芯樣鉆取位置對芯樣混凝土強度的影響研究

李春峰　（淮南市建設工程質量監督檢測中心，安徽　淮南　232001）

芯樣鉆取位置對芯樣混凝土強度的影響研究

李春峰（淮南市建設工程質量監督檢測中心，安徽淮南232001）

文章依據試驗數據對梁構件在受力較小部位鉆取芯樣的做法提出一些看法。結合案例，研究了柱及板類構件在不同高度位置鉆取芯樣強度值偏差情況，探討鉆芯機分別在平行及垂直混凝土振搗方向得到的芯樣值的偏差情況。

鉆芯法；鉆芯深度；不同鉆取方向

0　引言

鉆芯法因可靠、準確的優點而廣泛運用于現場混凝土質量檢測中。實際檢測中，鉆芯機鉆取部位及鉆取深淺會造成芯樣結果偏差較大，有些檢測機構為了保護結構承載力甚至將全部芯樣取自受拉區混凝土，造成檢測值不具備代表性。筆者結合自己多年的工程檢測實踐經驗，探討梁構件不同受力區的芯樣強度值差異；研究了柱構件不同高度以及底板類構件不同鉆芯深度芯樣強度值偏差情況。

1　梁構件不同受力區的芯樣強度值

在選擇芯樣選取部位時，《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》（CECS03：2007）第5.02條要求應選擇受力較小的部位并要求鉆取部位混凝土質量具有代表性。理論上彎矩M=0處的混凝土適合鉆取芯樣，對構件影響甚微，但實際操作中，由于梁跨中下部位置易于操作鉆芯機，且此處沒有抗剪鋼筋，并且該部分混凝土只受拉，檢測機構往往選擇在梁跨中下部混凝土受拉區鉆取芯樣。

筆者認為，此條規定是否適合梁類構件有待商酌。混凝土的存在意義主要是承受抗壓強度。許多施工企業拆模較早，混凝土分別在受拉和受壓狀態下完成強度的緩慢增長過程。施工現場發現許多框架梁由于拆模較早造成梁底產生了裂縫，如果在裂縫影響區域鉆取芯樣，肯定會嚴重降低芯樣強度。

如果為了避免對結構造成傷害，不考慮梁受壓區和受拉區混凝土的強度實際差異，現場檢測不能實際反映出混凝土實際強度，造成檢測結果失真并由此產生結構加固帶來的不必要損失。筆者在工地現場選取了一些尺寸較大的梁進行了試驗，在同一梁混凝土受壓區和受拉區分別鉆取一個芯樣進行強度比較，為了盡量避免梁受損，芯樣選取了直徑70mm的小芯樣。試驗結果表明，梁受壓區芯樣強度會比受拉區強度高；混凝土強度越大，梁跨度越大，偏差越大（見表1）。

梁受壓區和受拉區芯樣強度值比較　表1

2　柱構件不同高度的芯樣強度值

柱構件抽樣時一般情況下會避免建筑角柱等受力復雜的柱子，角柱鋼筋較密且可能為受力偏心構件，取芯時有可能取到受拉區混凝土芯樣。

由于柱混凝土振搗后會因為重力作用造成下半部石子比上半部偏多，因此一般情況下柱子下部分的混凝土強度要高于上部分。檢測時，柱最下部屬于鋼筋接頭的部位及箍筋加密區，鋼筋分布密；因此檢測機構檢測時基本上都避開這一區域。基本上柱身往上1～1.5m范圍內已經避開鋼筋加密區，并且試驗人員易于操作，檢測人員基本上會將鉆芯部位選在地面以上1～1.5m范圍內。筆者2015年對淮南3棟商業中心一層柱采用回彈檢測，并鉆取芯樣進行強度修正。該商業中心一層柱高約6m。由于一層柱鋼筋有效間距＜100mm，故采用70mm芯樣抽取芯樣，考慮到小芯樣離散型較大，故3個批次共鉆取有效芯樣32個。因為該一層柱高6m，筆者有意將32個芯樣分別在離地面1.2m、2.2m、3.2m處分別鉆取。結果總結如表2所示。試驗結果表明，高度相差2m的情況下，下部芯樣平均值要比上部芯樣值高約5MPa。

