钻芯法检测混凝土强度

钻芯法检测混凝土强度（精选9篇）

钻芯法检测混凝土强度 篇1

1 引言

目前国内建筑工程质量检测中检测结构实体混凝土强度的方法主要有:回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、后装拔出法、压剪法等,福建省检测结构实体混凝土强度中实际应用较多的方法有:回弹法、超声回弹综合法、钻芯法。在结构实体混凝土强度回弹法检测实践中常存在以下两种情况:

(1)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2001)第6.2.1条规定全国统一测强曲线的混凝土龄期为14d～1000d;《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(DBJ13-71-2006)第6.0.1条规定福建地区测强曲线的混凝土龄期也是14d～1000d。龄期超出14d～1000d范围的结构实体混凝土检测与现有测强曲线存在差异,但《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》第4.1.5条规定:当检测条件与测强曲线的适用条件有较大差异时,可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进行修正,试件或钻取芯样数量不应少于6个。

(2)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》第4.1.6条规定泵送混凝土制作的结构或构件的混凝土强度的检测:当碳化深度值不大于2.0mm时,每一测区混凝土强度换算值应按规程附录B修正;当碳化深度值大于2.0mm时,可按规程4.1.5条的规定进行检测,就是钻芯修正。

(3)《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)第4.3.3条规定:采用钻芯修正法时,宜选用总体修正量的方法。第4.3.4规定:当钻芯修正法不能满足第4.3.3条的要求时,可采用对应样本修正量、对应样本修正系数或一一对应修正系数的修正方法;此时直径100mm混凝土芯样试件的数量不应少于6个;现场钻取直径100mm的混凝土芯样确有困难时,也可采用直径不小于70mm的混凝土芯样,但芯样试件的数量不应少于9个。

所以对于龄期超出14d～1000d范围的混凝土强度与碳化深度值大于2.0mm的泵送混凝土的检测可采用钻芯修正回弹法。

2 钻芯修正回弹法

回弹法是通过检测结构或构件混凝土的回弹值和碳化深度值来推定该结构或构件混凝土抗压强度的方法。钻芯法是从结构或构件中钻取混凝土芯样加工成符合规定的芯样试件,并通过对芯样试件施加作用力来确定混凝土强度的试验方法。钻芯修正回弹法是将回弹法与钻芯法相结合起来检测混凝土强度的方法。

2.1 修正系数法

钻芯修正系数法可按《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)第4.3.4条中下列公式计算:

fundefined=ηloc fundefined

ηloc = fcor,m/fundefined

式中:fundefined-修正后测区混凝土换算抗压强度;

fundefined-修正前测区混凝土换算抗压强度;

ηloc-修正系数;

fcor,m-芯样试件换算抗压强度样本的均值;

fundefined-被修正方法检测得到的与芯样试件对应测区的换算抗压强度样本的均值。

2.2 修正量法

钻芯总体修正量法可按《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)第4.3.3条中下列公式计算:

fundefined= fundefined+ △tot

tot=fcor,m - fundefined

式中:△tot-总体修正量;

fundefined-被修正方法检测得到的换算抗压强度样本的均值。

钻芯对应样本修正量可按《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)第4.3.4条中下列公式计算:

fundefined= fundefined+ △loc

loc =fcor,m - fundefined

式中:△loc-修正量。

2.3 修正系数法与修正量法的区别

钻芯修正系数法中:mfundefined=ηmfundefined

sfundefined=ηsfundefined

钻芯修正量法中:mfundefined=mfundefined+

sfundefined= sfundefined

即修正系数法修正了标准差,导致推定值发生变化,而修正量不修正标准差。

3 工程实例

3.1 例一

某中学教学楼为五层现浇钢筋混凝土框架结构建筑,于1997年竣工,1998年投入使用。为了解该工程一层柱、二层柱、二层梁、三层梁现龄期混凝土强度状况,校方委托我司进行检测。由于该结构实体混凝土龄期大于1000d,所以采用钻芯修正回弹法进行检测。按施工实际情况,将一、二层柱,二、三层梁各定为一个检验批,按规程规定:按批进行检测的构件,抽检数量不得少于同批构件总数的30%且构件数量不得少于10件。现场抽取一、二层柱各10根,二、三层梁各12根,采用回弹法检测其现龄期混凝土强度,并采用钻芯法进行修正。

现场采用回弹法对一层柱、二层柱、二层梁、三层梁构件混凝土强度进行检测,并分别在一、二层柱相应测区钻取75mm的混凝土芯样(随机各抽取9根构件),在二、三层梁相应测区钻取100mm的混凝土芯样(随机各抽取6根构件),进行抗压强度试验后修正混凝土构件的测区混凝土强度换算值。

