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第一章 钻芯法检测混凝土强度 检测依据 钻芯法检测混凝土强度技术规程 cecso3 2007 普通混凝土力学性能试验方法 gb t50081 基本原理 钻心法是利用钻机和人造金刚石空心薄壁钻头 从结构混凝土中钻去芯样以检测混凝土强度和检测混凝土内部缺陷的方法 是一种直观 可靠和尊却的方法 但对结构造成一定损伤 选取机具并检查 确定钻芯数量及钻取部位 芯样加工 进行抗压试验 计算 抗压强度的推定 委托检测登记 检测员获得有关资料 设备 1 万能材料试验机 型号 we 600b型 2 hz 20型混凝土钻芯机3 自动岩石切片机dq 1型4 砼磨平机scm 200型5 刚直尺 0 300mm 6 游标卡尺 量程 0 200mm 一 主要设备 监理检测网监理检测网论坛 为了克服钻芯法对构建的损伤较大等 采用小直径信仰检测成为发展方向 常用的一般为50 75mm 钻芯机结构原理 1 进给手柄2 进给丝杆3 给水泵4 汽油发动机5 变速箱6 调整丝杆7 大带轮8 小带轮9 钻头10 立柱11 行走轮12 底座13 推把14 方向轮15 行走操纵柄 工作时将人造金刚石空心薄壁钻头安装在钻机输出轴上 配套设备一般有 冲击钻 钢筋定位仪和芯样端部处理设备等 钻去芯样是固定钻芯机的方法有 配重法 真空吸附法 顶杆支撑法和膨胀锚栓法 但是从经济适用的角度 隧道混凝土取芯一般采用膨胀锚栓法 芯样应有结构或构件的下列部位钻取 1结构或构件受力较小的部位 2混凝土强度质量具有代表性的部位 3便于钻芯机安放与操作的部位 4避开主筋 预埋件和管线的位置 合理选择钻芯位置可减少测试误差 避免出现以外事故 芯样在进行抗压试验时 其轴线方向承受压力 因此不允许存在与轴线相互平行的钢筋 这一点在 钻芯法检测混凝土强度技术规程 中非常明确 对于与轴线垂直的钢筋 各国有各自的标准规定 有关实验表明 当难于避开钢筋时 芯样最多只允许有2根直径小于10mm的钢筋存在 否则 将会影响到抗压强度 二 钻芯部位及数量 2 钻取的芯样数量应符合下列规定 钻芯确定单个构件的混凝土强度推定值时 有效芯样试件的数量不应少于3个 对于较小构件 有效芯样试件的数量不得少于2个 对构件的局部区域进行检测时 应由要求检测的单位提出钻芯位置及芯样数量 按批量检测时 芯样试件的数量应根据检测批的容量确定 标准芯样试件的最小样本量不宜小于5个 取芯位置应在结构上均匀布置 芯样应从检测批的结构构件中随机抽取 每个芯样应取自一个构件或结构的局部部位 三 芯样加工及测量 从钻孔中取出的芯样试件尺寸一般不满足要求 必须进行切割加工和断面修补后 才能够进行抗压强度试验 芯样试件尺寸 用直径和高度均为100的圆柱体标准时间 水泥砂浆不平层厚度不宜大于 抗压芯样试件端面的不平整度在100mm长度内大于0 1mm芯样试件端面与轴线的不垂直度大于1 沿芯样试件高度的任一直径与平均直径相差大于2mm 四 芯样试件抗压强度试验及强度计算 按要求钻取芯样试件 用芯样试件进行抗压强度试验 分潮湿和干燥状态两种 压力机精度不低于2 试件的破坏荷载为压力机全量程的20 80 加载速率一般控制在0 3 0 8mpa s 芯样试件的抗压试验的操作应符合现行国家标准 普通混凝土力学性能试验方法 gb t50081中对立方体试块抗压试验的规定 芯样试件的混凝土抗压强度可按下式计算 为不同高 h 径芯样试件混凝土换算强度的修正系数 混凝土圆柱体抗压强度 mpa 极限荷载 n 试件计算直径 mm 修正系数按 其中 a 0 61749 b 0 37967计算 也可以查表 芯样抗压强度推定 1 单个构件区标准芯样试验抗压强度换算值得最小值为芯样抗压强度推定值 2 检验批混凝土抗压强度的推定上限值下限值平均值标准差 推定区间上限值系数和下限值系数 按附录查得 和所构成推定区间的置信度宜为0 85与之间的差值不宜大于5 0mpa和0 1两者的较大值 五 注意事项 1 检查各个部位是否能正常工作 汽油是否需要补充 安装上所需要钻孔尺寸的钻头 钻芯机在未安装钻头之前 