鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度過程中芯樣加工對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響與處理方法

鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度過程中芯樣加工對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響與處理方法摘要：鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，是一種半破損檢測(cè)結(jié)構(gòu)直接測(cè)定混凝土強(qiáng)度的有效方法，這種方法具有科學(xué)、直觀、實(shí)用等特點(diǎn)。鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度過程中芯樣加工的質(zhì)量直接影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文通過實(shí)例介紹鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度過程中芯樣加工對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響與處理方法關(guān)鍵詞:鉆芯法;芯樣尺寸;環(huán)氧樹脂砂漿一.前言在我國(guó)的公路工程建設(shè)中鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度是一種重要的工程質(zhì)量檢測(cè)方法。鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度我國(guó)公路行業(yè)可參照的標(biāo)準(zhǔn)包括:《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS03：2007）,《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE30-2005）?！躲@芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS03：2007）較《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE30-2005）中的《水泥混凝土圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法》（T0554-2005）更加內(nèi)容詳細(xì)明了，所以更多的被公路試驗(yàn)檢測(cè)人員所采用。在鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的過程中，我們常使用的儀器包括切割機(jī)與磨平機(jī)。加工完成后芯樣進(jìn)行抗壓試驗(yàn)時(shí)我們常常會(huì)遇見同批次芯樣試件中單塊芯樣試件強(qiáng)度偏差大，整批芯樣試件強(qiáng)度較同批次混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件強(qiáng)度低的情況。引起這種情況的一個(gè)重要原因就是芯樣加工不標(biāo)準(zhǔn)。二.工程實(shí)例分析我們對(duì)某橋的5片預(yù)制梁板進(jìn)行了鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度。芯樣使用混凝土鉆孔取芯機(jī)（臺(tái)州產(chǎn)、型號(hào)HZ-15）在梁板的腹板隨機(jī)橫向鉆取。鉆芯前先用混凝土鋼筋檢測(cè)儀（北京智博聯(lián)產(chǎn)、型號(hào)ZBL-R630）掃描出鋼筋位置在混凝土表面作出標(biāo)示，避開了鋼筋、預(yù)埋件和管線的位置。鉆取的芯樣直徑100mm。鉆取的芯樣用自動(dòng)切石機(jī)(上虞產(chǎn)、型號(hào)SCQ)與雙端面磨石機(jī)（上虞產(chǎn)、型號(hào)SCM）加工成高徑比1:1試件，然后在200t壓力試驗(yàn)機(jī)（浙江產(chǎn)、型號(hào)YE-2000）進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。其結(jié)果如下：5片梁板混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表表1梁板編號(hào)抗壓值KN抗壓強(qiáng)度MPa按CECS03:2007推定值右17-3371.747.337.4307.639.2293.637.4右18-2327.141.633.7359.845.8265.033.7右19-1400.150.931.6290.637.0248.431.6右20-4359.745.842.6364.046.3334.442.6右21-3281.635.934.5271.334.5309.339.4這5片梁板我們進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下的28天立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其結(jié)果如下：5片梁板混凝土28天立方體抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表表2梁板編號(hào)抗壓值KN抗壓強(qiáng)度MPa28天抗壓強(qiáng)度平均值MPa右17-31228.454.655.51278.156.81236.955.0右18-21273.256.655.61229.354.61251.655.6右19-11215.854.054.11217.854.11215.854.0右20-41288.557.356.41263.156.11255.455.8右21-31239.855.155.41279.256.91220.054.2我們建立圖表將這5片梁板的混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度與28天立方體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比分析(見圖1)。