《钻芯法检测混凝土强度技术规程》第3.1.3条规定:抗压试验的芯样试件宜使用标准芯样试件,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。标准芯样公称直径为100mm、高径比为1:1的混凝土圆柱体试件。由于本工程受柱径向主筋间距的限制,柱芯样公称直径采用75mm。

各检验批回弹法钻芯修正系数见表1。

各检验批回弹法钻芯修正量见表2。

各检验批修正前回弹法检测的混凝土强度推定值见表3。

各检验批经芯样修正后回弹法检测的混凝土强度推定值见表4、表5。

3.2 例二

某综合楼为五层现浇钢筋混凝土框架结构建筑,于2009年开始施工,尚未投入使用。为了解该工程一、二层柱现龄期混凝土强度状况,建设单位委托我司进行检测。由于该结构实体混凝土使用泵送混凝土且碳化深度值大于2.0mm,所以采用钻芯修正回弹法进行检测。按施工实际情况,将一、二层柱各定为一个检验批,按规程规定:按批进行检测的构件,抽检数量不得少于同批构件总数的30%且构件数量不得少于10件。现场抽取一、二层柱各10根,采用回弹法检测其现龄期混凝土强度,并采用钻芯法进行修正。

现场采用回弹法对一、二层柱构件混凝土强度进行检测,并随机各抽取9根构件,分别在柱相应测区钻取75mm的混凝土芯样,进行抗压强度试验后修正混凝土构件的测区混凝土强度换算值。

《钻芯法检测混凝土强度技术规程》第3.1.3条规定:抗压试验的芯样试件宜使用标准芯样试件,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。标准芯样公称直径为100mm、高径比为1:1的混凝土圆柱体试件。由于本工程受柱径向主筋间距的限制,柱芯样公称直径采用75mm。

各检验批回弹法钻芯修正系数见表6。

各检验批回弹法钻芯修正量见表7。

各检验批修正前回弹法检测的混凝土强度推定值见表8。

各检验批经芯样修正后回弹法检测的混凝土强度推定值见表9、表10。

4 结语

由于回弹法受混凝土龄期及泵送混凝土碳化深度的限制,而且钻芯法属微破损检测方法,会对结构或构件造成局部损伤,也受到了一定的限制。钻芯修正回弹法弥补了回弹法的混凝土龄期、泵送混凝土碳化深度的限制及钻芯法的检测数量、钻芯位置的限制,突破了回弹法、钻芯法在已有领域外的应用,是检测结构实体混凝土强度比较常用的一种方法,其中修正量法不修正标准差,不影响总体分布,应优先采用。

摘要：钻芯修正回弹法弥补了回弹法、钻芯法在建筑工程质量检测中检测混凝土强度的限制。本文介绍了钻芯修正回弹法在建筑工程质量检测实践中的运用。

关键词：钻芯修正回弹法,建筑工程,质量检测,混凝土强度

参考文献

[1]中华人民共和国建设部标准.JGJ/T23-2001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[2]中国工程建设标准化协会标准.CECS03:2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].北京:中国计划出版社,2007.

[3]福建省工程建设地方标准.DBJ13-71-2006回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].福州:2006.

[4]中华人民共和国标准.GB/T50344-2004建筑结构检测技术标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[5]浦沪军.钻芯修正回弹法检测已有结构混凝土强度[J].福建建设科技,2003(3):17-19.

钻芯法检测混凝土强度 篇2

水泥混凝土路面厚度、强度超声检测方法

该文研究了水泥混凝土路面厚度和强度超声检测中的信号处理方法,设计了宽带换能器,提出了水耦合法和声时综合处理法.现场检测试验证明,该系统可明显提高检测效率,厚度测量精度优于5%,强度测量精度优于7%.

作 者：吴广文  作者单位：吉林市高速公路征地拆迁指挥办公室,吉林,吉林,13 刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)： “”(16) 分类号：U4 关键词：水泥混凝土路面   厚度   强度   超声检测   信号处理  

钻芯法检测混凝土强度 篇3

关键词：回弹法;现场检测;混凝土强度

混凝土强度不仅是混凝土结构性能指标中重中之重的一项指标，也是对钢筋混凝土工程进行竣工验收、安全评估时的一项重要的检测内容。而在如今检测混凝土强度的应用上，回弹法有着广泛的应用。基于此，本文就回弹法在检测混凝土强度的应用进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1 测试方法

