鉆芯法檢測混凝土強度試驗問題和處理方法技術(shù)總結(jié)

李玲子

（廣州鐵誠工程質(zhì)量檢測有限公司）

1 混凝土強度的檢測方法

隨著時代的發(fā)展，混凝土在鐵路、公路、建筑、水利等工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應用，混凝土的施工質(zhì)量也更加重視了起來。混凝土是以水泥、骨料和水為主要原材料，根據(jù)需要加入礦物摻合料和外加劑等材料，按一定配合比，經(jīng)拌合、成型、養(yǎng)護等工藝制作的、硬化后具有強度的工程材料。混凝土的施工對結(jié)構(gòu)質(zhì)量起著重要性的作用，混凝土施工從支模、澆注、振搗、養(yǎng)護都要求嚴格控制，從而才能確保最后的混凝土的質(zhì)量。混凝土強度是否滿足設計要求對于混凝土的質(zhì)量來說是不可或缺的一項指標。對于混凝土強度的檢測，現(xiàn)主要方法有鉆芯法及回彈法，回彈法檢測混凝土強度最大的優(yōu)點便是作為無損檢測對受檢結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響，僅在混凝土構(gòu)件表面進行，但結(jié)果為混凝土強度的推定值，存在一定誤差，若混凝土內(nèi)部存在缺陷，對混凝土強度的推定會產(chǎn)生較大影響，不能很好地顯示混凝土強度是否滿足要求。鉆芯法檢測混凝土強度會對受檢構(gòu)件造成一定的影響，但是得出的結(jié)果能準確地顯示鉆芯部位的強度。

2 混凝土強度檢測結(jié)果分析

對某在建鐵路工程的隧道進行混凝土強度檢測，本次檢測混凝土設計強度為C50，分別采用回彈法和鉆芯法進行檢測，檢測結(jié)果見表1。

表1

對于鉆芯法檢測混凝土強度這樣的結(jié)果，差異性太大，無法作為判定。造成這樣的結(jié)果，有檢測人員在現(xiàn)場鉆取芯樣試件、芯樣試件的運輸、芯樣試件加工、芯樣試件養(yǎng)護、芯樣試件抗壓試驗各環(huán)節(jié)沒有嚴格按規(guī)范進行，就會有可能造成檢測結(jié)果不準確，并最終導致做出錯誤的判定。本文對造成上述結(jié)果的因素進行分析，并提出了一些有效解決這些問題的措施。

3 造成鉆芯法檢測混凝土強度結(jié)果偏差的原因分析

3.1現(xiàn)場鉆取芯樣試件

鉆芯法檢測混凝土強度，按照規(guī)范的要求選用鉆芯機應選用直徑為110mm 的鉆頭。規(guī)范要求選取的取芯位置應避開主筋、預埋件和管線位置，并盡量避開其他鋼筋。取芯前使用一體式鋼筋掃描儀，探測主筋、預埋件及管線位置，選取合適的鉆孔位置，但因現(xiàn)場鋼筋網(wǎng)分布密集，無法完全避開鋼筋。該隧道的鋼筋采用的是直徑為10mm 的鋼筋，符合規(guī)范規(guī)定的每個標準芯樣試件內(nèi)最多只允許擁有2 根直徑不大于10mm 的鋼筋。現(xiàn)場檢測人員在選取了符合要求的位置鉆取芯樣試件，鉆取芯樣試件的過程中多次遇到鉆頭被卡在混凝土構(gòu)件中，無法平穩(wěn)的推進或者無法取出芯樣試件的情況。經(jīng)過分析，初步判定為鉆筒或鉆頭存在一定程度的老化變形。在更換新的鉆筒后，成功取出幾根芯樣試件，但是在后續(xù)取芯過程，遇到了鉆頭鉆到鋼筋，導致鉆頭變形或芯樣試件無法取出。因鉆筒或鉆頭變形，在鉆取過程未出現(xiàn)明顯問題的芯樣試件，在卸取芯樣試件時可能受到一定的影響。現(xiàn)場取出的芯樣試件，保證有效芯樣試件個數(shù)每組3 個，每鉆取一根芯樣就及時在芯樣上做好標記，并記錄對應信息。取芯工作全部完成后用厚軟材料包裝好芯樣試件，以減少在運輸過程中可能帶來的損傷。

