钻心法检测混凝土强度的概述

钻心法检测混凝土强度的概述

张立海

鄂尔多斯市神东检测有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市017209

摘要：混凝土是各类工程施工中最重要的材料，其强度是混凝土质量的关键指标。在工程质量监督中，采用钻芯法是目前常用的混凝土强度检测方法之一。测试结果准确、直观、真实。它反映了混凝土的综合强度，在工程质量监督中得到了广泛的应用。

关键词：钻心法；检测混凝土强度；应用

前言

20世纪30年代中提出的混凝土检测技术是检测混凝土强度的方案。混凝土质量的优劣性直接影响整体建筑物的安全问题，关系到人们的生命财产安全。现阶段常用的混凝土强度检测方案包含了回弹法、超声法以及钻芯法等。

1钻芯法及其特点分析

1.1混凝土强度

在国内外工程建设中，作为一种现代工业产物，混凝土因其施工简便、强度高、适用性强等优点，被广泛运用在工程建设的各个行业领域，如房屋建筑、水电站、大坝、铁路工程、交通设施以及核电站等等。随着科学技术的发展，自流平混凝土、超强度混凝土以及绿色混凝土技术的应用，混凝土的应用范围将会越来越广。可以说，混凝土的质量是工程质量的重要因素，甚至是关键性因素，混凝土的质量决定着很多工程的质量性能与等级。在我国现行的工程规范中，混凝土的强度是指其抗压强度，用fcu,表示，它是通过标准养护28天后的15×15×15cm立方体混凝土试块进行试验得出的极限抗压强度，单位是MPa。

1.2混凝土强度检测方法

由于混凝土的质量在工程质量中起到的关键性作用，工程质量监督必须严格把控混凝土的施工质量，确保混凝土强度达到设计的标准。为此，选择合适的混凝土强度检测方法，并加以合理运用，是工程质量监督中每一位质监人员所必须要面对的问题。总结我国工程建设的实践，混凝土强度检测的方法主要有八种：回弹法、超声波检测法、超声回弹法、雷达法、拔出法、冲击回波法、红外成像法、钻芯法。

1.3钻芯法及其特点分析

与其他混凝土强度的检测方法不同，钻芯法属于对混凝土构件部分性破坏检测技术。其他检测的方法一般不破坏混凝土的结构，一般只在混凝土表面进行少些许的损伤，其检测无法深入到混凝土的内部，容易造成混凝土强度检测结果的不精确性。钻芯法则是在混凝土工程结构中直接钻出芯样，经过一定处理后，对芯样进行抗压强度检测，以确定混凝土强度的一种技术方法。分析钻芯法检测混凝土强度的特点如下：

检测结果精确：由于钻芯获得的芯样直接来自于混凝土结构内部的深层，使得混凝土内部的强度检测更加具有可靠性，更加全面反映混凝土的强度性能，检测结果更为精确。

检测结果直观：通过钻芯，可以观察到混凝土内部的结构组成，及时发现混凝土内部存在的质量缺陷，了解混凝土内部裂纹的深度、疏松和孔洞情况，这确保了检测结果的直观性。

检测技术适用领域广：钻芯法除了可以检测混凝土的抗压强度外，还能够检测混凝土的抗劈强度、抗渗性，并且可以检测出混凝土的抗冻性能、容重和吸水性等，其适用的领域极为广泛。

2钻芯法在混凝土结构强度检测中的应用

2.1检验批容量和钻芯芯样数量的确定

在混凝土的浇筑中，一般是分层浇筑的，因此，在鉴定时所选取的构件都出自于一批构件。遇到确定检验批结构构件的混凝土强度推定值时，应当先确定所要检测的检验批的范围。钻取芯样的数量与检测的目相关，如在混凝土强度检测时，钻取芯样数量应为20～30个，当取芯直径小于100mm时，取芯数量应适当增多；应在构件上选取3个以上进行混凝土强度的检验；但当遇到截面比较小时，每个构件上取一个芯样；当取芯的目的是修正回弹法或超声回弹综合法检测混凝土强度时，则取芯数量应不少于6个；选取芯的数量要根据不同的天气情况、特殊的情况而定。

