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1、 关于钻芯法检测混凝土强度芯样选取位置的探讨 为了进一步加强混凝土结构强度的检测质量，本文针对运用钻芯法测定混凝土强度时的钻芯选取位置进行研究分析，实验分别从梁柱类、板类混凝土构件的不同高度及深度部位进行芯样强度值的对比，以此得出钻芯法在不同构件混凝土结构检测时的最佳钻芯选取位置，为有关人员提供参考借鉴。标签：钻芯法；混凝土强度；检测；钻取位置 前言 钻芯法是目前混凝土质量检测最直接的方法之一，其操作方法是直接从结构混凝土中钻取芯样以检测混凝土强度。在实际检测中，由于芯样取自工程构件实体，同一构件的不同钻取部位及钻取深浅度都将得到不同的芯样结果，从而无法准确代表混凝土结构的整体质量强度。基于此
2、，为了提高钻芯法检测结果的可靠性，现结合不同混凝土构件类型进行试验，研究了不同受力区及不同钻芯深度的强度值偏差情况，以期获得最好的检测方案。1 梁构件不同受力区的芯样强度值 在选择芯样选取部位时，钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS03：2007）第 5.02 条要求应选择受力较小的部位并要求钻取部位混凝土质量具有代表性。理论上弯矩 M=0 处的混凝土适合钻取芯样，对构件影响甚微，但实际操作中，由于梁跨中下部位置易于操作钻芯机，且此处没有抗剪钢筋，并且该部分混凝土只受拉，检测机构往往选择在梁跨中下部混凝土受拉区钻取芯样。笔者认为，此条规定是否适合梁类构件有待探讨。混凝土的存在意义主要是承受抗
3、压强度。许多施工企业拆模较早，混凝土分别在受拉和受压状态下完成强度的缓慢增长过程。施工现场发现许多框架梁由于拆模较早造成梁底产生了裂缝，如果在裂缝影响区域钻取芯样，肯定会严重降低芯样强度。如果为了避免对结构造成损害，不考虑梁受压区和受拉区混凝土的强度实际差异，现场检测不能实际反映出混凝土实际强度，造成检测结果失真并由此产生结构加固带来的不必要损失。笔者在工地现场选取了一些尺寸较大的梁进行了试验，在同一梁混凝土受压区和受拉区分别钻取一个芯样进行强度比较，为了尽量避免梁受损，芯样选取了直径70mm的小芯样。试验结果表明，梁受压区芯样强度会比受拉区强度高；混凝土强度越大，梁跨度越大，偏差越大（见表
4、1）。2 柱构件不同高度的芯样强度值 柱构件抽样时一般情况下会避免建筑角柱等受力复杂的柱子，角柱钢筋较密且可能为受力偏心构件，取芯时有可能取到受拉区混凝土芯样。由于柱混凝土振捣后会因为重力作用造成下半部石子比上半部偏多，因此一般情况下柱子下部分的混凝土强度要高于上部分。检测时，柱最下部属于钢筋接头的部位及箍筋加密区，钢筋分布密；因此检测机构检测时基本上都避开这一区域。基本上柱身往上 11.5m 范围内已经避开钢筋加密区，并且检测人员易于操作，检测人员基本上会将钻芯部位选在地面以上 11.5m 范围内。笔者对某商业中心一层柱采用回弹检测，并钻取芯样进行强度修正。该商业中心一层柱高约 6m。由于一
5、层柱钢筋有效间距100mm，故采用70mm芯样抽取芯样，考虑到小芯样离散型较大，故 3 个批次共钻取有效芯样32个。因为该一层柱高6m，笔者将32 个芯样分别在离地面1.2m、2.2m、3.2m处分别钻取。结果总结如表 2 所示。试验结果表明，高度相差 2m 的情況下，下部芯样平均值要比上部芯样值高约 5MPa。3 底板基础不同深度的芯样强度值 某工程负二层地下室基础底板，设计厚度 500mm，设计强度 C35。由于标养试块不合格，故委托第三方检测单位进行钻芯法检测。现场检测时甲方和施工单位均担心钻芯太深造成修补后渗水，要求检测单位钻取芯样不要超过 150mm。检测单位共抽取有效芯样 19 个
6、，平均值仅 22.1MPa，且方差较大，不能批量評定。由于检测结果和设计强度相差较大，各责任主体均对检测结果怀疑，检测单位用的压力试验机在合格检定周期内且用标准测力计对压力试验机进行了核查，检查结果为压力试验设备正常。经工地及搅拌站调查结果显示，该批混凝土粉煤灰掺量较大，冬季施工并且混凝土刚浇筑后便下起了雨，施工企业没有采取保护措施等。由于检测结果较低，设计单位拒绝进行加固处理。检测单位提出加大钻取芯样深度进行二次检测的方案，并得到各责任方同意。二次检测时将芯样钻取深度均提高到 300mm 以上，并最大可能地截取下部部分，最终该批混凝土强度推定值达到 25.2MPa。该检测结果得到设计和加固单
7、位采用，作为该工程的加固依据。该案例由于钻芯深度不同，结果批量推定值提高了一个强度等级以上。虽然是个例，但对于振捣及养护不到位的板类构件检测仍然具有参考意义。4 钻芯机不同进钻方向的芯样强度值 1988 版规程的有关数据均是采用钻芯机进钻方向与混凝土成型方向垂直钻取的情况下获得的，并在条文说明中要求钻头进取方向尽量和混凝土成型方向相垂直。1988 版规程认为当钻机进钻方向与混凝土成型方法方向垂直时，比与成型方向平行时取出的芯样强度要低一些，具体低多少，并没有给出具体的试验数据。2007 版规程删除了进钻方向的解释，而且在实际检测中，梁柱构件均采用钻进方向垂直于混凝土成型方向，但当遇到底板基础类
8、就不得不选择与混凝土成型方向平行方向进行钻取。笔者选取了 2 个工地的承台基础，在取芯位置尽量保持同一水平线的条件下，分别在进钻方向平行和垂直混凝土成型方向各抽取了73 个芯样。统计结果如表3。试验结果表明，取芯方向与混凝土浇筑成型方向垂直时，比与浇筑成型方向平行时取出的芯样强度要低，并且混凝土强度越高，差距越大。5 试验总结 本文通过具体工程检测数据，对不同的检测结果进行比较，根据比较结果，得如下结论：梁构件混凝土受压区应该属于具有强度代表性的部位，应适当增加受压区抽样数量，有利于提高检测结果值；柱构件抽样应该避免建筑角柱等受力复杂的柱，且柱混凝土芯样值下部高、上部低，因此钻取芯样部位应选在
9、柱子中部位置；对于掺和料用量较大且振捣及养护不利的底板基础，钻取深度应加大，但应该在检测报告中注明芯样截取位置；钻芯机不同进钻方向对芯样值有影响，进钻方向平行于振捣方向取得的芯样值较垂直于振捣方向取得的芯样值要高，并且强度越高，差距越大。6 结语 总之，由试验结果可得，要想获得准确的混凝土结构强度测量结果，在检测中应针对不同类型构件采取相对应的钻芯位置以及钻取深度，并通过合理的钻取技术，在保证不影响整体构件的同时，获取最具数据结果的检测芯样进行检测，这样才能得到最接近实际情况的检测数据。参考文献 1向洪、袁铜森.钻芯法检测桥梁混凝土强度的评定方法探讨J.公路工程.2013（03）.2罗勤.关于混凝土强度检测方法的探讨J.建筑结构.2010（02）.