《 鉆芯法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程》

1T/CASMESXXX—2023鉆芯法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程本文件規(guī)定了鉆芯法檢測混凝土抗壓強度的檢測設備、檢測工作基本要求、芯樣鉆取、芯樣加工和試件、抗壓強度檢測、檢測數(shù)據(jù)分析處理、鉆芯修正的技術要求。本文件適用于采用鉆芯法進行結(jié)構混凝土抗壓強度的檢測。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T4883數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和解釋正態(tài)樣本離群值的判斷和處理GB/T50081混凝土物理力學性能試驗方法標準3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1鉆芯法drilledcoremethod在混凝土構件中鉆取混凝土芯樣，將混凝土芯樣加工成符合規(guī)定的芯樣試件，檢測混凝土芯樣圓柱體抗壓強度，根據(jù)混凝土芯樣圓柱體抗壓強度推定構件混凝土抗壓強度的方法。3.2檢測批inspectionlot混凝土強度等級相同，原材料、配合比、成型工藝、養(yǎng)護條件基本一致且齡期相近的同種類構件構成的檢測對象。3.3按批抽樣檢測batchsamplinginspection從檢測批中抽取樣本，通過對樣本的測試確定檢測批質(zhì)量的檢測方法。3.4隨機抽樣randomsampling從檢測批中抽取樣本單位，每個樣本單位被抽取的可能性都相等的抽樣方式。3.5補充檢測additionaltest為補充已獲得的數(shù)據(jù)所實施的現(xiàn)場檢測。3.6標準芯樣試件standardcoresample公稱直徑為100mm，高徑比為1:1，外觀質(zhì)量和尺寸偏差均符合要求的混凝土圓柱體芯樣試件。3.7推定區(qū)間intervalestimation由樣本數(shù)量、置信水平和分位值確定的混凝土強度推定值的置信區(qū)間。3.8強度換算值conversionstrength由芯樣強度得到的混凝土抗壓強度值。相當于被測構件的測點在所處條件及齡期下，邊長為150mm立方體試塊的抗壓強度值。3.9強度推定值estimatedstrength相當于強度換算值總體分布中保證率不低于95%的強度值。3.10總體修正量totalitycorrectionvalue芯樣試件混凝土抗壓強度換算值的平均值與被修正檢測方法全部測區(qū)（或測點）混凝土抗壓強度換算值的平均值之差。3.11對應樣本修正量correspondingsamplecorrectionvalue芯樣試件混凝土抗壓強度換算值的平均值與被修正檢測方法相應測區(qū)（或測點）混凝土抗壓強度換算值的平均值之差。4檢測設備4.1.1鉆取芯樣及芯樣加工的主要設備、儀器均應有產(chǎn)品合格證。用于芯樣尺寸測量及抗壓試驗的儀器應檢定或校準合格，并在檢定或校準有效期內(nèi)使用。4.1.2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)。3T/CASMESXXX—20234.1.3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的裂縫、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形。鉆頭胎體對鋼體的同心度偏差不得大于0.3mm，鉆頭的徑向跳動不大于1.5mm。