探讨混凝土钻孔取芯机取芯法的检测及加工要点

一、概述：

混凝土钻孔取芯机取芯法是从结构上钻取芯样，评定结构质量的一种检测方法，和非破损方法并列互补 优势：方法简单，结构信息直接、真实，不需转换

劣势：半破损（微破损），成本较高、工时较长

二、相关规范

1、钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS 03：88）

2、建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2003）

三、取芯法的应用

1、从混凝土结构中钻取芯样，以测定普通混凝土的强度

2、检测现浇（钻（冲）孔、人工挖孔）混凝土灌注桩成孔质量：桩身混凝土质量，桩底沉渣，桩端持力层，桩长

3、在非破损检测中用作修正、验证，甚至仲裁

4、其他应用，如：受冻层深度检测；裂缝深度检测；缺陷探测

四、混凝土钻孔取芯机取芯位置要点

1、受力较大的部位，安全度不足的构件截面不能取芯；构件的接头和构件的边缘，混凝土的应力复杂，不宜取芯，适宜在构件的中部取芯相同条件的构件，一般选取在基础、墙、柱上取芯，尽可能不在梁上取芯

2、借助磁感仪避开结构的钢筋，尤其是主筋，避开预埋件或管线

3、选取混凝土强度质量具有代表性的部位

4、用于非破损法修正时，应在非破损测试区或接近非破损测试区

五、取芯数量要点：

1、按单个构件检测时：每个构件数量不少于3 个，较小构件，不少于2 个

2、构件的局部区域检测时：根据构件情况，确定芯样的位置、数量、深度

3、大型基础或大面积墙体：分成若干区域

4、桩身混凝土芯样：每孔2-3 组，每组加工为3 个试件

六、混凝土钻孔取芯机取芯操作要点

1、底座调平

2、设备固定：4 种固定方式：顶杆支撑、配重固定、膨胀螺栓、真空吸附

3、开始缓慢，遇钢筋缓慢，随时紧固螺栓

4、保证过程中的水冷却

5、达到要求深度后，要将钻头提升到一定高度后方可停机，钻头离开芯样后方可停水

6、保证相应的安全措施

关键是：保护机器、保护芯样、保护人

七、芯样强度的影响因素和芯样加工要点

1、端面平整度对强度的影响：

①端面不平，会降低强度，向上凸起比向下凹引起的应力集中更大，影响更大，应控制在每100mm 长度内不得大于0.1mm

②测试方法：钢尺紧贴芯样端面转动，用塞尺测量缝隙

③不宜采用垫平材料：纸板、铝板等横向变形大，减低强度

④磨平法：磨平机

⑤找平法：材料为水泥净浆、水泥砂浆、硫磺胶泥，对找平层的要求：找平层与端面良好粘结；找平层强度高于芯样强度；找平层厚度：水泥净浆、水泥砂浆层不大于5mm ，硫磺胶泥层不大于1.5mm

2、端面与轴线之间垂直度偏差对强度的影响

①偏差过大，降低强度

②垂直度偏差在2°以内

③测试方法：游标量角器测量两个端面与母线的夹角，到0.1°

3、芯样含有钢筋的影响

①原则：不允许存在垂直于受压面的钢筋，如有钢筋尽可能近试件端部

②处理方法：尽量把含有钢筋的一端锯掉，如无法避开，锯切时应使钢筋近端头而不露出端面

③每个试样内zui多只允许含有二根直径小于10 mm 的钢筋，且与轴线基本垂直不外露

4、芯样尺寸和高径比的影响：

①芯样直径应大于或等于粗骨料zui大粒径的三倍，至少不小于二倍，芯样直径小而粗骨料粒径大的芯样强度的离散性大

②高度与直径均为100 mm 的芯样与边长为150 mm 的立方体试块受压时应力分布较为一致，强度接近

③芯样强度与立方体强度之比值，随高径比的增加而减少，不同高径比的芯样试件换算成标准高径比的芯样试件强度时，需乘以修正系数，高径比低于0.95 或大于2.05 时，不能用作抗压试验

5、干湿程度对强度的影响

①潮湿使混凝土强度降低，即软化作用（水在受荷载时不能压缩，横向膨胀，增加侧向拉应力，另外减弱混凝土颗粒之间的内摩擦力）风干芯样比浸水芯样的强度高7%左右 ②芯样宜与被测结构混凝土湿度基本一致

③若为自然干燥状态：要求芯样在室内自然干燥3 天；若为潮湿状态：抗压前在水中浸泡48 小时八、芯样抗压试验要点：

1、测量项目及允许偏差：

①平均直径：游标卡尺测量芯样中部，测量误差＜1 mm，允许与平均直径的偏差为2 mm ②芯样高度：钢板尺测量

③垂直度游标量角器测量

④平整度：钢板尺和塞尺测量

2、按照立方体试块抗压试验规定进行

3、换算值计算：

fccu=α (4F)(πd2)

fccu —芯样试件混凝土强度换算值，MPa ；

F —芯样试件抗压试验测得的zui大压力，N ；

d —芯样试件的平均直径，mm ；

α—不同的高径比芯样试件混凝土换算强度的修正系数

4、换算值修正

5、不能做抗压试验的芯样：

①高度：小于0.95 倍平均直径，大于2.05 倍平均直径

②与平均直径偏差大于2 mm

③垂直度：大于2°

④不平整度：100 mm 内超过0.1 mm

⑤有裂缝和较大缺陷