取芯法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)用

梅輝

江西省建筑科學(xué)研究院 江西南昌 330000

1 取芯法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度的具體應(yīng)用

1.1 取芯設(shè)備

取芯設(shè)備主要以鉆芯機(jī)、切片機(jī)、研磨機(jī)為核心。鉆芯機(jī)要求剛度較高，同時需具備操作靈活的特點以及固定、移動便捷的應(yīng)用條件，鉆芯機(jī)需設(shè)有水冷卻系統(tǒng)，規(guī)避過熱造成的無法以及或正常使用[1]。鋸切機(jī)同樣需要冷卻系統(tǒng)，同時需要具備夾緊芯樣的裝置，配套使用的人造金剛石圓鋸片應(yīng)有足夠的剛度。而研磨機(jī)具有磨平芯樣試件端面的作用，取回的芯樣試件宜采用研磨機(jī)或補(bǔ)平裝置進(jìn)行端面加工保證端面與軸線垂直。

1.2 取芯位置

取芯位置要選取混凝土抗壓強(qiáng)度具有代表性的部分進(jìn)行檢。需要注意的是，一般受力部分較大且安全度不足的構(gòu)件截面不可進(jìn)行取芯，以及連接處和邊沿部分且混凝土受力復(fù)雜的部分亦不宜取芯，工作人員取芯過程中，應(yīng)在具有相同條件的構(gòu)件中部取芯，一般情況下通常在基礎(chǔ)、壁和柱上進(jìn)行。此外，應(yīng)用于無損方法校正時，應(yīng)在無損檢測范圍內(nèi)或附近取芯。

1.3 取芯數(shù)量

如對單個構(gòu)件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測時，取芯數(shù)量應(yīng)不小于3個，如構(gòu)件較小取芯數(shù)量應(yīng)不小于2個；如對局部構(gòu)件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測時，跟根據(jù)現(xiàn)場構(gòu)件實際情況對芯樣的位置、數(shù)量、深度進(jìn)行確定；如進(jìn)行大型基礎(chǔ)或大面積墻體抗壓強(qiáng)度檢測時，可將其劃分為若干區(qū)域以此取芯采樣。

1.4 取芯方法以過程

鉆芯機(jī)就位安放平穩(wěn)后，將鉆頭固定，避免工作時出現(xiàn)位置偏差等問題，根據(jù)鉆芯機(jī)結(jié)構(gòu)特點和現(xiàn)場施工具體情況，可選用頂桿支撐、配重、真空吸附、膨脹螺栓等固定方法。安裝鉆頭前，通電檢查主軸旋轉(zhuǎn)方向（三相電動機(jī)），檢查鉆頭是否可順時針方向轉(zhuǎn)動，如無異議安裝鉆頭，鉆桿主軸的轉(zhuǎn)軸應(yīng)調(diào)節(jié)為垂直于鉆孔混凝土表面，繼而將鉆芯接上水源、電源，轉(zhuǎn)動調(diào)速鍵調(diào)整到要求的轉(zhuǎn)速，而后正向轉(zhuǎn)動手柄，使鉆頭緩慢接觸混凝土表面，并向其施加壓力，使邊緣穩(wěn)定在槽壁上。進(jìn)入頂升深度后，反向旋轉(zhuǎn)操作手柄，使鉆頭接近混凝土表面，切斷動力和水分，其中，鉆芯時用于冷卻鉆頭和清除混凝土碎屑的冷卻水流量應(yīng)為3-5L/min，并且出水溫度不能超過30℃。待從鉆孔中取出芯樣，應(yīng)在其干度適應(yīng)后進(jìn)行標(biāo)記，運送芯樣時要應(yīng)仔細(xì)包裝，以此規(guī)避運輸過程發(fā)生損壞。進(jìn)而對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件鉆透后留下的孔洞進(jìn)行修補(bǔ)保證正常使用。同時，施工結(jié)束后也要及時對鉆芯機(jī)和芯樣加工設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)。

1.5 芯樣處理

首先，通過研磨機(jī)磨平端面；其次，采用環(huán)氧砂漿或聚合物水泥漿調(diào)平；最后，抗壓強(qiáng)度小于40MPa的芯樣可用水泥砂漿、水泥漿或聚合物水泥砂漿調(diào)平，調(diào)平厚度不得超過5mm，或者硫磺砂漿調(diào)平，調(diào)平厚度不得超過1.5mm[2]。

1.6 芯樣試件尺寸測量

選擇游標(biāo)卡尺在芯樣試件中間互相垂直的兩個位置上測量平均值，測得的算術(shù)平均數(shù)作為芯樣直徑，精度為0.5毫米；芯樣試件高度可采用鋼卷尺或鋼尺測量，精度為1毫米；利用游標(biāo)量角儀測量母線與芯樣兩端面的夾角，精度可達(dá)0.1°；用鋼尺或方尺接近芯樣端面的平整度，旋轉(zhuǎn)鋼尺時可用塞尺測量芯樣端面與鋼尺之間的間隙，也可用其它專用設(shè)備測量平整度。

1.7 混凝土抗壓強(qiáng)度計算方法

（1）芯樣試件的混凝土抗壓強(qiáng)度值如下：

式中：

f—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）。

（2）檢測批混凝土強(qiáng)度的推定值的確定方法：

1.檢測批的混凝土強(qiáng)度推定值應(yīng)計算推定區(qū)間，推定區(qū)間的上限值和下限值按下列公式計算：

式中：

2 取芯法應(yīng)用的若干反思

2.1 鉆芯、切割環(huán)節(jié)對混凝土抗壓強(qiáng)度測試的影響

取芯法是檢測混凝土抗壓強(qiáng)度最有效的方法，芯樣試件通常是通過鉆孔獲取的，然后切割和處理芯樣試件[3]。鉆具對芯樣有一定的振動能力，將使芯樣表面產(chǎn)生不同程度的損傷，使混凝土界面的縫隙擴(kuò)大，產(chǎn)生不同程度的應(yīng)力，加速應(yīng)力的產(chǎn)生，降低芯樣的強(qiáng)度。芯樣試件鉆孔時，必須掌握正確的操作方法和熟練的操作技術(shù)，以保證巖石樣品的強(qiáng)度，不受外界環(huán)境因素的影響。

2.2 芯樣對混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

芯樣試件尺寸相應(yīng)的會受到各個方面的影響，取芯過程中，一定要確保具有良好的抗壓強(qiáng)度。

2.3 粗骨料品種的影響

抗壓強(qiáng)度與混凝土材料有較大的相關(guān)性，選擇集料時可選用碎石和卵石，因為這些材料較密實，與水泥能有效結(jié)合，使混凝土的抗壓強(qiáng)度得到提高。