采用鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度須注意的幾個(gè)問題

1、采用鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度須注意的幾個(gè)問題混凝土強(qiáng)度是決定混凝土結(jié)構(gòu)受力性能的關(guān)鍵因素之一，也是評(píng)定結(jié)構(gòu)性能的主要參數(shù)，對(duì)一些重要的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，為了確定結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性是否滿足要求，往往要求掌握結(jié)構(gòu)中各具體部位的混凝土的質(zhì)量情況，需要對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)和鑒定、對(duì)其可靠性作出科學(xué)評(píng)價(jià)，然后進(jìn)行維修和加固，以提高工程結(jié)構(gòu)的安全性，延長其使用壽命。鉆芯法是利用專用混凝土鉆芯機(jī)，直接從所需檢測(cè)的結(jié)卡勾或構(gòu)件上鉆取混凝土芯樣，按有關(guān)規(guī)范加工處理后，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，根據(jù)芯樣的抗壓強(qiáng)度推定結(jié)構(gòu)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的一種局部破損的檢測(cè)方法。因直觀、可靠、準(zhǔn)確而廣泛運(yùn)用于現(xiàn)場(chǎng)混凝土質(zhì)量檢測(cè)中，但在實(shí)際應(yīng)用中也

2、遇到了許多問題，如取樣部位不當(dāng)，輕則削弱構(gòu)件承載力，重則損傷主筋或鉆斷主筋。為避免取芯對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成影響，筆者結(jié)合自己多年的工程檢測(cè)鑒定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勪摻罨炷两Y(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定中的若干問題，愿與大家共同探討。1關(guān)于檢測(cè)部位實(shí)際工程中，同層次、同混凝土強(qiáng)度等級(jí)，同澆搗日期的相同類型的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有很多，在選取芯樣部位時(shí)，首先應(yīng)選擇受力較小的構(gòu)件鉆取芯樣，如果是住宅工程，在檢測(cè)陽臺(tái)挑梁的混凝土強(qiáng)度時(shí)，可選在陽臺(tái)挑梁的拖梁上鉆取芯樣（距外墻為1m左右）；若是底層半框架、二層以上磚混結(jié)構(gòu)的商住樓，需檢測(cè)底層半框架的混凝土強(qiáng)度，則應(yīng)選在縱橫軸的邊軸框架梁上鉆取芯樣；當(dāng)簡(jiǎn)支梁與圈粱相連時(shí)，需檢測(cè)簡(jiǎn)支粱的混凝土

3、強(qiáng)度，則應(yīng)選在圈梁上鉆取；帶形基礎(chǔ)梁的強(qiáng)度檢測(cè)，可在大放腳的基杯上鉆取芯樣。其次作受力分析，按其受力彎矩圖，進(jìn)一步確定其受力較小，據(jù)此確定選取鉆芯的部位。如果是框架梁，當(dāng)梁截面高度hn500mm寸，鉆芯部位可選在中和軸上彎矩陣0處或者粱跨中中和軸以下部分，梁截面高度h<500mm寸，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。當(dāng)梁截面高度較小時(shí)，跨中混凝土受壓受托區(qū)高度也較小，容易誤取受壓區(qū)混凝土而影響構(gòu)件安全使用。理論上彎矩M=0處的混凝土不受力，鉆取芯樣后，對(duì)構(gòu)件影響甚微，梁跨中中和軸以下部分混凝土只受拉，接鋼筋混凝土計(jì)算原理，該處抗拉由鋼筋承擔(dān)，混凝土只與鋼筋粘結(jié)、

4、起保護(hù)作用。當(dāng)然，在實(shí)際操作過程中，工程現(xiàn)場(chǎng)不可能提供構(gòu)件彎矩圖，必須根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)，迅速判斷出構(gòu)件彎矩M=0處的大致位置，因此，對(duì)一般的框架梁，也可取在粱跨1/3處。如果是柱，無論是軸向受力往或偏心受力柱，鉆芯部位都可選在柱的縱橫軸線交點(diǎn)處即柱中，因?yàn)橹炷潦菑南碌缴线M(jìn)行澆搗的，振搗后，柱的下半部石子偏多而上半部則偏少，一般說來下半部的混凝土強(qiáng)度要高于上半部，此處對(duì)受力偏心柱來說，彎矩M=0處也大致在柱中位置，因此，鉆芯部位選在柱中，既最能代表該柱混凝土實(shí)際質(zhì)量，又可減少柱的損傷。如果是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，按預(yù)加應(yīng)力的方法不同分先張和后張二類后張法的受彎構(gòu)件(構(gòu)件寬bw250mm),在沒有

