取芯法檢測混凝土抗壓強度應用

梅輝

江西省建筑科學研究院 江西南昌 330000

1 取芯法檢測混凝土抗壓強度的具體應用

1.1 取芯設備

取芯設備主要以鉆芯機、切片機、研磨機為核心。鉆芯機要求剛度較高，同時需具備操作靈活的特點以及固定、移動便捷的應用條件，鉆芯機需設有水冷卻系統，規避過熱造成的無法以及或正常使用[1]。鋸切機同樣需要冷卻系統，同時需要具備夾緊芯樣的裝置，配套使用的人造金剛石圓鋸片應有足夠的剛度。而研磨機具有磨平芯樣試件端面的作用，取回的芯樣試件宜采用研磨機或補平裝置進行端面加工保證端面與軸線垂直。

1.2 取芯位置

取芯位置要選取混凝土抗壓強度具有代表性的部分進行檢。需要注意的是，一般受力部分較大且安全度不足的構件截面不可進行取芯，以及連接處和邊沿部分且混凝土受力復雜的部分亦不宜取芯，工作人員取芯過程中，應在具有相同條件的構件中部取芯，一般情況下通常在基礎、壁和柱上進行。此外，應用于無損方法校正時，應在無損檢測范圍內或附近取芯。

1.3 取芯數量

如對單個構件進行抗壓強度檢測時，取芯數量應不小于3個，如構件較小取芯數量應不小于2個；如對局部構件進行抗壓強度檢測時，跟根據現場構件實際情況對芯樣的位置、數量、深度進行確定；如進行大型基礎或大面積墻體抗壓強度檢測時，可將其劃分為若干區域以此取芯采樣。

1.4 取芯方法以過程

鉆芯機就位安放平穩后，將鉆頭固定，避免工作時出現位置偏差等問題，根據鉆芯機結構特點和現場施工具體情況，可選用頂桿支撐、配重、真空吸附、膨脹螺栓等固定方法。安裝鉆頭前，通電檢查主軸旋轉方向（三相電動機），檢查鉆頭是否可順時針方向轉動，如無異議安裝鉆頭，鉆桿主軸的轉軸應調節為垂直于鉆孔混凝土表面，繼而將鉆芯接上水源、電源，轉動調速鍵調整到要求的轉速，而后正向轉動手柄，使鉆頭緩慢接觸混凝土表面，并向其施加壓力，使邊緣穩定在槽壁上。進入頂升深度后，反向旋轉操作手柄，使鉆頭接近混凝土表面，切斷動力和水分，其中，鉆芯時用于冷卻鉆頭和清除混凝土碎屑的冷卻水流量應為3-5L/min，并且出水溫度不能超過30℃。待從鉆孔中取出芯樣，應在其干度適應后進行標記，運送芯樣時要應仔細包裝，以此規避運輸過程發生損壞。進而對結構或構件鉆透后留下的孔洞進行修補保證正常使用。同時，施工結束后也要及時對鉆芯機和芯樣加工設備進行維修保養。

1.5 芯樣處理

首先，通過研磨機磨平端面；其次，采用環氧砂漿或聚合物水泥漿調平；最后，抗壓強度小于40MPa的芯樣可用水泥砂漿、水泥漿或聚合物水泥砂漿調平，調平厚度不得超過5mm，或者硫磺砂漿調平，調平厚度不得超過1.5mm[2]。

1.6 芯樣試件尺寸測量

選擇游標卡尺在芯樣試件中間互相垂直的兩個位置上測量平均值，測得的算術平均數作為芯樣直徑，精度為0.5毫米；芯樣試件高度可采用鋼卷尺或鋼尺測量，精度為1毫米；利用游標量角儀測量母線與芯樣兩端面的夾角，精度可達0.1°；用鋼尺或方尺接近芯樣端面的平整度，旋轉鋼尺時可用塞尺測量芯樣端面與鋼尺之間的間隙，也可用其它專用設備測量平整度。

1.7 混凝土抗壓強度計算方法

（1）芯樣試件的混凝土抗壓強度值如下：

式中：

f—芯樣試件的抗壓試驗測得的最大壓力（N）；

A—芯樣試件抗壓截面面積（mm2）。

（2）檢測批混凝土強度的推定值的確定方法：

1.檢測批的混凝土強度推定值應計算推定區間，推定區間的上限值和下限值按下列公式計算：

式中：

2 取芯法應用的若干反思

2.1 鉆芯、切割環節對混凝土抗壓強度測試的影響

取芯法是檢測混凝土抗壓強度最有效的方法，芯樣試件通常是通過鉆孔獲取的，然后切割和處理芯樣試件[3]。鉆具對芯樣有一定的振動能力，將使芯樣表面產生不同程度的損傷，使混凝土界面的縫隙擴大，產生不同程度的應力，加速應力的產生，降低芯樣的強度。芯樣試件鉆孔時，必須掌握正確的操作方法和熟練的操作技術，以保證巖石樣品的強度，不受外界環境因素的影響。

2.2 芯樣對混凝土抗壓強度的影響

芯樣試件尺寸相應的會受到各個方面的影響，取芯過程中，一定要確保具有良好的抗壓強度。

2.3 粗骨料品種的影響

抗壓強度與混凝土材料有較大的相關性，選擇集料時可選用碎石和卵石，因為這些材料較密實，與水泥能有效結合，使混凝土的抗壓強度得到提高。