鉆芯法檢測砼抗壓強

鉆芯法檢測砼抗壓強第1頁/共24頁

目錄編制目的與編制依據(jù)鉆芯法的原理與適用范圍鉆芯法的優(yōu)缺點芯樣鉆取芯樣加工及測量芯樣混凝土強度試驗與計算了解鉆芯法與回彈法的區(qū)別第2頁/共24頁編制目的與編制依據(jù)目的：了解鉆芯法的檢測流程，明確鉆芯法的操作細則編制依據(jù)：《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:2007)

第3頁/共24頁鉆芯法的原理與適用范圍鉆芯法是利用專用鉆機，從結(jié)構(gòu)混凝土中鉆取芯樣以檢測混凝土強度或觀察混凝土內(nèi)部質(zhì)量的方法。由于它對結(jié)構(gòu)混凝土造成局部損傷，因此是一種半破損的現(xiàn)場檢測手段。本規(guī)程適用于鉆芯法檢測結(jié)構(gòu)中強度不大于80MPa的普通混凝土強度。對強度等級低于C10的混凝土結(jié)構(gòu)，不宜采用鉆芯法檢測。第4頁/共24頁鉆芯法的優(yōu)缺點優(yōu)點：用鉆芯法檢測混凝土的強度、裂縫、接縫、分層、孔洞或離析等缺陷，具有直觀、精度高等特點。缺點：鉆芯法檢測混凝土質(zhì)量除具有直觀、可靠、精度高和應用廣外，它也有一定的局限性：

①鉆芯時對結(jié)構(gòu)造成局部損傷，因而對于鉆芯位置的選擇及鉆芯數(shù)量等均受到一定限制，而且它所代表的區(qū)域也是有限的；

②鉆芯機及芯樣加工配套機具與非破損測試儀器相比，比較笨重，移動不夠方便，測試成本也較高；

③鉆芯后的孔洞需要修補，尤其當鉆斷鋼筋時更增加了修補工作的困難。第5頁/共24頁現(xiàn)場鉆取芯樣第6頁/共24頁芯樣鉆?。?）

主要設(shè)備1.電動機2.變速箱3.鉆頭4.膨脹螺栓5.支承螺絲6.底座7.行走輪8.立柱9.升降齒條10.進鉆手柄11.堵蓋膨脹錨栓法（常用固定方法）：即可垂直固定也可成水平或任一角度固定鉆機。這種固定方法穩(wěn)定可靠，但需配置混凝土沖擊鉆和錨固螺栓。第7頁/共24頁芯樣鉆?。?）

設(shè)備選取鉆取芯樣及芯樣加工、測量的主要設(shè)備與儀器均應有產(chǎn)品合格證，計量器具應有檢定證書并在有效使用期內(nèi)。鉆芯機應具有足夠的剛度、操作靈活、固定和移動方便，并應有水冷卻系統(tǒng)。鉆取芯樣時宜采用金剛石或人造金剛石薄壁鉆頭。鉆頭胎體不得有肉眼可見得裂縫、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形。鉆頭胎體對鋼體的同心偏差不得大于0.3mm，鉆頭的徑向跳動不大于1.5mm。鋸切芯樣時使用的鋸切機和磨芯機，應具有冷卻系統(tǒng)和牢固夾緊芯樣的裝置；配套使用的人造金剛石圓鋸片應有足夠的剛度。芯樣宜采用補平裝置（或研磨機）進行芯樣端面加工。補平裝置除應保證芯樣的端面平整外，尚應保證芯樣端面與芯樣軸線垂直。探測鋼筋位置的磁感儀，應適用于現(xiàn)場操作，最大探測深度不應小于60mm,探測位置偏差不宜大于±5mm。鉆取芯樣時應控制進鉆的速度。第8頁/共24頁第9頁/共24頁芯樣鉆?。?）鉆取芯樣的位置確定：(1)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力較小的部位梁板柱(2)混凝土強度質(zhì)量具有代表性的部位(3)便于鉆芯機安放與操作的部位(4)避開主筋、預埋件和管線的位置第10頁/共24頁芯樣鉆?。?）

