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1、关于钻芯法检测砼抗关于钻芯法检测砼抗压强度压强度第一页，本课件共有22页编制目的与编制依据编制目的与编制依据l目的：目的：了解钻芯法的检测流程，明确钻芯法的操作细则了解钻芯法的检测流程，明确钻芯法的操作细则l 编制依据编制依据：钻芯法检测混凝土强度技术规程钻芯法检测混凝土强度技术规程(CECS03:2007)(CECS03:2007)第二页，本课件共有22页钻芯法的原理与适用范围钻芯法的原理与适用范围l钻芯法是利用钻芯法是利用专用钻机专用钻机，从从结构混凝土中钻取芯结构混凝土中钻取芯样以检测混凝土强度或样以检测混凝土强度或观察混凝土内部质量观察混凝土内部质量的的方法。由于它对结构混方法。由于它
2、对结构混凝土造成局部损伤，因凝土造成局部损伤，因此是一种此是一种半破损半破损的现场的现场检测手段。检测手段。l本规程适用于钻芯法检测本规程适用于钻芯法检测结构中结构中强度不大于强度不大于80MPa的普通混凝土强的普通混凝土强度。对强度等级度。对强度等级低于低于C10的混凝土结构，不宜采用的混凝土结构，不宜采用钻芯法检测。钻芯法检测。第三页，本课件共有22页钻芯法的优缺点钻芯法的优缺点l优点：优点：用钻芯法检测混凝土的强度、裂缝、接缝、分用钻芯法检测混凝土的强度、裂缝、接缝、分层、孔洞或离析等缺陷，具有层、孔洞或离析等缺陷，具有直观、精度高直观、精度高等特点。等特点。l缺点：缺点：钻芯法检测混凝
3、土质量除具有直观、可靠、精钻芯法检测混凝土质量除具有直观、可靠、精度高和应用广外，它也有一定的局限性：度高和应用广外，它也有一定的局限性：钻芯时对结构钻芯时对结构造成局部损伤造成局部损伤，因而对于钻芯位置的选择，因而对于钻芯位置的选择及钻芯数量等均受到一定限制，而且它所代表的区域也及钻芯数量等均受到一定限制，而且它所代表的区域也是有限的；是有限的；钻芯机及芯样加工配套机具与非破损测试仪器相比，比钻芯机及芯样加工配套机具与非破损测试仪器相比，比较笨重，移动不够方便，测试成本也较高；较笨重，移动不够方便，测试成本也较高；钻芯后的孔洞需要修补，尤其当钻断钢筋时更增加了钻芯后的孔洞需要修补，尤其当钻断
4、钢筋时更增加了修补工作的困难。修补工作的困难。第四页，本课件共有22页现场钻取芯样现场钻取芯样第五页，本课件共有22页芯样钻取（芯样钻取（1）主要设备主要设备1.电动机电动机2.变速箱变速箱3.钻头钻头4.膨胀螺栓膨胀螺栓5.支承螺丝支承螺丝6.底座底座7.行走轮行走轮8.立柱立柱9.升降齿条升降齿条10.进钻手柄进钻手柄11.堵盖堵盖膨胀锚栓法（膨胀锚栓法（常用固定方法）：常用固定方法）：即可垂直固定也即可垂直固定也可成水平或任一角度固定钻机。可成水平或任一角度固定钻机。这种固定方法稳这种固定方法稳定可靠，但需配置混凝土冲击钻和锚固螺栓。定可靠，但需配置混凝土冲击钻和锚固螺栓。第六页，本课件
