浅谈钻芯法检测混凝土强度方法及影响因素

易子成 施冬林

摘要：近年来，我国建筑业的发展迅速，无损检测、局部破损检测技术在工程质量检测的应用非常广泛。通过有效的检测方法检测工程质量及时的避免了诸多由于施工工艺或者建材不达标所带来的经济损失。相反，由于检测活动的构成是由多方面共同组成，其中包括检测机构的质量控制、检测活动正确实施以及检测人员等诸多因素，如果由于这些因素导致了最终结果的不确定性，同样会给国家经济建设带来不可估量的损失。所以检测技术的正确应用对工程质量和经济建设起到了至关重要的作用。

关键词：钻芯法混凝土强度 检测的应用

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一、概述

当前检测混凝土抗压强度的方法有混凝土立方体试块抗压强度检测法、超声波检测法、回弹检测法、超声－回弹综合法等非破损方法和钻芯法、拉拔法等局部（半）破损方法。由于非破损检测技术存在明显的局限性，而钻芯法是采用钻机、薄壁钻头直接在构件或构筑物混凝土上钻取芯样，并经切割机切割磨平或补平后进行强度抗压试验的方法。这种检测方法具有直观有效、适应范围广的特点，它对结构安全既不破坏，又能直接鉴定构件或结构中的混凝土强度，在工程检测中得到广泛的应用和认可。

二、钻芯法检测混凝土强度时钻芯部位的确定

钻芯法检测是一种局部破损检测法，检测过程对混凝土构件承载力造成一定的影响，特别是钻芯过程中，一不小心容易把混凝土构件中的配筋钻断，影响混凝土构件以后的正常工作，为构件安全埋下隐患，因此如何正确选定钻芯部位就显的尤为重要。为此，我国2007年颁布了《钻芯法检测混凝土抗压强度技术规范》（CECS03:2007）第5.0.2条第一款明确规定：应在结构或构件受力较小部位钻取芯样。笔者经过大量的工程实践总结得出该规定可以细分为两个方面 ：第一、应先选受力较小的结构或构件；第二、再选结构或构件上受力较小的部位。在选定钻取构件部位之时，尚需注意以下四点：①柱子、墙板、深梁构件，一般要在其顶部浇灌段以下至少300mm处水平钻取芯样。楼板一类的构件，钻取芯样后应切去浇捣面约板厚20％的不具代表性的混凝土；②绝对避免在混凝土施工缝即二次混凝土浇捣结合处钻取芯样，因为此处混凝土不具代表性；③由于强度太低的混凝土上钻芯机较难固定，芯样也极易损伤，故不宜在强度低于10mpa的混凝土上钻芯；④钻芯时钻筒壁离钢筋的距离应大于钢筋直径，以免影响钢筋和混凝土的粘结力或切断钢筋。万一钢筋被切断应及时用相同类型的钢筋按焊接规范要求焊接好。总之，确定钻芯部位，即要选择整个工程中受力较小、作用次要的构件，又要考虑构件本身弯矩M＝0处或混凝土受拉区，以及混凝土最具代表性的结构或构件及其部位。

三、芯样钻取、制作、试压过程中影响芯样强度的因素

1、取芯时的机械拢动

1.1钻取芯样时，取芯机械导向轴平行度偏差过大，会造成芯样侧外端与取芯套筒点接触,这样就相当于在芯样上作用了一个循环抗折力,必然会造成芯样的疲劳损伤,这时的芯样强度实际上是疲劳强度。

1.2取芯机套筒(钻头)与钻芯机钻轴连接不牢固,会造成取芯过程中钻筒来回摆动,这就造成芯样外端与钻筒接触,也会影响芯样的强度。

1.3取芯机底座固定不牢固,就会造成取芯机在取芯过程中向某一方向移动,这会造成芯样外端与钻筒点接触,相当于在芯样上作用了一个循环弯矩,取芯机械移位越大,作用于芯样上循环弯矩就越大,对芯样强度的影响就越大。

1.4钻取芯样时,进钻速度过快,也会导致芯样损伤,影响强度。

2、芯样加工制作

2.1芯样的加工尽量选取芯样外端来加工,在加工时尽量保证试压面与芯样轴线垂直,尽量减小加工面的损伤。

2.2试压面要加工平整,芯样端面与芯样轴不垂直度越大,芯样试压强度偏差就越大,因此经补平(磨平)的芯样试件几何尺寸应满足CECS03：2007第6.0.4条规定。

3、芯样试件抗压试验

3.1试压时万能试验机的量程应与芯样试件强度相匹配。

3.2参照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002中对试验过程中的加荷速度的控制。

3.3当试验数据出现异常时,要当场观察试件破坏情况,分析强度异常的原因.一般导致数据异常的原因有：a.切割的芯样两端面严重不平行，在专用设备上补平端面时，补平层半边超厚，另半边很薄，芯样破坏特征为半边破坏，半边完好。b.芯样试件与压力机不对中，造成偏心受压，破坏特征是半边破坏，半边完好。c.如果芯样端面未经补平或手工修补的端面平整度、平行度与轴线的垂直度不满足要求，试验结果肯定偏低或很离散。

四 结论

钻芯法检测混凝土抗压强度虽然以其直观、可靠、精度高而成为其他非破损检测方法的校验依据。但钻芯法会对结构混凝土造成局部损伤，检测成本高，从而限制了钻芯部位及钻芯数量，因而难以大量使用。钻芯法与其他非破损检测方法综合使用，将是今后检测混凝土缺陷的发展方向。

参考文献

[1]《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03：2007

[2]《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002