浅谈钻芯法检测实体混凝土强度

李 冬

（新疆宏滙建筑建材检测有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 钻芯法的特点和适用范围

1.1 实体混凝土强度检测的分类

目前，现场检测混凝土强度的方法分非破损和微破损两大类。非破损方法主要有回弹法、回弹超声法等，这些方法都是在不破坏结构构件的情况下，直接从结构物上测试、推定混凝土强度及缺陷。

1.2 钻芯法的特点

钻芯法钻取的芯样试件直接取自于混凝土结构本身，能比较客观的反应出该结构体混凝土的实际强度；其次是试件检测方法与传统的立方体试块检测方法相同，直接在压力机上测得其最大力然后换算成强度，试验直接直观，结论容易被用户所接受。

1.3 钻芯法适用范围

混凝土结构应按 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204中的要求，制作立方体标准试块，在标准温度、湿度、标准龄期条件下进行混凝土强度的评定和验收。如果出现下列情况，可采用钻芯法检测实体混凝度的强度，并作为处理混凝土质量事故的主要技术依据：

1）未能按照 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204要求留置试件或对其结果有怀疑时；2）当个别构件表面存在质量缺陷 （如蜂窝、麻面、露筋、裂缝等），对该构件是否达到设计所要求的强度等级产生怀疑时；3）检测部位的表层与内部的质量有明显差异，或者在使用期间遭受化学腐蚀、火灾，硬化期间遭受冻害的混凝土宜采用钻芯法检测强度；4）使用多年的老混凝土结构，如需加固改造或因工艺流程的改变，荷载发生了变化，需要了解某些部位的混凝土强度；5）对施工有特殊要求的结构和构件或建设方和监理方明确要求用钻芯法的。

2 芯样的钻取

钻取芯样前应了解结构的实际情况，选择结构或构件受力较小，并具有一定代表性的部位，且便于钻芯机的安装。钻取前应用钢筋位置探测仪测出主筋的位置，取芯时应避开主筋、预埋件和管线。芯样的试件宜钻取标准芯样试件，其公称直径不宜小于骨料最大粒径的3倍；也可采用小直径的芯样试件，但其公称直径不应小于70mm且不得小于骨料最大粒径的2倍。在实际工程检测中，应要根据粗骨料粒径和结构配筋率选取最合适钻芯直径，提高了芯样成效质量与构件实际情况相近。取芯的数量应根据实际情况而定，如按单个构件进行强度推定有效芯样不应少于3个，对较小的构件不少于2个；如按检测批推定有效芯样不应少于15个，小直径芯样试件数量应适当增加；钻芯修正的标准芯样试件不宜少于6个，小直径芯样试件数量应适当增加。

3 芯样的加工

芯样的加工是芯样试件制作的重要环节，并直接影响芯样的抗压强度值的推定。所取的芯样试件内不宜含有钢筋，如无法避免则试件标准芯样每个试件内最多只允许2跟直径小于10mm的钢筋；公称直径小于100mm的芯样只允许含有1根直径小于10mm的钢筋；且芯样内的钢筋应与芯样试件的轴线基本垂直并离开端面10mm以上。

1）试件的高径比宜为1.00，不得小于要求高径比的0.95或大于1.05；2）试件的高度任一直径与平均直径相差不得大于2mm；3）试件端面的不平整度在100mm长度内不得大于0.1mm；4）试件端面与轴线的不垂直度不得大于1；5）试件不得有裂缝或其他较大缺陷。

4 芯样试件的试验和抗压强度值的计算

4.1 芯样试件的试验

芯样试件应在自然干燥的状态下进行抗压试验，当结构工作条件比较潮湿，需要确定潮湿状态下混凝土强度时，应在20±5℃的清水中浸泡40～48小时，从水中取出后立即进行试验。芯样试件抗压试验的方法按 《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081中对立方体试块抗压试验的规定。

4.2 芯样抗压强度值的计算

芯样试件的混凝土抗压强度值按下式计算：

fcu，cor=Fc/A

式中fcu，cor--芯样试件的混凝土抗压强度值 （MPa）；

Fc--芯样试件的抗压试验测得的最大压力 （N）；

A--芯样试件抗压截面面积 （mm2）。

4.3 钻芯确定混凝土强度推定

单个构件的混凝土强度推定值按有效芯样试件混凝土抗压强度值中最小值确定；检测批的混凝土强度推定值应取推定区间的上限值和下限值两者的较大值。当满足推定区间两条限制要求时，以推定区间上限值作为检测批混凝土标准强度推定值；当不满足时，可提供单个检测结果，需对某一构件混凝土强度进行评定时，该构件钻取芯样数量应符合单个构件的检测标准。

5 钻芯法的局限性

1）钻芯会对结构造成局部的损伤，因而对于钻芯的位置的选择及钻芯的数量等均受到一定的限制，而且所代表的区域也是有限的；2）钻芯法检测的设备与非破损检测的设备相比，比较的笨重，移动极不方便，测试成本高，且周期较长；3）钻芯后需对孔洞进行修补，如果操作不当钻断管线，将增加修补工作的困难。

6 影响芯样抗压强度的因素

1）芯样的钻取：钻芯机和钻头的设备质量及操作工艺，钻芯时冷却水的流量，钻头的进钻速度，钻取的芯样中是否含有规范内的钢筋；2）芯样加工：芯样加工设备的质量及操作工艺，芯样的高径比、端面平整度、端面与轴线的垂直度；3）芯样试验：抗压试验设备的精度，芯样设计强度的大小，芯样抗压时的状态。

7 结语

钻芯法检测实体混凝土强度，虽然无法得到大范围的推广，但其直观、可靠、精度高。