混凝土钻孔取芯法检测要点

  一、概述：

  取芯法是从结构上钻取芯样，评定结构质量的一种检测方法，和非破损方法并列互补 优势：方法简单，结构信息直接、真实，不需转换 劣势：半破损（微破损），成本较高、工时较长。

  二、相关规范

  1、钻芯法检测混凝土强度技术规程（CECS 03：88）

  2、建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2003）

  三、取芯法的应用

  1、从混凝土结构中钻取芯样，以测定普通混凝土的强度；

  2、检测现浇（钻（冲）孔、人工挖孔）混凝土灌注桩成孔质量：桩身混凝土质量，桩底沉渣，桩端持力层，桩长；

  3、在非破损检测中用作修正、验证，甚至仲裁；

  4、其他应用，如：受冻层深度检测；裂缝深度检测；缺陷探测。

  四、取芯位置要点

  1、受力较大的部位，安全度不足的构件截面不能取芯；构件的接头和构件的边缘，混凝土的应力复杂，不宜取芯，适宜在构件的中部取芯相同条件的构件，一般选取在基础、墙、柱上取芯，尽可能不在梁上取芯；

  2、借助磁感仪避开结构的钢筋，尤其是主筋，避开预埋件或管线；

  3、选取混凝土强度质量具有代表性的部位；

  4、用于非破损法修正时，应在非破损测试区或接近非破损测试区。

  五、取芯数量要点：

  1、按单个构件检测时：每个构件数量不少于3 个，较小构件，不少于2 个；

  2、构件的局部区域检测时：根据构件情况，确定芯样的位置、数量、深度；

  3、大型基础或大面积墙体：分成若干区域；

  4、桩身混凝土芯样：每孔2-3 组，每组加工为3 个试件。

  六、取芯操作要点

  1、底座调平；

  2、设备固定：4 种固定方式：顶杆支撑、配重固定、膨胀螺栓、真空吸附；

  3、开始缓慢，遇钢筋缓慢，随时紧固螺栓；

  4、保证过程中的水冷却；

  5、达到要求深度后，要将钻头提升到一定高度后方可停机，钻头离开芯样后方可停水；

  6、保证相应的安全措施；

  关键是：保护机器、保护芯样、保护人。

  七、芯样强度的影响因素和芯样加工要点

  1、端面平整度对强度的影响：

  ①端面不平，会降低强度，向上凸起比向下凹引起的应力集中更大，影响更大，应控制在每100mm 长度内不得大于0.1mm；

  ②测试方法：钢尺紧贴芯样端面转动，用塞尺测量缝隙 ③不宜采用垫平材料：纸板、铝板等横向变形大，减低强度 ④磨平法：磨平机；

  ⑤找平法：材料为水泥净浆、水泥砂浆、硫磺胶泥，对找平层的要求：找平层与端面良好粘结；找平层强度高于芯样强度；找平层厚度：水泥净浆、水泥砂浆层不大于5mm，硫磺胶泥层不大于1.5mm。

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  2、端面与轴线之间垂直度偏差对强度的影响

  ①偏差过大，降低强度 ②垂直度偏差在2°以内；

  ③测试方法：游标量角器测量两个端面与母线的夹角，精确到0.1°

  3、芯样含有钢筋的影响；

  ①原则：不允许存在垂直于受压面的钢筋，如有钢筋尽可能近试件端部；

  ②处理方法：尽量把含有钢筋的一端锯掉，如无法避开，锯切时应使钢筋近端头而不露出端面；

  ③每个试样内最多只允许含有二根直径小于10 mm 的钢筋，且与轴线基本垂直不外露；

  4、芯样尺寸和高径比的影响：

  ①芯样直径应大于或等于粗骨料最大粒径的三倍，至少不小于二倍，芯样直径小而粗骨料粒径大的芯样强度的离散性大；

  ②高度与直径均为100 mm 的芯样与边长为150 mm 的立方体试块受压时应力分布较为一致，强度接近；

  ③芯样强度与立方体强度之比值，随高径比的增加而减少，不同高径比的芯样试件换算成标准高径比的芯样试件强度时，需乘以修正系数，高径比低于0.95 或大于2.05 时，不能用作抗压试验 5、干湿程度对强度的影响；

  ①潮湿使混凝土强度降低，即软化作用（水在受荷载时不能压缩，横向膨胀，增加侧向拉应力，另外减弱混凝土颗粒之间的内摩擦力）风干芯样比浸水芯样的强度高7%左右 ②芯样宜与被测结构混凝土湿度基本一致；

  ③若为自然干燥状态：要求芯样在室内自然干燥3 天；若为潮湿状态：抗压前在水中浸泡48 小时。

  八、芯样抗压试验要点：

  1、测量项目及允许偏差：

  ①平均直径：游标卡尺测量芯样中部，测量误差＜1 mm，允许与平均直径的偏差为2 mm； ②芯样高度：钢板尺测量 ；③垂直度游标量角器测量；④平整度：钢板尺和塞尺测量。

  2、按照立方体试块抗压试验规定进行

  3、换算值计算： fccu=α (4F)(πd2)

  fccu—芯样试件混凝土强度换算值，MPa； F—芯样试件抗压试验测得的最大压力，N； d—芯样试件的平均直径，mm；

  α—不同的高径比芯样试件混凝土换算强度的修正系数

  4、换算值修正

  〈CECS 03：88〉：高径比修正

  〈JGJ106—2003〉：避免高径比修正，要求不小于0.95 d 或不大于1.05 d 5、不能做抗压试验的芯样：

  ①高度：小于0.95 倍平均直径，大于2.05 倍平均直径 ②与平均直径偏差大于2 mm ③垂直度：大于2°

  ④不平整度：100 mm 内超过0.1 mm ⑤有裂缝和较大缺陷

  九、结果评定

  1、〈CECS 03：88〉：换算值中的最小值为代表值

  2、〈JGJ106—2003〉：三个芯样试件换算值的平均值为代表值不同深度的代表值的最小值为桩身强度代表值

  十、对混凝土芯样试件强度的说明：

  不同于与标养28 天试块抗压强度，也不同于同条件试块抗压强度代表构件实体的混凝土芯样，在测试龄期的抗压强度，换算为150 mm 立方体试块的强度结构芯样强度低于立方体试块强度，降低幅度约75-80%， 桩身芯样强度更为如此