1.1 回弹值的测量

回弹法的测量是按照当弹击混凝土表面时，用重锤被反弹回来的距离与弹簧初始长度之比作为和强度相关的指标来确定混凝土强度的一种方法。回弹值测量是表面硬度法的一种，在混凝土表面进行，因此只能显示结构表层2-3cm深度混凝土的质量清况，对混凝土内部的非匀质性、孔隙量和孔结构等则无法反映。

测试前，首先对回弹仪进行率定，由法定部门并按照国家现行标准《混凝土回弹仪》JJG817对其进行检定，合格后方可使用。

由于在相同的生产工艺条件下、原材料、配合比、成型工艺和养护条件基本一致且龄期相同，采取批量检测方法，每一个构件检测区为16个，相邻测区的间距为2m，测区的面积小于0.04m²。检测面保持清洁、平整，不应存在蜂窝、麻面等不良区域，使回弹仪处于水平方向检测混凝土浇筑侧面。所测得回弹值按式（1）计算：

（1）

R—某测区平均回弹值，精确至0.1;

Ri—第i个测点的回弹值。

如果检测侧面位于非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应按下式（2）修正：

R=Ra+Raa        （2）

Ra—非水平状态检测时测区的平均回弹值，精确至0.1;

Raa—回弹值修正值，按JGJ/T23-2001规程附录C采用。

1.2 碳化深度的检测

混凝土的碳化是指在服役环境下，混凝土与空气中的二氧化碳接触会发生碳化作用，生成硬度较大的碳酸钙，使混凝土的表面硬度增大，回弹值也随之增大，将影响回弹值的准确性。因此，碳化深度对回弹值有显著影响，当碳化深度增加至5-6mm后，回弹值不再随碳化深度的继续增加而有明显的提高，所以考虑碳化的影响是必要。

用适当工具在试块表面凿成一个直径约为15mm的孔洞，其深度应大于碳化深度。然后除去孔洞中的粉末和碎屑，并立即用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处，用钢尺测量自混凝土表面至深部不变色（未碳化部分呈红色）、具有代表性交界处的垂直距离，测量均不应少于3次，取其平均值，该距离即为混凝土的碳化深度值，测度精确至0.5mm。如果其值小于0.5mm，则按无碳化处理;如果其值大于6mm，则取6mm。

1.3 抗压强度测试

当对桥梁各个测区进行检测时，即对与桥梁实际工程均相同的条件下的试块进行抗压强度测试，按照现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081的相关条款规定进行。抗压强度值精确到0.1MPa。

2 回弹值结果及分析

既为了达到实验研究和对实际结构强度推定的检测，对结构进行了10个区域的检测。对于回弹值，数据较多，列出1#区数据如表1所示，其他区域进行类似的数据分析处理。

表1  1#区现场检测结果

由表1可以看出，混凝土碳化深度不大且差别不大，原因在于自然环境中成型时间较短。回弹值分布较为均匀，部分测点相差稍大，在数理统计范围之内，可以作为数据分析。按照相关规程规定，每个测区剔除三个较大值和三个较小值，然后按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》推定其抗压强度。

平均计算平均碳化深度：

dm=（1.5+0.5+0.5+0.5+1.0+0.5）÷6=0.8mm

（2）计算平均回弹值Rm：因为1#为水平方向检测混凝土浇筑侧面，所以无需对Rm进行修正。

（3）采用内插法查JGJ/T23—2001附录A，取得测区混凝土强度换算值fccu，i（MPa）如表2所示：

表2  各个测点强度换算值

（4）因为构件为泵送混凝土制作，且碳化深度值不大于2.0mm。则采用内插法查JGJ/T23—2001附录B对混凝土强度换算值进行修正值如表3所示：

表3 换算后强度值

（5）计算混凝土强度换算值的平均值和标准差：

平均值：

則 mfc

标准差：

则

其他区域的检测结果如表4所示。

表4 各个测点的检测结果

根据表4由回弹值推算出的混凝土强度与测试立方体抗压强度对比，误差在10%以内，所以可以根据回弹值推断混凝土强度，则对回弹值与立方体抗压强度进行不同数学模型进行拟合，如图1所示。

图1 不同函数拟合情况

拟合结果如表5所示。

表5 拟合结果分析

由表5可以看出，采用线性、多项式和幂函数函数关系拟合结果的相关系数分别为0.94、0.96和0.97，三种函数关系的回归精度均较高且都满足相关规范达到的要求，其中幂函数最高，即采取幂函数形式作为回弹值的测强曲线。为了验证所得方程的精度，采用别人的实验结果进行验证，结果如表6所示。