鉆取的芯樣數(shù)量應符合以下規(guī)定：（1）檢驗批抽樣數(shù)量：芯樣試件的數(shù)量應根據(jù)檢驗批的容量確定。標準芯樣試件的最小樣本量不宜少于15個，小直徑芯樣試件的最小樣本量應適當增加。芯樣應從檢驗批的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中隨機抽取，每個芯樣應取自一個構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的局部部位。（2）單構(gòu)件抽樣數(shù)量：有效芯樣不少于3個，較小構(gòu)件不少于2個。（3）修正法抽樣數(shù)量：標準芯樣的數(shù)量不應少于6個，小直徑芯樣的試件數(shù)量宜適當增加。當采用的間接檢測方法為無損檢測方法時，鉆芯位置應與檢測檢測方法相應的測區(qū)重合；有損傷時，鉆芯位置應布置在相應的測區(qū)附近。第11頁/共24頁芯樣鉆?。?）

有效芯樣的確定：（1）芯樣應進行標記。當所取芯樣高度和質(zhì)量不能滿足要求時，則應重新鉆取芯樣（2）芯樣有效性高徑比要求：0.95~1.05鋼筋含量:

標準芯樣內(nèi)小于10mm鋼筋最多有2根，小芯樣內(nèi)小于10mm最多有1根鋼筋應與芯樣試件的軸線基本垂直并離開端面10mm以上

芯樣試件尺寸偏差及外觀質(zhì)量超過下列數(shù)值時，相應的測試數(shù)據(jù)無效。芯樣直徑：任一直徑與平均直徑相差大于2mm芯樣無效芯樣不垂直度：大于1°

芯樣端面平整度：在100mm長度內(nèi)大于0.1mm

裂縫、管線或較大缺陷補平厚度：水泥砂漿、水泥凈漿或聚合物水泥砂漿不宜大于5mm；硫磺膠泥不宜大于1.5mm

第12頁/共24頁鉆取的芯樣第13頁/共24頁

芯樣加工

1.芯樣切割加工1）芯樣試件切割前應標注好芯樣編號。2）芯樣加工時，一般情況下將影響強度試驗的缺邊、掉角、鋼筋等部分切除，為檢測砼受凍層或疏松層強度時，切割加工中要注意保留這一部分混凝土。3)芯樣試件內(nèi)不應含有鋼筋，或最多只允許含有二根直徑小于10mm的鋼筋,且鋼筋應與芯樣軸線基本垂直并不得露出端面。2.芯樣端面的修整

補平法：

硫磺膠泥補平：簡單、方便、效率高，容易保證補平質(zhì)量，補平后即可進行抗壓試驗，其缺點是硫磺蒸氣中含有二氧化硫等有害氣體。

水泥砂(凈)漿補平：比芯樣強度高一個強度等級、水泥砂漿補平層厚度不宜大于5mm、養(yǎng)護室內(nèi)養(yǎng)護。

第14頁/共24頁芯樣測量(1)芯樣高度

直徑和高度均為l00mm（高徑比為1:1）的芯樣試件作為圓柱體標準試件。修補后的芯樣高度用鋼板尺或卡尺測量，精確至lmm。(2)端面平整度芯樣端面是進行抗壓試驗時的承壓面，其平整度對抗壓強度影響很大。當端面中間凸出1mm時，其抗壓強度只有平整試件的二分之一左右，因此國內(nèi)外標準都對芯樣端面平整度有嚴格要求。測量方法：用鋼板尺或角尺緊靠在芯樣端面上，一面轉(zhuǎn)動鋼板尺一面用塞尺測量與芯樣之間的縫隙，在l00mm長度范圍內(nèi)不超過0.1mm為合格。(3)垂直度芯樣兩個端面應相互平行且應垂直于軸線。芯樣端面與軸線間垂直度偏差過大，抗壓時會降低強度。一般規(guī)定垂直度偏差不得超過2度。測量方法：用游標量角器分別測量兩個端面與軸線間的夾角，在90°±2°時為合格，測量時精確至0.1度。

