混凝土鉆孔取芯法檢測要點

  一、概述：

  取芯法是從結(jié)構(gòu)上鉆取芯樣，評定結(jié)構(gòu)質(zhì)量的一種檢測方法，和非破損方法并列互補 優(yōu)勢：方法簡單，結(jié)構(gòu)信息直接、真實，不需轉(zhuǎn)換 劣勢：半破損（微破損），成本較高、工時較長。

  二、相關規(guī)范

  1、鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程（CECS 03：88）

  2、建筑基樁檢測技術規(guī)范（JGJ 106-2003）

  三、取芯法的應用

  1、從混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取芯樣，以測定普通混凝土的強度；

  2、檢測現(xiàn)澆（鉆（沖）孔、人工挖孔）混凝土灌注樁成孔質(zhì)量：樁身混凝土質(zhì)量，樁底沉渣，樁端持力層，樁長；

  3、在非破損檢測中用作修正、驗證，甚至仲裁；

  4、其他應用，如：受凍層深度檢測；裂縫深度檢測；缺陷探測。

  四、取芯位置要點

  1、受力較大的部位，安全度不足的構(gòu)件截面不能取芯；構(gòu)件的接頭和構(gòu)件的邊緣，混凝土的應力復雜，不宜取芯，適宜在構(gòu)件的中部取芯相同條件的構(gòu)件，一般選取在基礎、墻、柱上取芯，盡可能不在梁上取芯；

  2、借助磁感儀避開結(jié)構(gòu)的鋼筋，尤其是主筋，避開預埋件或管線；

  3、選取混凝土強度質(zhì)量具有代表性的部位；

  4、用于非破損法修正時，應在非破損測試區(qū)或接近非破損測試區(qū)。

  五、取芯數(shù)量要點：

  1、按單個構(gòu)件檢測時：每個構(gòu)件數(shù)量不少于3 個，較小構(gòu)件，不少于2 個；

  2、構(gòu)件的局部區(qū)域檢測時：根據(jù)構(gòu)件情況，確定芯樣的位置、數(shù)量、深度；

  3、大型基礎或大面積墻體：分成若干區(qū)域；

  4、樁身混凝土芯樣：每孔2-3 組，每組加工為3 個試件。

  六、取芯操作要點

  1、底座調(diào)平；

  2、設備固定：4 種固定方式：頂桿支撐、配重固定、膨脹螺栓、真空吸附；

  3、開始緩慢，遇鋼筋緩慢，隨時緊固螺栓；

  4、保證過程中的水冷卻；

  5、達到要求深度后，要將鉆頭提升到一定高度后方可停機，鉆頭離開芯樣后方可停水；

  6、保證相應的安全措施；

  關鍵是：保護機器、保護芯樣、保護人。

  七、芯樣強度的影響因素和芯樣加工要點

  1、端面平整度對強度的影響：

  ①端面不平，會降低強度，向上凸起比向下凹引起的應力集中更大，影響更大，應控制在每100mm 長度內(nèi)不得大于0.1mm；

  ②測試方法：鋼尺緊貼芯樣端面轉(zhuǎn)動，用塞尺測量縫隙 ③不宜采用墊平材料：紙板、鋁板等橫向變形大，減低強度 ④磨平法：磨平機；

  ⑤找平法：材料為水泥凈漿、水泥砂漿、硫磺膠泥，對找平層的要求：找平層與端面良好粘結(jié)；找平層強度高于芯樣強度；找平層厚度：水泥凈漿、水泥砂漿層不大于5mm，硫磺膠泥層不大于1.5mm。

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  2、端面與軸線之間垂直度偏差對強度的影響

  ①偏差過大，降低強度 ②垂直度偏差在2°以內(nèi)；

  ③測試方法：游標量角器測量兩個端面與母線的夾角，精確到0.1°

  3、芯樣含有鋼筋的影響；

  ①原則：不允許存在垂直于受壓面的鋼筋，如有鋼筋盡可能近試件端部；

  ②處理方法：盡量把含有鋼筋的一端鋸掉，如無法避開，鋸切時應使鋼筋近端頭而不露出端面；

  ③每個試樣內(nèi)最多只允許含有二根直徑小于10 mm 的鋼筋，且與軸線基本垂直不外露；

  4、芯樣尺寸和高徑比的影響：

  ①芯樣直徑應大于或等于粗骨料最大粒徑的三倍，至少不小于二倍，芯樣直徑小而粗骨料粒徑大的芯樣強度的離散性大；

  ②高度與直徑均為100 mm 的芯樣與邊長為150 mm 的立方體試塊受壓時應力分布較為一致，強度接近；

  ③芯樣強度與立方體強度之比值，隨高徑比的增加而減少，不同高徑比的芯樣試件換算成標準高徑比的芯樣試件強度時，需乘以修正系數(shù)，高徑比低于0.95 或大于2.05 時，不能用作抗壓試驗 5、干濕程度對強度的影響；

  ①潮濕使混凝土強度降低，即軟化作用（水在受荷載時不能壓縮，橫向膨脹，增加側(cè)向拉應力，另外減弱混凝土顆粒之間的內(nèi)摩擦力）風干芯樣比浸水芯樣的強度高7%左右 ②芯樣宜與被測結(jié)構(gòu)混凝土濕度基本一致；

  ③若為自然干燥狀態(tài)：要求芯樣在室內(nèi)自然干燥3 天；若為潮濕狀態(tài)：抗壓前在水中浸泡48 小時。

  八、芯樣抗壓試驗要點：

  1、測量項目及允許偏差：

  ①平均直徑：游標卡尺測量芯樣中部，測量誤差＜1 mm，允許與平均直徑的偏差為2 mm； ②芯樣高度：鋼板尺測量 ；③垂直度游標量角器測量；④平整度：鋼板尺和塞尺測量。

  2、按照立方體試塊抗壓試驗規(guī)定進行

  3、換算值計算： fccu=α (4F)(πd2)

  fccu—芯樣試件混凝土強度換算值，MPa； F—芯樣試件抗壓試驗測得的最大壓力，N； d—芯樣試件的平均直徑，mm；

  α—不同的高徑比芯樣試件混凝土換算強度的修正系數(shù)

  4、換算值修正

  〈CECS 03：88〉：高徑比修正

  〈JGJ106—2003〉：避免高徑比修正，要求不小于0.95 d 或不大于1.05 d 5、不能做抗壓試驗的芯樣：

  ①高度：小于0.95 倍平均直徑，大于2.05 倍平均直徑 ②與平均直徑偏差大于2 mm ③垂直度：大于2°

  ④不平整度：100 mm 內(nèi)超過0.1 mm ⑤有裂縫和較大缺陷

  九、結(jié)果評定

  1、〈CECS 03：88〉：換算值中的最小值為代表值

  2、〈JGJ106—2003〉：三個芯樣試件換算值的平均值為代表值不同深度的代表值的最小值為樁身強度代表值

  十、對混凝土芯樣試件強度的說明：

  不同于與標養(yǎng)28 天試塊抗壓強度，也不同于同條件試塊抗壓強度代表構(gòu)件實體的混凝土芯樣，在測試齡期的抗壓強度，換算為150 mm 立方體試塊的強度結(jié)構(gòu)芯樣強度低于立方體試塊強度，降低幅度約75-80%， 樁身芯樣強度更為如此