表6 采取别人实验数据验证结果

注：误差=（实测值-拟合方程计算值）/实测值

由表6可以看出，由根据现场数据考虑碳化深度得到的测强曲线是可靠地，采用其他实验结果进行验证其误差仍然较小，可以作为地方测强曲线的参考。拟合方程随着强度等级提高出现误差越来越大的趋势，表明该方程不适合高强混凝土的强度推断。主要原因在于普通回弹仪使用于60MPa以下的混凝土试件，对于较高强度的混凝土需要采取标准能量更大的回弹仪，表明对于较高混凝土强度等级的推测曲线需要制定新的检测方法及专用测强曲线进行检测;另一方面在于拟合方程在于短龄期的推测，碳化深度影响小造成的。

3 结论

综上所述，回弹法是目前建筑工程中对混凝土强度进行检测的最简单、最实用的检测方法，但在实际应用中应注意消除影响其准确度的各种因素，以确保其能较真实反映被测结构混凝土的实际强度。

参考文献：

[1]李乃平、张治泰.影响回弹法现场检测混凝土强度的3个因素[J].工程质量.2007（01）.

钻芯法检测混凝土强度 篇4

1 技术规程中新修订的技术内容

⑴将钻芯法检测混凝土强度应用范围扩大到抗压强度不大于80MPa, 即钻芯法检测的应用范围扩大为10~80MPa。

⑵增加了小直径芯样 (即直径小于100mm的芯样) 试件的应用, 但规定其公称直径不应小于70mm且不得小于骨料最大粒径的2倍, 并提出在一定条件下, 小直径芯样抗压强度值的平均值与标准芯样 (即直径100mm, 高径比1:1的芯样) 的抗压强度值的平均值基本相当, 因此, 允许有条件地使用小直径芯样试件。

⑶取消了高径比修正, 由于目前芯样锯切机使用比较普遍, 实验室加工水平不断提高, 故规程中只规定高径比为1.00的芯样试件, 允许高径比范围为0.95~1.05。

⑷在钻芯修正中提出了修正量的概念, 对超声法、回弹法、超声回弹法等间接测强方法进行钻芯修正时, 宜采用修正量的方法, 并规定标准芯样试件的数量不应少于6个, 小直径芯样试件数量宜适当增加, 钻芯位置应与间接检测方法相应的测区重合或在测区附近。

⑸增加了检测批混凝土强度的检验, 并规定了检测批的容量的确定, 标准芯样试件的最小样本量不宜少于15个, 小直径芯样的最小样本量应适当增加, 并提出了检测批混凝土强度的推定值及推定区间的确定, 据此, 可以对混凝土强度进行批量的评定。

2 应用本规程进行钻芯法检测时应注意的问题

2.1 检测部位的选择

首先芯样应在结构或构件受力较小的部位钻取, 钻芯前应分析构件的具体受力情况, 确定各部位的受力大小, 选取合适的钻芯部位, 在可能的情况下, 应首选非主要受力的结构或构件进行试验。其次, 要选择混凝土强度具有代表性的部位, 比如检测柱, 钻芯的部位可选在柱中, 因为柱的混凝土是从下到上进行浇注的, 振捣后, 柱的下半部石子偏多而上半部则偏少, 一般来说, 下半部的混凝土强度高于上半部, 因此钻芯部位选在柱中, 最能代表柱混凝土的实际质量。另外, 钻芯部位还应便于钻芯机安装与操作, 并要避开主筋、预埋件和管线的位置。

2.2 钻芯机的安装与操作

在钻取芯样前, 一定要安装固定好钻芯机, 并调好水平, 使钻芯机主轴的旋转轴线与被钻取芯样的混凝土表面相垂直, 只有安装固定好钻芯机, 才能减少芯样出现裂缝、缺边、少角、倾斜等缺陷, 减少混凝土检测强度与实际强度的偏差。钻芯时应调好冷却水的流量和控制好进钻的速度, 这样可以减少对芯样质量的损伤。

2.3 芯样的技术要求

规程中规定, 标准芯样其直径不宜小于骨料最大粒径的3倍, 小直径芯样 (公称直径不应小于70mm) 其直径不得小于骨料最大粒径的2倍。在实际检测中, 一定要根据构件中粗骨料粒径及配筋情况选取合适的芯样尺寸, 使芯样的大小既符合规程的要求又可避免伤到主筋、钻断主筋等现象的发生。

2.4 芯样试件的技术要求

规程中对芯样试件中的钢筋作出了规定, 因此在芯样加工时, 应特别注意芯样试件中钢筋的数量、直径及其位置, 切取符合规程要求的部位。另外一定要对锯切后的芯样端面进行加工, 虽然锯切后芯样的端面在感观上比较平整, 但一般不能符合抗压试件的要求, 所以对芯样端面应进行磨平或补平处理。最后, 芯样在试验前一定要对其几何尺寸进行测量, 保证芯样在直径、高度、垂直度、平整度等都符合规程中的规定。