我們可以發(fā)現(xiàn)這5片梁板的混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度與28天立方體抗壓強(qiáng)度并沒有相關(guān)聯(lián)系。圖1通過對(duì)芯樣平整度的檢查，我們發(fā)現(xiàn)平整度不符合《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（CECS03：2007）的相關(guān)技術(shù)要求，主要表現(xiàn)在中部高周邊底。我們將加工的芯樣放在壓力試驗(yàn)機(jī)上，上下墊上A4紙和復(fù)寫紙用于采集有效受壓面積，將試驗(yàn)機(jī)的荷載升至40kN，卸荷，取出A4紙和復(fù)寫紙，發(fā)現(xiàn)實(shí)際有效受壓面積，約為理論面積的50%，重新放置A4紙和復(fù)寫紙，繼續(xù)進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，直到試件破壞。綜合以上，我們可以進(jìn)行如下分析：芯樣單值抗壓強(qiáng)度的離散性很大，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)異常狀態(tài)。通過對(duì)芯樣受壓面積的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)異常的原因所在，因?yàn)樾緲悠秸炔坏牟蛔?，芯樣試件在受壓時(shí)，相當(dāng)于先進(jìn)行劈裂試驗(yàn)，再進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，因此芯樣試件實(shí)際的抗壓強(qiáng)度沒能準(zhǔn)確的檢測(cè)出來。針對(duì)以上情況我們對(duì)余下的芯樣用環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行了端面處理。具體處理方法如下：1、工具玻璃板、刀口角尺、游標(biāo)卡尺、卷尺、游標(biāo)萬(wàn)能角度尺、塞尺等2、材料6101#環(huán)氧樹脂、二丁脂、乙二胺、P.O42.5水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂（0-0.6mm）3、環(huán)氧樹脂砂漿配合比種類：環(huán)氧樹脂砂漿強(qiáng)度等級(jí)：M50養(yǎng)護(hù)條件：空氣中環(huán)氧樹脂砂漿配合比情況材料名稱作用質(zhì)量比抗壓強(qiáng)度(MPa)初凝時(shí)間（min）6101#環(huán)氧樹脂膠結(jié)料15h55.320二丁脂增韌性0.12乙二胺固化劑0.15P.O42.5水泥填料124h66.0標(biāo)準(zhǔn)砂集料54、環(huán)氧樹脂砂漿拌制過程配制環(huán)氧樹脂砂漿一次拌制不超過1kg為宜，先將環(huán)氧樹脂放進(jìn)容器中，當(dāng)環(huán)氧樹脂稠度較大，宜加熱至40℃左右，然后加入二丁脂、乙二胺，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬螅⒓醇尤胨嗯c標(biāo)準(zhǔn)砂，并充分?jǐn)嚢杈鶆颉?、砼芯樣補(bǔ)平過程①測(cè)量芯樣的平整度、垂直度、高度、直徑并將其檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄。②補(bǔ)平前先將砼芯樣端面污物清除干凈，然后將修補(bǔ)端用包裝帶或其它硬物包裹好，并用玻璃板壓平，然后用透明膠布將其與芯樣粘連在一起，（露出部分即是補(bǔ)平部分，露出多少視芯樣實(shí)際情況而定）③用小鏟將環(huán)氧樹脂砂漿放到芯樣端，玻璃板（用肥皂水或凡士林在玻璃板上涂一層脫隔離劑，以防玻璃板與環(huán)氧樹脂砂漿相粘結(jié)）將其壓平整。④待環(huán)氧樹脂砂漿凝固后，按上述步驟補(bǔ)平該芯樣的另一端。并用直角三角板檢查芯樣三面的垂直高度，如三面的高度大致相等，說明該芯樣基本垂直。如果不符合要求，重新調(diào)整，直至符合要求。⑤脫模后，測(cè)量芯樣的平整度、垂直度、高度、直徑等。⑥將補(bǔ)平后的芯樣放到壓力試驗(yàn)機(jī)上，上下墊A4紙和復(fù)寫紙采集有效受壓面積。將試驗(yàn)機(jī)的荷載升到40KN，卸荷，取出A4紙和復(fù)寫紙。觀察其受壓面積，發(fā)現(xiàn)該芯樣比補(bǔ)平前的有效受壓面積大幅增加。我們將端面處理完成后的芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果如下：5片梁板端面處理后芯樣抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表梁板編號(hào)芯樣編號(hào)抗壓值（kN）抗壓強(qiáng)度（MPa）抗壓強(qiáng)度推定值（MPa）備注Y18-21460.458.658.62495.163.03506.864.5Y17-34490.562.559.55497.363.36467.059.5Y19-17467.859.658.38504.464.29457.658.3Y20-410461.658.858.811489.162.312461.958.8Y21-313490.562.558.014508.764.815455.658.0我們建立圖表將這5片梁板端面處理后的混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度與28天立方體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比分析(見圖2)。我們可以發(fā)現(xiàn)這5片梁板的混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度曲線與28天立方體抗壓強(qiáng)度曲線相對(duì)平穩(wěn)，這說明兩種試驗(yàn)方法所得的數(shù)據(jù)離散性較小，數(shù)據(jù)的可信度較高；而兩條曲線又幾乎平行接近重合，這說明兩種試驗(yàn)方法所得的結(jié)果有偏差但偏差不大，分析原因我們認(rèn)為這是混凝土芯樣與混凝土立方體試件養(yǎng)護(hù)環(huán)境和抗壓齡期差別所引起的混凝土