柱不同部位芯樣強度值比較　表2

3　底板基礎不同深度的芯樣強度值

淮南市某工程負二層地下室基礎底板，設計厚度500mm，設計強度C35。由于標養試塊不合格，故委托淮南市建設工程質量監督檢測中心進行鉆芯法檢測。現場檢測時甲方和施工單位均擔心鉆芯太深造成修補后滲水，要求檢測單位鉆取芯樣不要超過150mm。檢測中心共抽取有效芯樣19個，平均值僅22.1 MPa，且方差較大，不能批量評定。由于檢測結果和設計強度差距較大，各責任主體均對檢測結果懷疑，檢測單位甚至用測力環對壓力機進行了核查，檢查結果為壓力設備正常。經工地及攪拌站調查結果顯示，該批混凝土粉煤灰摻量較大，且冬季施工并且混凝土剛澆筑后便下起了雨，施工企業沒有采取保護措施等。

由于檢測結果較低，設計單位拒絕進行加固處理。檢測中心提出加大鉆取芯樣深度進行二次檢測的方案，并得到各責任方同意。二次檢測時將芯樣鉆取深度均提高到300mm以上，并最大可能地截取下部部分，最終該批混凝土強度推定值達到25.2MPa。該檢測結果得到設計和加固單位采用，作為該工程的加固依據。

該案例由于鉆芯深度不同，結果批量推定值提高了一個強度等級以上。雖然是個例，但對于振搗及養護不到位的板類構件檢測仍然具有參考意義。

4　鉆芯機不同進鉆方向的芯樣強度值

1988版規程的有關數據均是采用鉆芯機進鉆方向與混凝土成型方向垂直鉆取的情況下獲得的，并在條文說明中要求鉆頭進取方向盡量和混凝土成型方向相垂直。1988版規程認為當鉆機進鉆方向與混凝土成型方法方向垂直時，比與成型方向平行時取出的芯樣強度要低一些，具體低多少，并沒有給出具體的試驗數據。2007版規程刪除了進鉆方向的解釋，而且在實際檢測中，梁柱構件均采用鉆進方向垂直于混凝土成型方向，但當遇到底板基礎類就不得不選擇與混凝土成型方向平行方向進行鉆取。筆者選取了淮南市2個工地的承臺基礎，在取芯位置盡量保持同一水平線的條件下，分別在進鉆方向平行和垂直混凝土成型方向各抽取了73個芯樣。統計結果如表3。

柱不同部位芯樣強度值比較　表3

試驗結果表明，取芯方向與混凝土澆筑成型方向垂直時，比與澆筑成型方向平行時取出的芯樣強度要低，并且混凝土強度越高，差距越大。

5　結論

本文通過具體工程檢測數據，對不同的檢測結果進行比較，根據比較結果，可得如下結論：

①梁構件混凝土受壓區應該屬于具有強度代表性的部位，應適當增加受壓區抽樣數量，有利于提高檢測結果值；

②柱構件抽樣應該避免建筑角柱等受力復雜的柱，且柱混凝土芯樣值下部高、上部低，因此鉆取芯樣部位應選在柱子中部位置；

③對于摻和料用量較大且振搗及養護不利的底板基礎，鉆取深度應加大，但應該在檢測報告中注明芯樣截取位置；

④鉆芯機不同進鉆方向對芯樣值有影響，進鉆方向平行于振搗方向取得的芯樣值較垂直于振搗方向取得的芯樣值要高，并且強度越高，差距越大。

［1］CECS03：2007，鉆芯法檢測混凝土強度技術規程［S］.

［2］CECS03：88，鉆芯法檢測混凝土強度技術規程［S］.

TU502

A

1007-7359（2016）04-0282-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.113

李春峰（1981-），男，安徽蕭縣人，碩士，工程師，主要從事結構及建筑節能檢測工作。