5、共有22页芯样钻取（芯样钻取（2）设备选取设备选取l钻取芯样及芯样加工、测量的主要设备与仪器均应有产品合格证，计量器具应有检钻取芯样及芯样加工、测量的主要设备与仪器均应有产品合格证，计量器具应有检定证书并在有效使用期内。定证书并在有效使用期内。l钻芯机应具有足够的钻芯机应具有足够的刚度、操作灵活、固定和移动方便刚度、操作灵活、固定和移动方便，并应有，并应有水冷却系统水冷却系统。l钻取芯样时宜采用钻取芯样时宜采用金刚石或人造金刚石薄壁钻头金刚石或人造金刚石薄壁钻头。钻头胎体不得有肉眼可见。钻头胎体不得有肉眼可见得裂缝、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。钻头胎体对钢体的同心偏差得裂缝、缺边、少角、倾斜
6、及喇叭口变形。钻头胎体对钢体的同心偏差不得大不得大于于0.3mm，钻头的径向跳动，钻头的径向跳动不大于不大于1.5mm。l锯切芯样时使用的锯切机和磨芯机，应具有锯切芯样时使用的锯切机和磨芯机，应具有冷却系统冷却系统和牢固夹紧芯样的和牢固夹紧芯样的装置；配套使用的人造金刚石圆锯片应有足够的刚度。装置；配套使用的人造金刚石圆锯片应有足够的刚度。l芯样宜采用芯样宜采用补平装置（或研磨机）补平装置（或研磨机）进行芯样端面加工。补平装置除应保进行芯样端面加工。补平装置除应保证芯样的端面平整外，尚应保证芯样端面与芯样轴线证芯样的端面平整外，尚应保证芯样端面与芯样轴线垂直垂直。l探测钢筋位置的磁感仪，应适用
7、于现场操作，最大探测深度不应探测钢筋位置的磁感仪，应适用于现场操作，最大探测深度不应小于小于60mm,探测位置偏差探测位置偏差不宜不宜大于大于5mm。l钻取芯样时应控制进钻的速度。钻取芯样时应控制进钻的速度。第七页，本课件共有22页第八页，本课件共有22页芯样钻取（芯样钻取（3）钻取芯样的位置确定钻取芯样的位置确定：l(1)(1)结构或构件受力较小的部位结构或构件受力较小的部位 梁梁 板板 柱柱l(2)(2)混凝土强度质量具有代表性的部位混凝土强度质量具有代表性的部位l(3)(3)便于钻芯机安放与操作的部位便于钻芯机安放与操作的部位l(4)(4)避开主筋、预埋件和管线的位置避开主筋、预埋件和管
8、线的位置第九页，本课件共有22页芯样钻取（芯样钻取（4）钻取的芯样数量应符合以下规定：钻取的芯样数量应符合以下规定：（1）检验批抽样数量：）检验批抽样数量：芯样试件的数量应根据检验批的容量确定。标准芯样试件的最小样本芯样试件的数量应根据检验批的容量确定。标准芯样试件的最小样本量量不宜少于不宜少于15个个，小直径芯样试件的最小样本量应适当增加。，小直径芯样试件的最小样本量应适当增加。芯样应从检验批的结构构件中随机抽取，每个芯样应取自一个构件或结芯样应从检验批的结构构件中随机抽取，每个芯样应取自一个构件或结构的局部部位。构的局部部位。（2）单构件抽样数量：）单构件抽样数量：有效芯样有效芯样不少于不
9、少于3个个，较小构件，较小构件不少于不少于2个个。（3）修正法抽样数量：）修正法抽样数量：标准芯样的数量标准芯样的数量不应少于不应少于6个个，小直径芯样的试件数量宜适当增加。，小直径芯样的试件数量宜适当增加。当采用的间接检测方法为无损检测方法时，钻芯位置应与检测检测方当采用的间接检测方法为无损检测方法时，钻芯位置应与检测检测方法相应的测区重合；有损伤时，钻芯位置应布置在相应的测区附近。法相应的测区重合；有损伤时，钻芯位置应布置在相应的测区附近。第十页，本课件共有22页芯样钻取（芯样钻取（5）有效芯样的确定：有效芯样的确定：（1）芯样应进行标记。当所取芯样高度和质量不能满足要求时，则应重新钻取）