5、張拉前可在構(gòu)件中和軸彎矩M=0i鉆取芯樣，鉆芯深度不宜過長，盡量控制在120mm絕對(duì)不能在兩端的錨固區(qū)鉆取。至于其他類型的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)按規(guī)范要求，不宜鉆取。2關(guān)于芯樣尺寸鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS031988)第3.0.4條規(guī)定“鉆取的芯樣直徑一般不宜小于骨料最大粒徑的3倍，作任何情況下不得小于骨料最大粒徑的2倍”。通常我們所采用的芯樣直徑。100mm或()150mm,但在實(shí)際工程檢測(cè)中，還需靈活運(yùn)用。一定要根據(jù)粗骨料粒徑和結(jié)構(gòu)配筋率選取芯樣尺寸,如果盲目選取大直徑的芯樣，即使采用鋼筋定位儀，傷到主筋、鉆斷主筋的現(xiàn)象也會(huì)時(shí)有發(fā)生，特別是高層建筑，結(jié)構(gòu)配筋率比較高，混凝土中鋼

6、筋的間距多在100m葉150mms間。加上鋼筋直徑以及位置偏差帶來的影響，鉆取芯樣時(shí)很難避開主筋，不僅損傷鉆頭，也給修復(fù)帶來困難。為了避免鉆芯給結(jié)構(gòu)帶來影響，往往需采用非常規(guī)的75mm內(nèi)徑鉆頭鉆取芯樣來作抗壓試驗(yàn)。雖然我國目前對(duì)小芯樣檢測(cè)混凝土強(qiáng)度還有較多的爭(zhēng)議，如離散性高；鉆芯、切割時(shí)損傷程度相對(duì)較大；混凝土內(nèi)部的缺陷影響程度較高等，但如果結(jié)合當(dāng)?shù)氐拇止橇鲜褂们闆r，增加小芯樣的取芯數(shù)量、采用合適的高徑比等，用75mm內(nèi)徑鉆取芯樣的方法檢測(cè)混凝土還是能做到較高的測(cè)試精度。筆者曾在不同工地做過75mm直徑和100mm直徑芯樣的比對(duì)試驗(yàn)，選擇2個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，在不同的結(jié)構(gòu)部位。鉆取不同高徑比的芯樣在同

7、一天進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，結(jié)果如表1。從表1可看出，采用75mm直徑的芯樣的離散性較大，但不同高徑比所造成的誤差顯然不同，采用高徑比為1.5的芯樣的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差與100mm直徑芯樣基本相近，經(jīng)換算修正后，其混凝土強(qiáng)度的可靠度仍較高，這表明在特殊的情況下，采用75mm直徑鉆取芯樣的方法來檢測(cè)混凝土同樣可行。因此，在采用鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，對(duì)芯樣尺寸，一定要根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際情況，靈活機(jī)動(dòng)，不能盲目按規(guī)程生搬硬套，以致作出錯(cuò)誤的判斷。3其他易被忽視的幾個(gè)問題a)注意鉆芯機(jī)位置的固定。在實(shí)際檢測(cè)過程中，鉆筒高速的運(yùn)轉(zhuǎn)使混凝土產(chǎn)生的強(qiáng)烈磨擦抖動(dòng)，使得取芯機(jī)往往較難固定，所取的芯樣往往容易出現(xiàn)芯樣裂縫、缺邊、少

8、角、傾斜及喇叭口變形、端面與軸線的不垂直度超過2度等缺陷，造成混凝土檢測(cè)強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度偏差較大，影響對(duì)結(jié)構(gòu)作出真實(shí)評(píng)價(jià)，甚至出現(xiàn)誤判。為此，在固定鉆芯機(jī)時(shí)，一定要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的具體環(huán)境、所鉆取的混凝土強(qiáng)度的范圍(不宜在強(qiáng)度低于10MPa的混凝土上鉆芯，否則鉆芯機(jī)較難固定），在鉆芯機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)軸線與被鉆取芯樣的混凝土表面相垂直的情況下，才能進(jìn)行鉆取芯樣工作。b）對(duì)于樓板一類的構(gòu)件，鉆取芯樣后應(yīng)切去澆搗面約板厚20%的不具代表性的混凝土；絕對(duì)避免在混凝土施工縫處即二次混凝土澆搗結(jié)合處鉆取芯樣，因?yàn)榇颂幓炷敛痪哂写硇?；鉆芯時(shí)鉆筒壁離鋼筋的距離應(yīng)大于鋼筋直徑，以免影響鋼筋和混凝土的粘結(jié)力或切斷鋼筋。c）芯樣在試驗(yàn)前一定要對(duì)其幾何尺寸作下列測(cè)量，測(cè)量內(nèi)容包括：