取芯法检测混凝土抗压强度应用

梅辉

江西省建筑科学研究院 江西南昌 330000

1 取芯法检测混凝土抗压强度的具体应用

1.1 取芯设备

取芯设备主要以钻芯机、切片机、研磨机为核心。钻芯机要求刚度较高，同时需具备操作灵活的特点以及固定、移动便捷的应用条件，钻芯机需设有水冷却系统，规避过热造成的无法以及或正常使用[1]。锯切机同样需要冷却系统，同时需要具备夹紧芯样的装置，配套使用的人造金刚石圆锯片应有足够的刚度。而研磨机具有磨平芯样试件端面的作用，取回的芯样试件宜采用研磨机或补平装置进行端面加工保证端面与轴线垂直。

1.2 取芯位置

取芯位置要选取混凝土抗压强度具有代表性的部分进行检。需要注意的是，一般受力部分较大且安全度不足的构件截面不可进行取芯，以及连接处和边沿部分且混凝土受力复杂的部分亦不宜取芯，工作人员取芯过程中，应在具有相同条件的构件中部取芯，一般情况下通常在基础、壁和柱上进行。此外，应用于无损方法校正时，应在无损检测范围内或附近取芯。

1.3 取芯数量

如对单个构件进行抗压强度检测时，取芯数量应不小于3个，如构件较小取芯数量应不小于2个；如对局部构件进行抗压强度检测时，跟根据现场构件实际情况对芯样的位置、数量、深度进行确定；如进行大型基础或大面积墙体抗压强度检测时，可将其划分为若干区域以此取芯采样。

1.4 取芯方法以过程

钻芯机就位安放平稳后，将钻头固定，避免工作时出现位置偏差等问题，根据钻芯机结构特点和现场施工具体情况，可选用顶杆支撑、配重、真空吸附、膨胀螺栓等固定方法。安装钻头前，通电检查主轴旋转方向（三相电动机），检查钻头是否可顺时针方向转动，如无异议安装钻头，钻杆主轴的转轴应调节为垂直于钻孔混凝土表面，继而将钻芯接上水源、电源，转动调速键调整到要求的转速，而后正向转动手柄，使钻头缓慢接触混凝土表面，并向其施加压力，使边缘稳定在槽壁上。进入顶升深度后，反向旋转操作手柄，使钻头接近混凝土表面，切断动力和水分，其中，钻芯时用于冷却钻头和清除混凝土碎屑的冷却水流量应为3-5L/min，并且出水温度不能超过30℃。待从钻孔中取出芯样，应在其干度适应后进行标记，运送芯样时要应仔细包装，以此规避运输过程发生损坏。进而对结构或构件钻透后留下的孔洞进行修补保证正常使用。同时，施工结束后也要及时对钻芯机和芯样加工设备进行维修保养。

1.5 芯样处理

首先，通过研磨机磨平端面；其次，采用环氧砂浆或聚合物水泥浆调平；最后，抗压强度小于40MPa的芯样可用水泥砂浆、水泥浆或聚合物水泥砂浆调平，调平厚度不得超过5mm，或者硫磺砂浆调平，调平厚度不得超过1.5mm[2]。

1.6 芯样试件尺寸测量

选择游标卡尺在芯样试件中间互相垂直的两个位置上测量平均值，测得的算术平均数作为芯样直径，精度为0.5毫米；芯样试件高度可采用钢卷尺或钢尺测量，精度为1毫米；利用游标量角仪测量母线与芯样两端面的夹角，精度可达0.1°；用钢尺或方尺接近芯样端面的平整度，旋转钢尺时可用塞尺测量芯样端面与钢尺之间的间隙，也可用其它专用设备测量平整度。

1.7 混凝土抗压强度计算方法

（1）芯样试件的混凝土抗压强度值如下：

式中：

f—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）。

（2）检测批混凝土强度的推定值的确定方法：

1.检测批的混凝土强度推定值应计算推定区间，推定区间的上限值和下限值按下列公式计算：

式中：

2 取芯法应用的若干反思

2.1 钻芯、切割环节对混凝土抗压强度测试的影响

取芯法是检测混凝土抗压强度最有效的方法，芯样试件通常是通过钻孔获取的，然后切割和处理芯样试件[3]。钻具对芯样有一定的振动能力，将使芯样表面产生不同程度的损伤，使混凝土界面的缝隙扩大，产生不同程度的应力，加速应力的产生，降低芯样的强度。芯样试件钻孔时，必须掌握正确的操作方法和熟练的操作技术，以保证岩石样品的强度，不受外界环境因素的影响。

2.2 芯样对混凝土抗压强度的影响

芯样试件尺寸相应的会受到各个方面的影响，取芯过程中，一定要确保具有良好的抗压强度。

2.3 粗骨料品种的影响

抗压强度与混凝土材料有较大的相关性，选择集料时可选用碎石和卵石，因为这些材料较密实，与水泥能有效结合，使混凝土的抗压强度得到提高。