3.2 芯樣試件的加工

芯樣加工前，確認芯樣的狀態(tài)，選用上到平行切割機加工芯樣，調(diào)整芯樣位置，將芯樣試件固定，使鋸切平面垂直于芯樣軸線。切鋸后的芯樣試件應進行端面處理，宜采用雙端面磨平機磨平。檢查加工好的芯樣尺寸，若端面存在影響后續(xù)試驗的空隙則需要修補，采用水泥砂漿進行補平且補平厚度不大于規(guī)范規(guī)定的4mm。加工完成的芯樣試件外觀無裂縫、明顯的錯臺和其他較大缺陷；使用游標卡尺測量芯樣試件的直徑、高度，確保芯樣試件的高徑比大于或等于0.95 且不大于1.05，芯樣試件高度任一直徑與平均直徑相差小于2mm；使用游標萬能量角器測量芯樣試件的兩個端面與軸線的夾角，芯樣試件的端面與軸線垂直度的偏差小于±1°；使用鋼板尺緊靠在芯樣的端面上，一面用塞尺測量鋼板與芯樣端面間的最大縫隙，芯樣試件的端面平整度偏差在直徑范圍內(nèi)不大于0.05mm。檢測人員忽視了一些讀數(shù)上的誤差，以及過分相信自動化的雙端面磨平機的打磨效果，從而忽視了對自動化儀器的使用前檢查。

3.3 芯樣試件的養(yǎng)護

完成加工的芯樣試件，放置在與受檢構(gòu)件混凝土環(huán)境相近的條件下進行養(yǎng)護。因現(xiàn)場受檢構(gòu)件混凝土處于干燥環(huán)境，故將芯樣試件放置在室內(nèi)自然干燥3 天再進行抗壓試驗。在放置芯樣自然干燥的室內(nèi)環(huán)境，中途有其他檢測人員在開空調(diào)的情況下使用該房間，導致芯樣試件未能在室內(nèi)自然干燥3天。

3.4 芯樣試件的抗壓試驗

完成養(yǎng)護工作的芯樣試件，從養(yǎng)護地點取出，確認芯樣試件標識信息無誤，確保其外觀無裂縫、明顯的錯臺和其他較大缺陷，檢查芯樣試件直徑、高度、垂直度、平整度等均與養(yǎng)護前是否一致。按芯樣試件設計的強度等級，選取相應量程的液壓式萬能試驗機進行芯樣試件的抗壓試驗，每塊芯樣試件放置試驗機前，擦拭干凈芯樣試件表面與上、下承壓板面，使每塊芯樣試件的軸心與下壓板中心對準，按規(guī)范要求設置加荷速度。完成全部芯樣試件的抗壓試驗后，計算得出芯樣的抗壓強度。

4 處理方式及結(jié)果

在現(xiàn)場對本次受檢構(gòu)件重新鉆取芯樣試件進行檢測。使用新的鉆筒，遇到鉆到鋼筋或鉆頭卡頓等情況，及時檢查鉆筒及鉆頭是否符合要求，能否繼續(xù)進行芯樣試件的鉆取工作，確保取出的每根芯樣試件都是符合規(guī)范要求的。

完成加工的芯樣試件及時進行外觀和尺寸的測量，對于存疑的數(shù)據(jù)，記錄下來，不過分依賴自動化的儀器。經(jīng)過驗證，雙端面磨平機的刀頭存在老化變形，經(jīng)過維修的雙端面磨平機對重新鉆取的芯樣試件進行磨平，能滿足芯樣試件的端面平整度偏差在直徑范圍內(nèi)不大于0.05mm的要求。

對于重新鉆取的芯樣試件的養(yǎng)護，安排單獨的房間，保證芯樣試件能在與受檢構(gòu)件混凝土環(huán)境相近的條件的室內(nèi)干燥3天。

對從現(xiàn)場鉆取到加工再到養(yǎng)護都嚴格按照規(guī)范要求完成的芯樣試件進行抗壓試驗，計算得出的芯樣抗壓強度試驗結(jié)果見表2。

表2

5 結(jié)語

綜合上述，鉆芯法檢測混凝土強度試驗過程中，從現(xiàn)場鉆取芯樣到芯樣試件的加工再到芯樣試件的養(yǎng)護以及抗壓試驗，每個環(huán)節(jié)都存在操作不當，可能會對測試結(jié)果產(chǎn)生嚴重的影響。因此，在進行鉆芯法檢測混凝土強度試驗過程中必須認真細致，把握好每一個細節(jié)。熟悉各種檢測方法，才能得到一個準確的結(jié)果。