(4)平均直徑

用游標卡尺測量芯樣中部，在相互垂直的兩個位置上取其兩次測量的算術(shù)平均值作為平均直徑，精確至1mm。沿芯樣高度任一直徑與平均直徑的相差不能超過2mm。

第15頁/共24頁測量示例第16頁/共24頁芯樣混凝土強度試驗與計算（1）

抗壓試驗方法：芯樣試件進行抗壓試驗時可分潮濕和干燥狀態(tài)兩種情況。干燥狀態(tài)下試驗的試件通常比經(jīng)過浸濕的芯樣強度高7%左右。鉆芯法規(guī)程規(guī)定：結(jié)構(gòu)工作條件比較干燥，芯樣試件以自然干燥狀態(tài)進行試驗；結(jié)構(gòu)工作條件比較潮濕，芯樣試件以潮濕狀態(tài)進行試驗。對于干燥狀態(tài)，即芯樣試件在受壓前在室內(nèi)自然干燥3d；潮濕狀態(tài)進行試驗時，芯樣試件在20±5℃的清水中浸泡40-48h。

第17頁/共24頁芯樣混凝土強度試驗與計算（2）

數(shù)據(jù)處理：

芯樣試件的混凝土抗壓強度

fcu,cor＝Fc/Afcu,cor——芯樣試件的混凝土抗壓強度值（MPa）

Fc——芯樣試件的抗壓試驗測得的最大壓力（N）

A——芯樣試件抗壓截面面積（mm2)第18頁/共24頁芯樣混凝土強度試驗與計算（3）

檢驗批的混凝土強度推定值應計算推定區(qū)間：上限值fcu,e1=fcu,cor,m-k1Scor

，精確0.1MPa

下限值fcu,e2=fcu,cor,m-k2Scor

，精確0.1MPa

1.芯樣平均值fcu,cor,m，精確0.1MPa；

2.標準差Scor，精確0.1MPa。

3.k1、k2推定區(qū)間上限值系數(shù)和下限值系數(shù)，查附錄B。

fcu,e1和fcu,e2所構(gòu)成推定區(qū)間的置信度宜為0.85，fcu,e1與fcu,e2之間的差值不宜大于5.0MPa和0.10fcu,cor,m兩者的較大值。

宜以fcu,e1作為檢驗批混凝土強度的推定值。第19頁/共24頁芯樣混凝土強度試驗與計算（4）鉆芯修正時：宜采用修正量的方法鉆芯修正后的換算強度可按下列公式計算：

fccu,i0=fccu,i+△f△f=fcu,cor,m-fccu,mj

式中fccu,i0——修正后得換算強度；

fccu,i——修正前得換算強度；

△f——修正量；

fccu,mj——所用間接檢測方法對應芯樣測區(qū)得換算強度的算術(shù)平均值。由鉆芯修正方法確定檢驗批的混凝土強度推定值時，應采用修正后的樣本算術(shù)平均值和標準差，并按本規(guī)程第3.2.2條、第3.2.3條規(guī)定的方法確定。第20頁/共24頁鉆芯法與回彈法的區(qū)別原理：回彈法是用一彈簧驅(qū)動的重錘，通過彈擊桿（傳力桿），彈擊混凝土表面，并測出重錘被反彈回來的距離，以回彈值（反彈距離與彈簧初始長度之比）作為與強度相關(guān)的指標，來推定混凝土強度的一種方法。由于測量在混凝土表面進行，所以應屬于一種表面硬度法，是基于混凝土表面硬度和強度之間存在相關(guān)性而建立的一種檢測方法。

查表換算計算

查表換算——測區(qū)換算值——強度推定值

（測強曲線）

（數(shù)理統(tǒng)計）原理：鉆芯法是利用混凝土鉆芯機，直接從所需檢測的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上鉆取混凝土芯樣，按有關(guān)規(guī)范加工處理后，進行抗壓試驗，根據(jù)芯樣的抗壓強度推定結(jié)構(gòu)混凝土立方體抗壓強度的一種局部破損的檢測方法，因直觀、可靠、準確度高而廣泛運用于混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場質(zhì)量檢測中。評定結(jié)構(gòu)質(zhì)量的一種檢測方法，和非破損方法并列互補。

試驗

計算鉆取芯樣——芯樣強度值——強度推定值

（數(shù)理統(tǒng)計）第21頁/共24頁回彈法與鉆芯法對比優(yōu)點缺點（應用范圍）回彈法簡便、快速、費用低、無損、適合大批量1、表面特性限制（1）表面與內(nèi)部質(zhì)量有差異（火災