应先通电检查主轴旋转方向 当旋转方向为顺时针时 方可安装钻头 钻头胎体如有裂缝 缺边 少角 倾斜及喇叭口变形或径向跳动过大 应予以更换 装车绑好 每次钻芯工作结束后 应及时卸下钻头 胀卡等另部件 仔细擦去污物水迹 检查有无破损 并应在齿条 导轨等处涂油防锈 2 根据现场规程按随机取样方法决定钻孔位置 将钻芯机行走到需要工作位置后 将行走轮向后摆动180度 并操纵手柄15使行走轮与方向轮离开地面 使底座稳妥地置工作位置 利用4个调平螺丝进行调平 使水准泡居中 4 将钻头调试到所需钻取面约2 5cm 钻头胎体对钢体的同心偏差不得大于0 3mm 钻头得径向跳动不大于1 5mm 准备好水 使其与钻机接通 6 按汽油发动机使用说明要求 检查调整发动机各个部位 处正常状态 可以启动发动机 开始钻孔取芯 7 钻出的芯样进行量取厚度 分别量取四次厚度取平均值作为实测厚度 并做好记录 8 标识好工程名称 施工单位名称 施工部位 强度等级 时间 编号等后用塑料口袋装好 六 芯样的加工和试件强度试验步骤及技术要求 1 将钻好的芯样冲洗干净 确定好编号无误后置于试验操作台上 2 调整好自动岩石切割机的双刀片 间距为100mm 内间距 3 检查自动岩石切割机的各项操作系统是否正常 4 将芯样置于切割机上 进行切割为标准试件 100 100mm 5 切割好的标准件出现凹凸不平时 需用砼磨平机进行磨平 应保证芯样端面与芯样轴线垂直 当抗压强度低于40mpa的芯样试件 可采用水泥砂浆 水泥净浆 环氧胶泥或聚合物水泥砂浆补平 补平层厚度不宜大于5mm 也可采用硫磺胶泥补平 补平层厚度不宜大于1 5mm 6 在试验前应按下列规定测量芯样试件尺寸 1 平均直径用游标卡尺在芯样试件中部相互垂直的两个位置上测量 取测量的算术平均值作为芯样试件的直径 精确至0 5mm 2 芯样试件高度用钢卷尺或钢板尺进行测量 精确至1mm 3 垂直度用游标量角器测量芯样试件两个端面与母线的夹角 精确至0 1 4 平整度用钢板尺或角尺紧靠在芯样试件端面上 一面转动钢板尺 一面用塞尺测量钢板尺与芯样试件端面之间的缝隙 也可采用其他专用设备量测 7 将试压件置于上下压板之间 试件轴中心应与压力机几何对中 当强度等级小于c30的混凝土取0 3mpa s 0 5mpa s的加荷速度 强度等级大于c3o小于c60时 则取0 5mpa s 0 8mpa s的加荷速度 当强度等级大于c60的混凝土取0 8mpa s 1 0mpa s的加荷速度 当试件接近破坏而开始迅速变形时 应停止调整试验机油门 直到试件破坏 记下破坏极限荷载f n 注意 芯样试件尺寸偏差及外观质量超过下列数值时 相应的测试数据无效 1 芯样试件的实际高径比高径比 h d 小于要求高径比的0 95或大于1 05时 2 沿芯样试件高度的任一直径与平均直径相差大于2mm 3 抗压芯样试件端面的不平整度在100mm长度内大于0 1mm 4 芯样试件端面与轴线的不垂直度大于1 5 芯样有裂缝或有其他较大缺陷 七 对水电及环境条件的检查及要求 1 钻取芯样时 钻机必须通冷却水 以冷却钻头和排出混凝土碎屑 冷却水流量宜为3 5l min 出口水温不宜超过30 c 2 芯样试件宜在与被检测构件或构件混凝土湿度基本一致的条件下进行抗压试验 如结构工作条件比较干燥 芯样试件就以自然干燥状态进行试验 如结构工作条件比较潮湿 芯样试件应以潮湿状态进行试验 3 按自然干燥状态进行试验时 芯样试件在受压前应在室内自然干燥3天 按潮湿状态进行试验时 芯样试件应在20 c 5 c的清水中浸泡40 48小时 从水中取出后应立即进行抗压试验4 芯样试件的抗压试验的操作应符合现行国家标准 普通混凝土力学性能试验方法 gb t50081中对立方体试块抗压试验的规定 5 混凝土的抗压强度值 应根据混凝土原材料和施工工艺通过试验确定 八 检测过程这发生异常现象时的处理办法 1 钻芯过程中 要密切注意钻芯机的转速变化和钻芯时发出的响声 若钻机突然停止转动或发出刺耳的声音 应立即关掉电源 查明原因并排除故障后再继续 2 芯样试件抗压时 应注意其破坏荷载是否与设计值或与同批芯样试件相差太大 发现