钻芯法检测结构混凝土抗压强度的要点分析

钻芯法检测结构混凝土抗压强度的要点分析

王嘉伟

广东省建筑科学研究院集团股份有限公司  广东广州  510599

摘要:混凝土的强度是影响结构力学性能的重要指标，也是影响混凝土质量的重要指标，因而必须对其进行强度的检验和鉴别。本文通过对钻芯法的技术要求的详细阐述，分析了钻芯法在混凝土抗压强度测试中应注意的几个问题，并结合工程实例，讨论了钻芯法的施工路线和有关技术要求。

关键词:混凝土；钻芯法；检测；抗压强度

为进一步提高钻芯法的检测结果的可信度，本文通过对影响钻芯法检测混凝土抗压强度的各种因素进行了研究，并提出了在实际应用中应注意的问题.

1 案例分析

1.1案例概况

4月29日12时24分，湖南省长沙市望城区金山桥街道金坪社区盘树湾，一居民自建楼房发生倒塌事故。公安部门通过技术手段排查，初步核实房屋内部有受困人员23人，已经救出5人；排查还显示事发地附近有39人失联。截至5月1日晚，自建房倒塌事故已有7名被困人员获救。

1.2结构混凝土抗压强度的重要性

混凝土作为一种常用的建筑材料，其质量的好坏直接影响到建筑物的安全，因此，正确地了解其内部的混凝土抗压强度，对于保证其质量是非常关键的。采用结构检测法对混凝土进行质量评价时，应谨慎选用测试方法，并对不同测试方法的使用情况和操作方法进行了解。混凝土的压缩强度是以标准试样的强度检验为基础，在试验中应注意对试样进行均匀的分压加压，以免影响实际检验精度，并按混凝土强度等级选用不同的加载速率，如混凝土强度等级大于C30，加载速度设定为0.5至0.8MPa/s，强度未达C30时，加载速度设定为0.3至0.5百万 Pa/s，并通过不断加载速率直至试件破裂为止。

1.2对混凝土抗压强度试验中试件的要求

在进行混凝土抗压强度品质评价的过程中，混凝土的抗压强度应采用边长150*150 mm*150 mm的正方形试件，一般要求选择3个同龄期的试件，在相同的工艺条件下进行成型和养护。混凝土强度的评价主要有三种方法：方差未知统计法、未知方差统计法、无统计法。在C50及以上的高强混凝土中，在混凝土方数不多的情况下，应选择10组以上的试样，并应用方差未知的统计学方法进行强度测试。

2 钻芯法检测结构混凝土抗压强度要点

2.1检测构件的选择

检测部件的选取要有一定的代表性，要依据建筑物的特点，按有关技术规范进行检验，尽量减少检测过程对试验结果的影响，防止损伤构件的稳定。

2.2芯样钻取数量

由于钻芯法会对混凝土结构造成一定的影响，因此在检测时必须严格控制取样数量，既要确保取样的代表性，又要尽量降低检测因子对混凝土的影响。举例来说，对单个部件进行钻心检查时，不得超过1个钻芯；对梁板柱构件进行试验时，可以从3~4个钻芯取样；如果零件的大小较小，则钻芯的数目应该控制在2个以内[1]。

2.3钻心位置的选取

鉴于钻芯法的特殊性，其检测构件、钻芯位置等由监理、检测单位和业主三方协商决定。在钻芯完成后，心样中的空穴将成为一个薄弱区域，从而对部件的稳定产生不利的影响。从结构的机械特性来看，薄弱区在构件中的位置不同，对结构的稳定性也有一定的影响。所以，在确定钻头的位置时，必须对构件的受力进行全面的分析，并在适当的时候避免使用箍筋加密和核心节点。以框架梁为例，在对其进行混凝土性能测试时，可以在梁跨1/1处进行钻芯检测；在采用钻芯法进行柱体构件的检测时，可以对柱心进行定位；墙部件的中心位置可以进行钻芯探测。

2.4钻芯深度及钻进速度

在采用钻芯法时，要使钻机稳定，以免对工人造成损伤；正确地选择钻孔速度，保证钻孔速度的稳定性，防止钻孔过快而导致的内部结构损坏；旋转速度的不稳定会引起钻入角度的改变，使心样表面呈现出喇叭形，垂直度降低，不能满足测试的需要。所以，在采用钻心法进行探伤时，必须对钻孔深度进行严格的控制，并且在两端留有足够的空间，这样，通过加工和抛光，可以保证芯样高径比小于1.0[2]。

2.5标记芯样

在钻孔取芯后，应对芯样进行标识，包括芯样编号、芯样所在部位、样品采集信息等，防止芯样出现混淆；在运送样品的过程中，可以采用隔板等作防护措施，防止芯样发生碰撞，从而影响最后的检验效果。

2.6构件修复

钻芯完成后，要及时向有关部门报告，如芯样孔等薄弱部位的修补，以排除缺陷。为了防止对混凝土结构造成更大的损害，为了保证结构的稳定，在钻孔取样后，可以选用高强度混凝土心样的孔洞进行修复。

2.7混凝土芯样处理

混凝土芯样经严格按有关规范处理。通过多年的实践，了解到在工程中加入了大量的外加剂，为了确保芯样在工地上的应用，必须按照现场施工的有关要求，对芯样进行处理和养护。根据有关的工艺要求，减少表面剥离深度为10米，特别是不能超过钢筋防护层的最大深度。在对心样进行加工时，如果切割速度太快，会造成断面不平、崩边等问题，从而影响到混凝土心样的工作。另外，在进行芯样处理时，要留出足够的余量，如果混凝土芯料的质量达不到测试检验的标准，就可以用剩余的剩余部分进行加工，直到达到混凝土钻芯工艺的要求为止

[3]。

2.8钻芯法确定混凝土强度推定值计算

钻芯法既能测定出被测或个别构件的混凝土强度，又能用钻芯法间接测强的换算结果。检测批强度估计值的确定，检验批混凝土强度估计值需按估计区间来计算，例如，某项目6层柱的设计强度为C45，对标养试验块的强度提出质疑，为进一步了解混凝土强度，进行钻芯法抗压强度检测。钻取80 mm的钢筋混凝土心样，40个构件，对16个构件进行抽查，每件钻孔1个芯样。其结果如表1所示。

由表1的数据可知，在测定检验批次强度时，可以将芯样样品的抗压强度样品中的异常值剔除。(3)采用钻心校正法间接强度测定法，获得了混凝土的压缩强度转换值；在进行回弹、超声波、回弹等测试时，通常使用了基于心样测试的直观性和精确度进行修正。

3结束语

钻芯法结果能客观地反映出混凝土的真实强度，是检验和评定混凝土强度的最终依据，符合设计要求或设计计算的，才能进行验收，如果不合格，就必须进行加固或拆除，这将直接影响到项目的破坏，而检验的准确性和精度，将会对整个项目产生巨大的影响，因此，在检测的时候，要对整个施工过程进行严格的监控。

参考文献：

[1]张凯. 回弹法检测混凝土抗压强度的可靠性探讨[J]. 交通世界（上旬刊）,2020(1):52-53.

[2]张凯. 回弹法检测混凝土抗压强度的可靠性探讨[J]. 交通世界（中旬刊）,2020(1):52-53.

[3]张凯. 回弹法检测混凝土抗压强度的可靠性探讨[J]. 交通世界（下旬刊）,2020(1):52-53.