2.5 检测批的芯样试件样本容量的确定

在钻芯检测中, 检测批的混凝土强度推定值应计算推定区间, 并对推定区间进行了控制, 包括推定区间的置信度、上限值与下限值之差值ΔK, ΔK= (k2-k1) Scor。并规定, 在满足推定区间的置信度为0.85时, ΔK不宜大于5.0MPa和0.10fcu, cor, m两者的较大值, 因此减小样本的标准差, 合理确定芯样试件的数量是满足推定区间要求的两个因素, 即在满足推定区间要求下, 合理确定芯样试件样本容量。表1给出了样本容量n与Scor和ΔK之间的关系, 推定区间的置信度为0.85。

从表中可以看出:当样本容量n=15, 样本标准差Scor=3.7MPa时, 可以满足推定区间置信度为0.85, ΔK≤5.0MPa的要求。

表2给出了fcu, cor, m、Scor和ΔK与样本容量n之间的关系, 推定区间的置信度为0.85。

从表中可以看出, 当ΔK=6.0MPa, Scor=5.0MPa时, 样本容量n不应少于18个。

在实际应用中, 要根据推定区间的要求, 样本标准差的大小, 合理的确定芯样试件样本容量, 使检测数据更准确、可靠。

钻芯法检测混凝土强度 篇5

混凝土结构是建筑工程的最为重要的结构, 混凝土结构的强度是否达标, 对建筑工程的质量有着巨大的影响。因此, 为了保证建筑工程的整体质量, 必须对建筑工程混凝土强度进行科学的检测, 保证混凝土强度达到相关行业标准、符合设计标准。在混凝土强度检测中, 经常用到的方法是回弹法与钻芯法, 通过对这两种方法的应用进行科学分析, 可以提升建筑工程混凝土强度检测的精度, 有助于施工单位对工程质量进行控制, 有助于提升混凝土施工的性价比。

2 回弹法现场混凝土强度检测技术

回弹法是混凝土强度检测中经常用到的一种技术, 其原理是应用回弹仪对混凝土表面硬度进行测定, 进而对混凝土抗压强度进行合理推测。混凝土强度现场检测中应用回弹法的优势和劣势都十分明显。首先, 回弹法现场混凝土强度检测的优势是, 检测仪器重量轻、体积小、使用方便, 检测过程操作简单、容易控制, 检测范围大、布置灵活, 并且回弹法对混凝土结构强度的检测是无损检测, 不会破坏混凝土结构的任何一个部位, 因此, 回弹法在现场混凝土强度快速检测中的应用是较为理想的[1]。其次, 回弹法现场混凝土强度检测的劣势是, 回弹法检测混凝土强度的方法是间接性的、模糊性的, 因此检测的结果精度较低、误差较大, 不适用于需要精确检测混凝土强度的现场检测。

3 钻芯法现场混凝土强度检测技术

钻芯法现场混凝土强度检测技术的原理是, 直接从现场混凝土结构中钻芯取样, 然后通过对混凝土样本的强度检测判断混凝土结构整体的强度、钻芯法现场混凝土强度检测技术的优势和劣势也是较为明显的。首先, 钻芯法现场混凝土强度检测技术的优势是, 检测是直接的、直观的, 不需要对检测数据进行换算、估计, 真正实现了对混凝土结构强度的直接检测, 并且检测精确度很高, 检测结果的可靠性很高[2]。其次, 钻芯法现场混凝土强度检测技术的劣势, 此种检测方法会不可避免地对混凝土结构造成局部损伤, 即使取样的过程控制很得当, 取样的钻口很小, 也无法避免对混凝土结构造成损伤, 并且钻芯法混凝土强度检测由于需要钻芯取样, 因而检测成本较高、耗时较长、检测的数量和位点也会在一定程度上受限, 比较不容易通过大面积的混凝土强度检测估计混凝土结构整体的质量。

4 回弹法与钻芯法在现场混凝土强度检测中的应用

由于回弹法和钻芯法在现场混凝土强度检测过程中都不可避免地存在一些缺点, 因此, 需要采取切实有效的措施, 对这两种方法的缺点和劣势进行有效控制、合理把控、科学避免, 这样才能真正提升回弹法与钻芯法在现场混凝土强度检测中的应用效果, 才能增加建筑工程混凝土现场检测可信度、精度, 并对检测成本进行良好控制。在此, 通过长期的现场混凝土强度检测实践总结, 提出一些可行的回弹法与钻芯法在现场混凝土强度检测中的应用策略:

4.1 科学把握回弹法的应用关键点

在应用回弹法进行混凝土强度现场检测的过程中, 针对具体的一些检测细节问题, 需要正确处理, 从而才能提高回弹法的应用效果, 提高回弹法的检测结果的准确性和可信度。通过应用回弹法进行现场混凝土强度检测的实践进行总结, 现将回弹法现场混凝土强度检测的关键点总结如下:第一, 检测之前, 要保证回弹仪的质量合格, 保证回弹仪的检测准确性, 因为回弹仪长期不使用或者购买的是劣质回弹仪, 都会使检测结果的精确度下降;第二, 回弹仪使用的适宜温度是零下4℃到零上40℃之间, 因此, 在检测混凝土强度时应当确保在现场温度适宜的情况下, 再应用回弹仪进行检测;第三, 检测时, 回弹仪的轴线应当始终和构件的表面垂直, 对回弹仪的使用方法要正确、科学。科学把握回弹法现场混凝土强度检测的关键点, 是提升检测结果准确度的基本途径, 因此, 在应用回弹法进行混凝土强度现场检测时, 必须明确并落实回弹法检测的关键点, 做到对回弹法的正确、科学、灵活应用。

4.2 科学把握钻芯法的应用关键点

和回弹法相比, 钻芯法对于混凝土结构某个位点的强度检测更直接、更准确, 但为了克服钻芯法的其他一些劣势, 同样需要明确钻芯法的应用关键点, 并在检测过程中牢固把握。在此, 将钻芯法的应用关键点总结如下:第一, 先进行非破坏混凝土强度检测, 再确定钻芯的具体位点, 这样可以在一定程度上降低工作量, 增加钻芯位点设置的科学性;第二, 为了使钻芯得到的混凝土样本强度和非破损强度之间相互对应, 应当设计相应的、科学的修正系数, 钻芯的位置应当设置在非破损检测区;第三, 科学确定钻头尺寸, 使钻取的混凝土芯样直径控制在粗骨料最大粒径的三倍以上, 如果钻芯条件受限, 那么钻取的芯样的直径最差也需要控制在粗骨料最大粒径的两倍以上;第四, 科学确定钻芯的位置, 钻芯位置必须避开主筋、预埋件、管线等, 在混凝土结构受力相对较小的地方进行钻芯取样, 尽量避免钻芯对混凝土结构稳定性带来的损害;第五, 钻芯的数量需要根据实际情况灵活控制, 具体来说, 一般单个体积和尺寸较大的构件, 钻芯的数量应当在3个以上, 如果构件较小, 则去两个钻芯位点即可, 钻芯的位置应当尽量分散, 避免对混凝土结构造成伤害的同时, 也符合取样的原则, 增加了取样的范围[3]。

4.3 回弹法与钻芯法的结合应用

基于回弹法和钻芯法各自的优缺点, 在实际的现场混凝土强度检测过程中, 一般将这两种检测方法结合使用, 发挥各自的优势并在一定程度上避免各自的劣势, 有效地增加了混凝土强度检测的效果, 增加了检测工作的性价比。回弹法与钻芯法结合应用的方式一般为, 在混凝土结构检测过程中, 先应用回弹法进行低成本、低工作量的检测, 然后再应用钻芯法对回弹法的检测结果进行修正, 提升检测结果的精确度、可信度。当然, 回弹法与钻芯法结合应用也是有一定条件的, 一般来说, 当混凝土结构表层碳化严重或者受到明显损伤时, 更加使用回弹法与钻芯法结合的检测方法。回弹法与钻芯法结合应用的过程中, 在二者的工作流程进行科学搭配的基础上进行检测, 是目前较为主流的混凝土强度现场检测方法。

5 结束语

混凝土结构是目前建筑工程的主要结构, 因此混凝土结构的强度和质量对建筑工程的质量形成重要影响, 为了保证建筑工程的质量达标, 就必须对建筑工程混凝土结构强度进行科学检测。回弹法和钻芯法作为现阶段混凝土强度检测的两种主要方法, 各自具有优缺点, 为了提升混凝土强度现场检测质量和效益, 应当在正确分析回弹法和钻芯法的优缺点后, 将二者结合起来应用, 强化各自的优点而同时削弱各自的缺点, 在应用的过程中根据检测对象的实际情况, 确定正确、合理的回弹法和钻芯法结合运用流程。相信随着回弹法和钻芯法的研究的不断深入, 未来这两种方法在建筑工程混凝土强度现场检测中仍然有很大的发挥空间。