2.2钻芯位置的选取

实际工程中，同层次、同混凝土强度等级，同浇捣日期的相同类型的结构或构件有很多，在选钻芯样钻取部位时，首先应选择受力较小的构件钻取芯样，如高度或跨度较小的构件。混凝土梁。梁的受力图形为余弦波状，梁中间部位截面的上部受压下部受拉，梁两端1/3～1/4跨度范围内剪力较大，上部受压且常有抗剪弯筋，故钻芯时宜选在距梁两端1/3～1/4跨度部位、梁身中下部。对于框架梁，当梁截面高度h≥500mm时，钻芯部位可选在中和轴上弯矩最小值处或者粱跨中中和轴以下部分；梁截面高度h＜500mm时，也取在中和轴上弯矩最小值处，但不能在梁跨中中和轴以下部位钻芯。当梁截面高度较小时，跨中混凝土受压受拉区高度也较小，容易因误取跨中受压区混凝土而影响构件安全使用。理论上弯矩最小值处的混凝土不受力，钻芯样后，对构件影响甚微，梁跨中中和轴以下部分混凝土只受拉，按照钢筋混凝土计算原理，该处抗拉由钢筋承担，混凝土只与钢筋粘结、起保护作用。在实际操作过程中，工程现场不可能提供构件弯矩图，必须熟练运用结构力学知识，迅速判断出构件弯矩最小值的大致位置。在住宅建筑阳台挑梁的混凝土强度检测时，钻芯样大部位宜选在阳台挑梁在室内锚固部分距外墙为1m左右的托梁上。底层框架、二层以上砖混结构的商住楼，检测底层框架的混凝土强度时，宜应选在纵横轴的边轴框架梁上钻芯样。混凝土柱：无论是轴向受力往或偏心受力柱，钻芯部位都可选在柱的纵横轴线交点处即柱中，因为柱混凝土的施工是从下到上进行浇捣的，振捣后，由于重力作用柱的下半部石子偏多而上半部则偏少，一般说来下半部的混凝土强度要高于上半部，此处对受力偏心柱来说，弯矩最小值处也大致在柱中位置，因此，钻芯部位选在柱中，既最能代表该柱混凝土实际质量，又可减少柱的损伤。预应力混凝土构件，按施加预应力的方法不同分先张和后张二类，后张法的受弯构件，在没有张拉前可在构件中和轴弯矩最小值处钻芯样，钻芯深度不宜过长，尽量控制在120mm，绝对不能在两端的锚固区钻取。至于其他类型的预应力混凝土构件，根据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（JGJT384-2016）要求，不宜钻取。混凝土墙、板宜在浇筑段距端部300mm处取样；对易损伤结构功能的构件，如薄壁构件应在不重要的部位取样。独立基础一般仅底部有一层钢筋，上部属于构造配筋，可在上部直接用钻芯机垂直钻芯样或者在大放脚的基杯上钻芯样；片筏基础或箱型基础，上表面钢筋密，必须从侧面选取钻芯位置。

2.3芯样钻取时的注意问题

进钻速度宜慢而稳，速度过高会对芯样造成损伤。在芯样钻取过程中，要注意机具的工作状态，保证机具的稳定，冷却液流量要适当。钻芯机固定方法应安全可靠，便于操作。芯样取出后应立即按编号进行标记，以便在发现异常时可以追溯或重新取样。钻芯后留下的孔洞应及时进行修补。一般应采用比原构件混凝土高一个强度级的混凝土或细石混凝土支模浇筑。对截断钢筋的构件应在征得设计单位意见后，凿开两端钢筋部位的混凝土，再焊接连接钢筋补强后再浇筑混凝土，并保湿养护。

结束语

综上所述，在对建筑工程中的混凝土强度进行检测中，都需要依据事先制定好的施工流程来开展工作的。钻芯法在混凝土强度检测工作中之所以被广泛运用，是因其存在的优势在检测工作中都被充分发挥出，无论是哪种检测技术都会存在一定优势与劣势的，当然钻芯法不例外，因此若是在检测过程中其二者方法应用劣势比较明显，可以对其进行结合使用，从而实现保障检测效果准确性的目的。

参考文献

[1]张贵哲.浅析建筑混凝土强度检测技术[J].建材与装饰,2017,09.

[2]王昭阳.肇庆地区钻芯法检测技术应用[J].建筑监督检测与造价,2017,07.

[3]张永.探析混凝土强度的主要检测技术与运用[J].门窗,2017,07.