4.1.4普通混凝土檢測所用鉆芯機功率應不小于1000w，高強混凝土檢測應采用更大功率鉆芯機。4.1.5工作完畢后，應及時對鉆芯機進行維修保養(yǎng)。4.1.6鋼筋探測儀應適用于現(xiàn)場操作，其最大探測深度不應小于120mm，探測位置偏差不宜大于±3mm。4.1.7切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鋸片應有足夠的剛度。4.1.8磨平機應具有冷卻系統(tǒng)和牢固夾緊芯樣的裝置，磨輪與芯樣軸線應垂直，保證磨平后芯樣端面與芯樣軸線垂直。4.1.9芯樣端面補平儀應保證修補后混凝土芯樣尺寸、平整度、垂直度等達到抗壓強度檢測要求。4.1.10用于檢測混凝土芯樣圓柱體抗壓強度的壓力試驗機應符合GB/T50081中混凝土立方體試塊抗壓強度試驗用壓力試驗的要求。5檢測工作基本要求5.1適用條件5.1.1本文件適用于符合下列條件的混凝土強度的檢測：a)因材料、施工、養(yǎng)護不良而發(fā)生混凝土質(zhì)量問題時；b)需檢測鑒定結(jié)構中混凝土強度，而其它檢測方法不適用時；c)抗壓強度為10.0MPa~100.0MPa。5.2限制條件5.2.1輕骨料混凝土、強度高于100MPa的混凝土等采用鉆芯法檢測時，應進行專門的試驗研究。5.3檢測前宜收集資料5.3.1收集的資料宜包括：a)工程名稱及建設單位、設計單位、施工單位、混凝土攪拌單位和監(jiān)理單位名稱；b)結(jié)構或構件名稱、施工日期、混凝土設計強度等級及設計施工圖紙；c)構件混凝土的原材料（水泥、粗骨料、細骨料等）試驗報告；d)混凝土試塊抗壓強度試驗報告以及相關的施工技術資料；e)存在的質(zhì)量問題及檢測原因。5.4檢測方式選擇5.4.1混凝土強度檢測可采用以下兩種方式進行：a)單個構件檢測，適用于單個柱、梁、墻、基礎等構件檢測，當檢測批構件總數(shù)少于9個時，按單個構件檢測，其檢測結(jié)論不得擴大到未檢測的構件或范圍；b)按批抽樣檢測，適用于檢測批混凝土強度的檢測。45.4.2大型結(jié)構按施工順序可劃分為若干個檢測區(qū)域，每個檢測區(qū)域作為一個獨立構件，根據(jù)檢測區(qū)域數(shù)量及檢測需要，選擇檢測方式。5.4.3單個構件檢測時，有效芯樣試件數(shù)量不宜少于2個，尺寸較小構件，也可以采用一個芯樣。5.5按批抽樣檢測5.5.1按批抽樣檢測時，應進行隨機抽樣，且抽測構件最小數(shù)量應符合表1的規(guī)定。同一檢測批芯樣的數(shù)量不應少于15個，小直徑芯樣的數(shù)量尚不應少于20個，其中每個構件鉆取芯樣數(shù)量不宜超過2個。表1檢驗批最小樣本容量檢驗批的容量檢測類別和樣本最小容量檢驗批的容量檢測類別和樣本最小容量ABCABC23582035826~5058281~5002051~90520注1：檢測類別A適用于施工資料完善，且已有資料結(jié)果合格，采取放寬檢驗的情況；注2：檢測類別B適用于施工資料完善，需要進一步確定混凝土質(zhì)量狀況的工程質(zhì)量檢測，采取正常檢驗的情況；注3：檢測類別C適用于施工資料不完善，或已有資料結(jié)果不合格，或現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)存在問題較多，采取加來檢驗的情況。注4：無特別說明時，樣本單位為構件。6芯樣鉆取6.1鉆芯部位選擇6.1.1芯樣宜在構件的下列部位鉆?。篴)構件受力較小的部位；b)混凝土強度質(zhì)量具有代表性的部位；c)便于鉆芯機安放與操作的部位；d)避開鋼筋、預埋件和管線的位置，采用鋼筋探測儀測試或局部剔鑿避開；e)用鉆芯法和其他方法綜合測定強度時，鉆芯部位應在其它方法的測區(qū)部位或在其測區(qū)附近；f)相鄰芯樣間距不小于500mm。