10、芯样应进行标记。当所取芯样高度和质量不能满足要求时，则应重新钻取芯样芯样（2）芯样有效性）芯样有效性l高径比要求：高径比要求：0.951.05l钢筋含量钢筋含量:标准芯样内标准芯样内小于小于10mm10mm钢筋最多有钢筋最多有2 2根根，小芯样内，小芯样内小于小于10mm10mm最多有最多有1 1根根 钢筋应与芯样试件的轴线基本垂直并离开端面钢筋应与芯样试件的轴线基本垂直并离开端面10mm以上以上 芯样试件尺寸偏差及外观质量超过下列数值时，相应的测试数据无效。芯样试件尺寸偏差及外观质量超过下列数值时，相应的测试数据无效。l芯样直径：任一直径与平均直径相差芯样直径：任一直径与平均直径相差大于大于
11、2mm 芯样无效芯样无效l芯样不垂直度：芯样不垂直度：大于大于1 l芯样端面平整度：在芯样端面平整度：在100mm长度内长度内大于大于0.1mm l裂缝、管线或较大缺陷裂缝、管线或较大缺陷l补平厚度：水泥砂浆、水泥净浆或聚合物水泥砂浆补平厚度：水泥砂浆、水泥净浆或聚合物水泥砂浆不宜大于不宜大于5mm；硫磺胶泥；硫磺胶泥不宜大于不宜大于1.5mm 第十一页，本课件共有22页钻取的芯样钻取的芯样第十二页，本课件共有22页芯样加工芯样加工 1.芯样切割加工芯样切割加工 l1）芯样试件切割前应）芯样试件切割前应标注好芯样编号。标注好芯样编号。l2）芯样加工时，一般情况下）芯样加工时，一般情况下将影响强
12、度试验的缺边、掉角、钢筋等部将影响强度试验的缺边、掉角、钢筋等部分切除分切除，为检测砼受冻层或疏松层强度时，切割加工中要注意保留，为检测砼受冻层或疏松层强度时，切割加工中要注意保留这一部分混凝土。这一部分混凝土。l3)芯样试件内不应含有钢筋芯样试件内不应含有钢筋，或最多只允许含有二根直径小于，或最多只允许含有二根直径小于10mm的的钢筋钢筋,且钢筋应与芯样轴线基本垂直并不得露出端面。且钢筋应与芯样轴线基本垂直并不得露出端面。l2.芯样端面的修整芯样端面的修整 补平法：补平法：l 硫磺胶泥补平硫磺胶泥补平：简单、方便、效率高，容易保证补平质量，：简单、方便、效率高，容易保证补平质量，补平后即可进
13、行抗压试验，其缺点是硫磺蒸气中含有二氧化硫等补平后即可进行抗压试验，其缺点是硫磺蒸气中含有二氧化硫等有害气体。有害气体。l 水泥砂水泥砂(净净)浆补平浆补平：比芯样强度高一个强度等级比芯样强度高一个强度等级、水泥砂浆补平层、水泥砂浆补平层厚度不宜大于厚度不宜大于5mm、养护室内养护。养护室内养护。第十三页，本课件共有22页芯样测量芯样测量l(1)芯样高度芯样高度 直径和高度均为直径和高度均为l00mm（高径比为（高径比为1:1）的芯样试件的芯样试件作为圆柱体标准试件。作为圆柱体标准试件。修补后的芯样高度用钢板尺或卡尺测量，精确至修补后的芯样高度用钢板尺或卡尺测量，精确至lmm。l(2)端面平整
14、度端面平整度 芯样端面是进行抗压试验时的承压面，其平整度对抗压强度影响很大。当端面中间凸出芯样端面是进行抗压试验时的承压面，其平整度对抗压强度影响很大。当端面中间凸出1mm时，其抗压强度只有平整试件的二分之一左右，因此国内外标准都对芯样端面平整度有严格时，其抗压强度只有平整试件的二分之一左右，因此国内外标准都对芯样端面平整度有严格要求。要求。测量方法：测量方法：用钢板尺或角尺紧靠在芯样端面上，一面转动钢板尺一面用塞尺测量与芯用钢板尺或角尺紧靠在芯样端面上，一面转动钢板尺一面用塞尺测量与芯样之间的缝隙，在样之间的缝隙，在l00mm长度范围内不超过长度范围内不超过0.1mm为合格。为合格。l(3)
