、平整度等,这点在实际检测过程中最容易被忽视。 4.3 结构或构件钻芯后所留下的孔洞要及时修补,很多人认为这不影响结构安全 和美观, 不必修补。 如果没有修补回造成孔洞周围的钢筋保护层不够, 容易锈蚀。 结语 采用钻芯法检测混凝土强度, 一定要十分注意所选择混凝土结构或构件的检测部 位,并根据粗骨料粒径和结构配筋率,选取适当的芯样尺寸。只有做好了这些基 础工作,才能真正发挥钻芯法的检测作用。 参考文献 [1]混凝土结构无损检测与故障处理及修复加固技术手册[M].北京:中国科技文化 出版社,2005.


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