鉆芯法檢測混凝土強度試驗問題和處理方法技術總結

李玲子

（廣州鐵誠工程質量檢測有限公司）

1 混凝土強度的檢測方法

隨著時代的發展，混凝土在鐵路、公路、建筑、水利等工程領域中得到了廣泛的應用，混凝土的施工質量也更加重視了起來。混凝土是以水泥、骨料和水為主要原材料，根據需要加入礦物摻合料和外加劑等材料，按一定配合比，經拌合、成型、養護等工藝制作的、硬化后具有強度的工程材料。混凝土的施工對結構質量起著重要性的作用，混凝土施工從支模、澆注、振搗、養護都要求嚴格控制，從而才能確保最后的混凝土的質量。混凝土強度是否滿足設計要求對于混凝土的質量來說是不可或缺的一項指標。對于混凝土強度的檢測，現主要方法有鉆芯法及回彈法，回彈法檢測混凝土強度最大的優點便是作為無損檢測對受檢結構不產生影響，僅在混凝土構件表面進行，但結果為混凝土強度的推定值，存在一定誤差，若混凝土內部存在缺陷，對混凝土強度的推定會產生較大影響，不能很好地顯示混凝土強度是否滿足要求。鉆芯法檢測混凝土強度會對受檢構件造成一定的影響，但是得出的結果能準確地顯示鉆芯部位的強度。

2 混凝土強度檢測結果分析

對某在建鐵路工程的隧道進行混凝土強度檢測，本次檢測混凝土設計強度為C50，分別采用回彈法和鉆芯法進行檢測，檢測結果見表1。

表1

對于鉆芯法檢測混凝土強度這樣的結果，差異性太大，無法作為判定。造成這樣的結果，有檢測人員在現場鉆取芯樣試件、芯樣試件的運輸、芯樣試件加工、芯樣試件養護、芯樣試件抗壓試驗各環節沒有嚴格按規范進行，就會有可能造成檢測結果不準確，并最終導致做出錯誤的判定。本文對造成上述結果的因素進行分析，并提出了一些有效解決這些問題的措施。

3 造成鉆芯法檢測混凝土強度結果偏差的原因分析

3.1現場鉆取芯樣試件

鉆芯法檢測混凝土強度，按照規范的要求選用鉆芯機應選用直徑為110mm 的鉆頭。規范要求選取的取芯位置應避開主筋、預埋件和管線位置，并盡量避開其他鋼筋。取芯前使用一體式鋼筋掃描儀，探測主筋、預埋件及管線位置，選取合適的鉆孔位置，但因現場鋼筋網分布密集，無法完全避開鋼筋。該隧道的鋼筋采用的是直徑為10mm 的鋼筋，符合規范規定的每個標準芯樣試件內最多只允許擁有2 根直徑不大于10mm 的鋼筋。現場檢測人員在選取了符合要求的位置鉆取芯樣試件，鉆取芯樣試件的過程中多次遇到鉆頭被卡在混凝土構件中，無法平穩的推進或者無法取出芯樣試件的情況。經過分析，初步判定為鉆筒或鉆頭存在一定程度的老化變形。在更換新的鉆筒后，成功取出幾根芯樣試件，但是在后續取芯過程，遇到了鉆頭鉆到鋼筋，導致鉆頭變形或芯樣試件無法取出。因鉆筒或鉆頭變形，在鉆取過程未出現明顯問題的芯樣試件，在卸取芯樣試件時可能受到一定的影響。現場取出的芯樣試件，保證有效芯樣試件個數每組3 個，每鉆取一根芯樣就及時在芯樣上做好標記，并記錄對應信息。取芯工作全部完成后用厚軟材料包裝好芯樣試件，以減少在運輸過程中可能帶來的損傷。

3.2 芯樣試件的加工

芯樣加工前，確認芯樣的狀態，選用上到平行切割機加工芯樣，調整芯樣位置，將芯樣試件固定，使鋸切平面垂直于芯樣軸線。切鋸后的芯樣試件應進行端面處理，宜采用雙端面磨平機磨平。檢查加工好的芯樣尺寸，若端面存在影響后續試驗的空隙則需要修補，采用水泥砂漿進行補平且補平厚度不大于規范規定的4mm。加工完成的芯樣試件外觀無裂縫、明顯的錯臺和其他較大缺陷；使用游標卡尺測量芯樣試件的直徑、高度，確保芯樣試件的高徑比大于或等于0.95 且不大于1.05，芯樣試件高度任一直徑與平均直徑相差小于2mm；使用游標萬能量角器測量芯樣試件的兩個端面與軸線的夾角，芯樣試件的端面與軸線垂直度的偏差小于±1°；使用鋼板尺緊靠在芯樣的端面上，一面用塞尺測量鋼板與芯樣端面間的最大縫隙，芯樣試件的端面平整度偏差在直徑范圍內不大于0.05mm。檢測人員忽視了一些讀數上的誤差，以及過分相信自動化的雙端面磨平機的打磨效果，從而忽視了對自動化儀器的使用前檢查。

3.3 芯樣試件的養護

完成加工的芯樣試件，放置在與受檢構件混凝土環境相近的條件下進行養護。因現場受檢構件混凝土處于干燥環境，故將芯樣試件放置在室內自然干燥3 天再進行抗壓試驗。在放置芯樣自然干燥的室內環境，中途有其他檢測人員在開空調的情況下使用該房間，導致芯樣試件未能在室內自然干燥3天。

3.4 芯樣試件的抗壓試驗

完成養護工作的芯樣試件，從養護地點取出，確認芯樣試件標識信息無誤，確保其外觀無裂縫、明顯的錯臺和其他較大缺陷，檢查芯樣試件直徑、高度、垂直度、平整度等均與養護前是否一致。按芯樣試件設計的強度等級，選取相應量程的液壓式萬能試驗機進行芯樣試件的抗壓試驗，每塊芯樣試件放置試驗機前，擦拭干凈芯樣試件表面與上、下承壓板面，使每塊芯樣試件的軸心與下壓板中心對準，按規范要求設置加荷速度。完成全部芯樣試件的抗壓試驗后，計算得出芯樣的抗壓強度。

4 處理方式及結果

在現場對本次受檢構件重新鉆取芯樣試件進行檢測。使用新的鉆筒，遇到鉆到鋼筋或鉆頭卡頓等情況，及時檢查鉆筒及鉆頭是否符合要求，能否繼續進行芯樣試件的鉆取工作，確保取出的每根芯樣試件都是符合規范要求的。

完成加工的芯樣試件及時進行外觀和尺寸的測量，對于存疑的數據，記錄下來，不過分依賴自動化的儀器。經過驗證，雙端面磨平機的刀頭存在老化變形，經過維修的雙端面磨平機對重新鉆取的芯樣試件進行磨平，能滿足芯樣試件的端面平整度偏差在直徑范圍內不大于0.05mm的要求。

對于重新鉆取的芯樣試件的養護，安排單獨的房間，保證芯樣試件能在與受檢構件混凝土環境相近的條件的室內干燥3天。

對從現場鉆取到加工再到養護都嚴格按照規范要求完成的芯樣試件進行抗壓試驗，計算得出的芯樣抗壓強度試驗結果見表2。

表2

5 結語

綜合上述，鉆芯法檢測混凝土強度試驗過程中，從現場鉆取芯樣到芯樣試件的加工再到芯樣試件的養護以及抗壓試驗，每個環節都存在操作不當，可能會對測試結果產生嚴重的影響。因此，在進行鉆芯法檢測混凝土強度試驗過程中必須認真細致，把握好每一個細節。熟悉各種檢測方法，才能得到一個準確的結果。