15、垂直度垂直度 芯样两个端面应相互平行且应垂直于轴线。芯样端面与轴线间垂直度偏差过大，抗压时会降芯样两个端面应相互平行且应垂直于轴线。芯样端面与轴线间垂直度偏差过大，抗压时会降低强度。一般规定垂直度偏差不得超过低强度。一般规定垂直度偏差不得超过2度。度。测量方法：测量方法：用游标量角器分别测量两个端面与轴线间的夹角，在用游标量角器分别测量两个端面与轴线间的夹角，在902时为合格，测时为合格，测量时精确至量时精确至0.1度。度。l(4)平均直径平均直径 用游标卡尺测量芯样中部，在相互垂直的两个位置上取其两次测量的算术平均值作为平均直用游标卡尺测量芯样中部，在相互垂直的两个位置上取其两次测量的算术平
16、均值作为平均直径，精确至径，精确至1mm。沿芯样高度任一直径与平均直径的相差不能超过沿芯样高度任一直径与平均直径的相差不能超过2mm。第十四页，本课件共有22页测量示例测量示例第十五页，本课件共有22页芯样混凝土强度试验与计算（芯样混凝土强度试验与计算（1）抗压试验方法：抗压试验方法：l芯样试件进行抗压试验时可分芯样试件进行抗压试验时可分潮湿和干燥状态潮湿和干燥状态两种情况。两种情况。干燥状态下试验的试件通常比经过浸湿的芯样强度高干燥状态下试验的试件通常比经过浸湿的芯样强度高7%左右。左右。l钻芯法规程规定：钻芯法规程规定：结构工作条件比较干燥，芯样试件以结构工作条件比较干燥，芯样试件以自然干
17、燥状态进行试验；结构工作条件比较潮湿，芯自然干燥状态进行试验；结构工作条件比较潮湿，芯样试件以潮湿状态进行试验。对于样试件以潮湿状态进行试验。对于干燥状态干燥状态，即芯样，即芯样试件试件在受压前在室内自然干燥在受压前在室内自然干燥3d；潮湿状态潮湿状态进行试验时，进行试验时，芯样芯样试件在试件在205的清水中浸泡的清水中浸泡40-48h。第十六页，本课件共有22页芯样混凝土强度试验与计算（芯样混凝土强度试验与计算（2）数据处理：数据处理：芯样试件的混凝土抗压强度芯样试件的混凝土抗压强度 fcu,corFc/A fcu,cor芯样试件的混凝土抗压强度值（芯样试件的混凝土抗压强度值（MPa）Fc芯
18、样试件的抗压试验测得的最大压力（芯样试件的抗压试验测得的最大压力（N）A 芯样试件抗压截面面积（芯样试件抗压截面面积（mm2)第十七页，本课件共有22页芯样混凝土强度试验与计算（芯样混凝土强度试验与计算（3）检验批的混凝土强度推定值应计算推定区间：检验批的混凝土强度推定值应计算推定区间：上限值上限值 f fcu,e1cu,e1=f=fcu,corcu,cor,m-k,m-k1 1S Scorcor ，精确，精确0.1 MPa 0.1 MPa 下限值下限值 f fcu,e2cu,e2=f=fcu,corcu,cor,m-k,m-k2 2S Scorcor ，精确，精确0.1 MPa 0.1 MP
19、a 1.1.芯样平均值芯样平均值f fcu,corcu,cor,m,m，精确，精确0.1 MPa0.1 MPa；2.2.标准差标准差S Scorcor，精确，精确0.1 MPa0.1 MPa。3.k3.k1 1、k k2 2推定区间上限值系数和下限值系数，查附录推定区间上限值系数和下限值系数，查附录B B。f fcu,e1cu,e1和和f fcu,e2cu,e2所构成推定区间的置信度宜为所构成推定区间的置信度宜为0.850.85，f fcu,e1cu,e1与与 f fcu,e2cu,e2之间的差之间的差值不宜大于值不宜大于5.0MPa5.0MPa和和0.10f0.10fcu,corcu,cor