6.2芯樣直徑6.2.1芯樣直徑宜為100mm，為減少對結(jié)構損傷，可鉆取小直徑芯樣。6.2.2芯樣直徑不應小于70mm且不得小于混凝土中粗骨料最大粒徑的2倍。6.3鉆芯操作6.3.1鉆芯機就位并安放平穩(wěn)后，應將鉆芯機固定。固定的方法可根據(jù)鉆芯機構造和施工現(xiàn)場的具體情況確定。5T/CASMESXXX—20236.3.2鉆芯機使用三相電動機時，未安裝鉆頭前應先通電檢查主軸旋轉(zhuǎn)方向。旋轉(zhuǎn)方向正確時，方可安裝鉆頭。6.3.3鉆芯機主軸的旋轉(zhuǎn)軸線，宜調(diào)整到與被鉆芯的混凝土表面相垂直。6.3.4鉆取芯樣時，宜保持勻速鉆進，保證芯樣在5min~15min內(nèi)順利取出。6.3.5鉆芯時用于冷卻鉆頭和排除混凝土碎屑的冷卻水的流量，宜為3L/min~5L/min。6.3.6芯樣應及時進行標記，鉆取芯樣部位應詳細記錄，檢查芯樣高度及質(zhì)量不能滿足要求時，則應重新鉆取芯樣。6.4芯樣運輸保存6.4.1芯樣在搬運之前應采用防震材料仔細包裝，以免碰壞。鉆芯現(xiàn)場的全部記錄應與芯樣抗壓記錄一起存檔。6.4.2構件鉆芯后所留下的孔洞應及時進行修補，修補后應達到原設計承載能力。7芯樣加工和試件7.1芯樣加工7.1.1采用鋸切機加工芯樣試件時，應將芯樣固定，并使鋸切平面垂直于芯樣軸線。鋸切過程中應用水冷卻鋸片和芯樣。7.1.2考慮結(jié)構混凝土的非勻質(zhì)性，必要時檢測報告中宜對鉆取芯樣位置、芯樣切取深度進行描述。7.1.3鋸切后的芯樣，不得直接進行抗壓強度試驗，應按下列規(guī)定進行端面處理：a)抗壓芯樣試件的端面處理，優(yōu)先采用在磨平機上磨平端面的處理方法；b)抗壓強度低于30MPa的芯樣，不宜采用磨平端面的處理方法，應用水泥凈漿、硫磺膠泥、快硬水泥等材料，在專用補平儀上補平。補平層厚度不宜大于2mm，補平層應與芯樣結(jié)合牢固。c)補平材料抗壓強度、彈性模量應與芯樣混凝土接近，抗壓強度高于60MPa的芯樣，不宜采用補平法。7.1.4抗壓芯樣試件內(nèi)不宜含有鋼筋，如不能滿足此項要求，也可有一根直徑不大于10mm的鋼筋，且鋼筋應與芯樣端面基本平行并離開端面10mm以上。7.1.5從構件中鉆取的混凝土芯樣應加工成符合規(guī)定的芯樣試件，正常情況下，應滿足下列要求：式中：H高徑比，精確至0.01；dH───抗壓芯樣試件的高度，精確至1mm；d───抗壓芯樣試件的平均直徑，精確至0.1mm。67.1.6若因構件尺寸等原因，抗壓芯樣試件的高徑比（H/d）不能滿足7.1.5條要求時，對直徑70mm~100mm芯樣，也可采用小高徑比，小高徑比芯樣應滿足下列要求：7.1.7采用小高徑比芯樣時，尺寸效應對芯樣抗壓強度的影響不容忽視，需要進行修正，芯樣試件高徑比換算系數(shù)見下表2。表2芯樣試件高徑比換算系數(shù)高徑比0.600.650.700.750.800.850.90芯樣直徑70mm0.6830.7100.7400.7720.8070.8450.887芯樣直徑100mm0.7180.7440.7710.8010.8330.8680.906注：表中未列數(shù)據(jù)，可按直線內(nèi)插法計算，但不可外推。7.2芯樣尺寸測量7.2.1在進行抗壓強度檢測前，應按下列方法測量芯樣試件尺寸：a)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各測得一個直徑數(shù)值，取兩次測量的算術平均值，精確至0.1mm；b)芯樣高度：用鋼板尺或鋼卷尺測量兩個端面間的距離，精確至1mm；c)不垂直度：用游標量角器測量兩個端面與芯樣側(cè)立面的夾角，取最大值，精確至0.1°;d)不平整度：用鋼板尺緊靠在芯樣端面上，一面轉(zhuǎn)動鋼板尺，一面用塞尺測量鋼板尺與芯樣端面之間的縫隙，或用專用儀器量測，測量儀器精度不低于0.02mm。7.3芯樣尺寸偏差及外觀質(zhì)量要求7.3.1芯樣試件尺寸偏差及外觀質(zhì)量應符合下列要求：a)經(jīng)端面加工后芯樣的高徑比符合7.1.6~7.1.7條要求；b)沿芯樣高度任一直徑與平均直徑相差不大于1.5mm；c)芯樣試件端面的不平整度在100mm長度內(nèi)不超過0.1mm；d)芯樣試件端面與軸線的不垂直度不超過1°;e)芯樣試件無裂縫或其他較大缺陷。不符合上述要求的芯樣應重新加工或廢棄。8抗壓強度檢測8.1檢測步驟和要求8.1.1芯樣試件宜在與被檢測構件混凝土濕度基本一致的條件下進行抗壓強度檢測。8.1.2芯樣試件以自然干燥狀態(tài)進行檢測時，應根據(jù)端面加工方法確定自然干燥的時間；芯樣試件以潮濕狀態(tài)進行檢測時，應在15℃~25℃的清水中浸泡40h~48h，從水中取出后立即進行檢測。8.1.3芯樣試件的抗壓強度檢測應按GB/T50081中對立方體試塊抗壓強度檢測的規(guī)定進行。8.2芯樣混凝土抗壓強度值計算7T/CASMESXXX—20238.2.1芯樣試件的混凝土抗壓強度換算值應按公式（8.2.1）計算：式中：fcr,i───第i個芯樣試件的混凝土強度換算值，精確至0.1MPa；αi───第i個芯樣試件的高徑比換算系數(shù)，見表2，精確至0.001；Fi───第i個芯樣試件抗壓試驗測得的極限壓力（Ndi───第i個芯樣試件的平均直徑（mm）。9檢測數(shù)據(jù)分析處理9.1平均值、標準差及變異系數(shù)計算9.1.1當芯樣數(shù)不少于10個時，應分別按公式（9.1.1-1）、（9.1.1-2）、（9.1.1-3）計算構件或檢測批混凝土強度換算值的平均值、標準差及變異系數(shù)：(9.(9.式中：mf───構件或檢測批混凝土強度換算值的平均值，精確至0.1MPa；Scor───構件或檢測批混凝土強度換算值的標準差，精確至0.01MPa；δ───構件或檢測批混凝土強度換算值的變異系數(shù)，精確至0.01；n───芯樣試件數(shù)量。9.2異常數(shù)據(jù)判斷與處理9.2.1按批抽樣檢測時，應進行異常數(shù)據(jù)的判斷和處理，異常數(shù)據(jù)的判斷和處理應符合GB/T4883的規(guī)定。9.3混凝土強度推定值9.3.1單個構件檢測單個構件混凝土抗壓強度推定值應按公式（9.3.1）計算：8fc,e=fcor,min(9.3.1式中：fc,e───構件或檢測批混凝土強度推定值，精確至0.1MPa；fcor,min───構件或檢測批混凝土強度換算值中的最小值，精確至0.1MPa。9.3.2按批抽樣檢測9.3.2.1檢測批混凝土強度推定值應計算推定區(qū)間，推定區(qū)間的置信度宜為0.90，并使錯判概率為0.05，漏判概率為0.05，具有95%保證率特征值的推定區(qū)間上限值和下限值可按公式（9.3.2-1）、（9.3.2-2）計算，當采用小直徑芯樣試件時，推定區(qū)間的置信度可為0.85，使錯判概率為0.05，漏判概率為0.10，對應推定區(qū)間下限值可按公式（9.3.2-3）計算fc,c=mf-k0.05,uscor(9.3.2-fc,l=mf-k0.05,lscor(9.3.2-fc,l=mf-k0.1,lscor(9.3.2-m△f=(9.3.2-Δf=fc,u-fc(9.3.2-式