20、,m,m两者的较大值。两者的较大值。宜以宜以f fcu,e1cu,e1作为检验批混凝土强度的推定值。作为检验批混凝土强度的推定值。第十八页，本课件共有22页芯样混凝土强度试验与计算（芯样混凝土强度试验与计算（4）钻芯修正时：钻芯修正时：l宜采用修正量的方法宜采用修正量的方法l钻芯修正后的换算强度可按下列公式计算：钻芯修正后的换算强度可按下列公式计算：f ccu,i0=f ccu,i+f f=fcu,cor,m-f ccu,mj 式中式中 f ccu,i0修正后得换算强度；修正后得换算强度；f ccu,i修正前得换算强度；修正前得换算强度；f修正量；修正量；f ccu,mj所用间接检测方法对应芯
21、样测区得换算强度的算术所用间接检测方法对应芯样测区得换算强度的算术 平均值。平均值。l由钻芯修正方法确定检验批的混凝土强度推定值时，应采用修正后的样本由钻芯修正方法确定检验批的混凝土强度推定值时，应采用修正后的样本算术平均值和标准差，并按本规程第算术平均值和标准差，并按本规程第3.2.2条、第条、第3.2.3条规定的方法确条规定的方法确定。定。第十九页，本课件共有22页钻芯法与回弹法的区别钻芯法与回弹法的区别l原原理理：回回弹弹法法是是用用一一弹弹簧簧驱驱动动的的重重锤锤，通通过过弹弹击击杆杆（传传力力杆杆），弹弹击击混混凝凝土土表表面面，并并测测出出重重锤锤被被反反弹弹回回来来的的距距离离，
22、以以回回弹弹值值（反反弹弹距距离离与与弹弹簧簧初初始始长长度度之之比比）作作为为与与强强度度相相关关的的指指标标，来来推推定定混混凝凝土土强强度度的的一一种种方方法法。由由于于测测量量在在混混凝凝土土表表面面进进行行，所所以以应应属属于于一一种种表表面面硬硬度度法法，是是基基于于混混凝凝土土表表面面硬硬度度和和强强度度之之间间存存在在相相关关性性而而建建立立的的一一种检测方法。种检测方法。查表换算查表换算 计算计算 查表换算查表换算测区换算值测区换算值强度推定值强度推定值 （测强曲线）（测强曲线）（数理统计）（数理统计）l原理：原理：钻芯法钻芯法是利用混凝土钻芯机，是利用混凝土钻芯机，直接从所
23、需检测的结构或构件上直接从所需检测的结构或构件上钻钻取混凝土芯样取混凝土芯样，按有关规范加工，按有关规范加工处理后，进行处理后，进行抗压试验抗压试验，根据，根据芯样芯样的抗压强度推定结构混凝土立方体抗的抗压强度推定结构混凝土立方体抗压强度压强度的一种的一种局部破损局部破损的检测方法，的检测方法，因直观、可靠、准确度高而广泛运因直观、可靠、准确度高而广泛运用于混凝土结构现场质量检测中。用于混凝土结构现场质量检测中。评定结构质量的一种检测方法，和评定结构质量的一种检测方法，和非破损方法并列互补。非破损方法并列互补。试验试验 计算计算l钻取芯样钻取芯样芯样强度值芯样强度值强度推定值强度推定值 （数理统计）（数理统计）第二十页，本课件共有22页回弹法与钻芯法对比回弹法与钻芯法对比第二十一页，本课件共有22页感感谢谢大大家家观观看看第二十二页，本课件共有22页