中：fc,u───檢測批混凝土具有95％保證率特征值的推定區(qū)間上限值，精確至0.1MPa；fc,l───檢測批混凝土具有95％保證率特征值的推定區(qū)間下限值，精確至0.1MPa；k0.05,u───0.05分位數(shù)推定區(qū)間上限值系數(shù)，按檢測批測區(qū)數(shù)量由附錄A查得；k0.05,l───0.05分位數(shù)推定區(qū)間下限值系數(shù)，按檢測批測區(qū)數(shù)量由附錄A查得；k0.1,l───0.1分位數(shù)推定區(qū)間下限值系數(shù)，按檢測批測區(qū)數(shù)量由附錄A查得；m△f───推定區(qū)間上限值與下限值的均值；Δfcu───推定區(qū)間上限值與下限值的差值。9.3.2.2按批抽樣檢測時，Δfcu不宜大于5.0MPa和0.1mm△f兩者的較大值，否則可在分析原因的基礎上采取下列措施之一進行處理，直到滿足本條要求：a)分析施工條件及檢測結(jié)果，重新劃分檢測批，進行補充檢測；b)增加測區(qū)的數(shù)量；c)若采取上述措施仍不能滿足要求，或無條件采取上述措施時，可按本文件第9.3.1條提供單個構件的檢測結(jié)果。9.3.2.3檢測批混凝土抗壓強度推定值應按公式（9.3.2-6）計算：9T/CASMESXXX—2023fc,e=fc,u(9.9.4異常構件處理9.4.1同一檢測批中各構件芯樣混凝土強度換算值fcr,i與fc,e對比，若fc,e-fcr,i＞5.0MPa，則應將該構件做為異常構件。9.4.2對于強度明顯低于fc,e的異常構件，應按單個構件進行檢測，并在報告中說明。10鉆芯修正10.1適用條件10.1.1對間接測強方法檢測結(jié)果有懷疑時，可采用鉆芯修正法進行檢測。10.1.2鉆芯修正法可采用總體修正量法，或?qū)獦颖拘拚糠ǎ磁闃訖z測宜優(yōu)先采用總體修正量方法。10.1.3采用總體修正量法時，芯樣抗壓強度應滿足公式（10.1.3）：f}(1010.2取芯數(shù)量及位置10.2.1當采用鉆芯修正時，芯樣試件的數(shù)量和取芯位置應符合下列要求：a)符合同一檢測批的被檢測構件采用同一修正量；b)芯樣應從采用間接方法的結(jié)構構件中隨機抽取，取芯位置應符合本文件第6.1條的規(guī)定；c)同一檢測批標準芯樣的數(shù)量不應少于6個，小直徑芯樣的數(shù)量尚不應少于9個；d)當采用的間接檢測方法為無損檢測方法時，鉆芯位置應與該檢測方法相應的測區(qū)重合；e)當采用的間接檢測方法對構件有損傷時，鉆芯位置應布置在該檢測方法相應測區(qū)的附近。10.3總體修正量法計算10.3.1總體修正量應按公式（10.3.1）計算：Δtot=mf-mf(1010.3.2修正后測區(qū)（或測點）混凝土強度換算值按公式（10.3.2）計算：fc,i=fc,i0+Δtot式中：Δtot───總體修正量，精確至0.1MPa；mf───同一檢測批間接檢測方法測區(qū)（或測點）混凝土強度換算值的平均值，精確至0.1MPa；fc,i───間接檢測方法修正后測區(qū)（或測點）混凝土強度換算值，精確至0.1MPa；fc,i0───間接檢測方法修正前測區(qū)（或測點）混凝土強度換算值，精確至0.1MPa。10.4對應樣本修正量法計算10.4.1對應樣本修正量應按公式（10.4.1）計算：Δloc=mf-mf(10.4.式中：Δloc───對應樣本修正量，精確至0.1MPa；mf───與鉆芯部位相應的間接檢測方法測區(qū)（或測點）混凝土強度換算值的平均值，精確至10.4.2修正后測區(qū)（或測點）混凝土強度換算值按公式（10.4.2）計算：fc,i=fc,i0+Δloc