摘要：在检测混凝土强度的方法中, 回弹法和钻芯法是较为常用的两种。在混凝土检测的实践过程中, 这两种方法在应用过程中被不断改良, 检测效果越来越好、越来越可靠, 各自检测的优势凸显出来。但是仍然需要看到的是, 这两种方法也存在一些固有的劣势, 需要在正确分析这两种方法的基础上再进行应用, 如此才能够发挥优势、避免劣势。本文对回弹法与钻芯法检测混凝土强度的技术进行了分析, 并提出了正确的应用策略, 希望对相关建筑工作者有所帮助。

关键词：回弹法,钻芯法,混凝土强度检测,应用策略

参考文献

[1]胡晓东.回弹法与钻芯法现场检测混凝土强度的技术与应用[J].内蒙古科技与经济, 2008, 14:164-165.

[2]王磊, 张建仁, 张克波.回弹法和钻芯法检测劣化桥梁混凝土强度相关性研究[J].中外公路, 2010, 02:101-104.

钻芯法检测混凝土强度 篇6

为了解结构混凝土的实际强度, 目前国内外普遍采用非破损或局部破损的检测方法, 如回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、拔出法和贯入阻力法等。钻芯法是直接从结构混凝土中钻取芯样以检测混凝土强度的方法, 由于芯样取自工程实体, 检测精度明显优于回弹法和超声回弹综合法, 并且无需进行某种物理量与抗压强度之间的换算, 因此钻芯法被普遍认为是一种直观、可靠、准确的方法。

随着经济社会的发展以及人们对建筑要求的提高, 人们对测量精度的提高和对测试结果可靠性的要求越来越高, 测量结果的不确定度评定和表示在许多计量和检测实验室已得到广泛认可。为了使检测结果更加公正、客观和高效, 本文对某高速公路段特大桥墩柱混凝土强度的强度采用钻芯法检测, 并对检测的结果进行了不确定度评定和探讨。

1 数学模型

根据中国工程建设标准化协会标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CECS 03:2007) , 芯样试件的混凝土抗压强度值可按下式计算[1]:

undefined (1)

式中fcu, cor——芯样试件的混凝土抗压强度值 (MPa) , 精确到0.1MPa;

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) 。

2 不确定的来源分析

在本次不确定评定中, 混凝土芯样抗压强度测量不确定度的主要构成要素或分量主要包括以下4个:

(1) u fcu, cor (undefinedc:抗压强度测量结果的重复性标准偏差s fcu, cor (undefinedc) , 可认为是随机效应引起的不确定度分量ufcu, cor (undefinedc) ;

(2) uFr:万能试验机的最大允许误差MPE所导致的标准偏差, 可认为是系统效应引起的不确定度分量uFr;

(3) uDr:游标卡尺的最大允许示值误差MPE所导致的标准偏差, 可认为是系统效应引起的不确定度分量uDr[2];

(4) uL:芯样试件的不平整度引起的不定度分量。

不确定的来源还包括:不垂直度、高径比换算系数、直径的数值修约、沿芯样试件高度直径的偏差、试验机加载速度、试验室人员、芯样的缺陷等。

在《CECS 03:2007》中6.0.5条款中规定“芯样试件端面与轴线的不垂直度大于1°, 不垂直度偏差=sin89°/sin9°=0.02%, 由此推算的不确定度是非常小的;“《CECS 03:88》规程强度换算公式中有个高径比换算系数β, 由于近几年芯样加工水平的大幅提高, 已完全能满足高径比1:1的要求, 故将系数取消”;采用精度为0.01mm的游标卡尺, 远大于直径的修约间隔0.5mm;规程明确规定了试验机的加载速度:一般芯样强度等级在

由此可见, 除上述的主要不确定分量, 按《CECS 03:2007》的要求进行试验, 其它不确定分量是非常小的, 可以忽略不计。

3 各标准不确定度分量的评定

福州市某大桥墩柱混凝土强度等级为C40, 要求按照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CECS03:2007) 进行单个构件检测。按其中3.2.4规定, 钻芯确定单个构件的混凝土强度推定值时, 有效芯样试件的数量不应少于3个, 本次取样3个;单个构件的混凝土强度推定值不再进行数据的舍弃, 而应按有效芯样试件混凝土抗压强度值中的最小值确定, 因此本次混凝土抗压强度推定值取42.4MPa, 构件钻芯法检测混凝土抗压强度结果见表1:

(1) u fcu, cor (undefinedc) 的评定。

由于是同一个构件中取样的重复性试验, 采用A类不确定度评定, 以3次测量结果的算术平均值作为测量结果undefinedMPa, 其测量结果的标准不确定度为:

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其相对不确定度为:

undefined

(2) uFr的评定

所使用试验机为万能TYA-2000型电液式压力试验机, 校准不确定度为1.0% (K=2) , 得试验机MPE值导致的相对标准不确定度:

undefined

(3) uDr的评定

采用的0～200 mm游标卡尺MPE = 0. 01 mm, 校准不确定度为1.0% (K=2) , 得游标卡尺MPE所导致的标准不确定度为:

undefined

其相对标准不确定度为:

undefined

(4) uL的评定

按规程规定, 芯样试样端面的不平整度在100mm内不得大于0.1mm, 得不平整度导致的不确定度为:

undefined

其相对标准不确定度为:

undefined

3 合成标准不确定度

由JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》中的6.2规定, 当输入量Xi是彼此独立或不相关时, 合成标准不确定度uc (y) 由下式得出:

undefined

由6.3规定, 式 (3) 中变量各不相关时, 可表达为:

undefined

由于各分量之间是相互独立的, 则混凝土芯样强度的合成相对标准不确定度为:

undefined

4 扩展不确定度

选择包含因子K=2, 则其相对扩展不确定度为:

Urel, c=2×urel, c=2×0.98%=1.96%

5 该墩柱混凝土抗压强度测量结果

对于抗压强度测量结果为42.9MPa, 其扩展不确定度为:

undefined

6 结论

测量不确定度报告:测量直径为100mm混凝土芯样抗压强度fcu, cor= (42.9±0.84) MPa。其中扩展不确定度Uc=0.84MPa是由合成标准不确定度urel, c乘以抗压强度和包含因子K=2得到。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.CECS 03:2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2008.

钻芯法检测混凝土强度 篇7

1 当前存在的误区

1.1 用单个芯样的检测数据质疑回弹法检测结果

回弹法规程自85年颁布以来, 每个版本都规定了采用钻芯法对回弹法检测结果进行修正, 因此给人造成一种印象, 就是钻芯法检测在精度上肯定优于回弹法, 尤其是在某些检测过程中, 常常会发现, 从构件中钻取的芯样试件混凝土抗压强度值往往比回弹法检测的强度推定值高, 因此质疑回弹法检测结果偏低。

笔者认为这是一个典型的误区。首先, 芯样试件的混凝土强度值本身也受到很多因素的影响, 因此《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS 03:2007对于芯样试件具有严格的规定, 必须符合下列要求:芯样试件的直径不能低于70mm, 宜为100mm, 且不宜小于骨料最大粒径的3倍, 不得小于骨料最大粒径的2倍, 高径比为0.95~1.05, 芯样试件的不垂直度不超过1°, 端面不平整度在100mm长度内不大于0.1mm, 任一高度的直径与平均直径相差不超过2mm, 且不得存在裂缝或其它缺陷。只有在满足以上的条件下, 芯样试件的测试数据才是有效的。

其次, CECS 03:2007标准规定当要用芯样试件的抗压强度值来修正回弹法检测数据时, 钻芯部位应与回弹法检测的测区重合, 即不能用单个芯样试件的抗压强度值来跟回弹法检测的推定值相提并论, 因为这两个数值在数学上是不可相比较的。原因在于回弹法是在构件上均匀布置若干测区 (至少5个, 通常为10个甚至更多) , 通过这些测区的数理统计, 得出在测区混凝土强度换算值总体分布中保证率不低于95%的值作为构件混凝土强度推定值, 因此回弹法所得出的强度推定值是一个统计量, 它是以构件混凝土强度的波动性为依据, 以正态分布为前提计算得出的, 包含了95%的保证率, 因此低于所检的测区混凝土强度换算值是很正常的, 而单个芯样试件的混凝土强度值只能和对应测区的混凝土强度换算值进行比较。

例如某个工程框架柱, 设计强度等级为C35, 采用回弹法检测结果见表1。

该构件测区强度平均值为36.3MPa, 标准差为2.93MPa, 强度推定值为31.5MPa, 由于其推定值低于混凝土设计强度等级C35, 因此施工单位又自行钻取了一个混凝土芯样, 该芯样试件混凝土强度值为40.5MPa, 因此质疑回弹法检测结果, 认为误差太大。经现场查看, 所取芯样位置恰好在回弹法第6测区附近, 原因在于该部位恰好在柱中部, 便于钻芯取样。从回弹法检测数据看, 第6测区混凝土强度换算值恰好为40.2MPa, 与芯样试件混凝土抗压强度值基本一致, 正说明了回弹法检测数据的准确。而如果根据芯样试件的抗压强度值去下结论认为该构件混凝土强度达到设计强度等级, 反而造成错误的结论。

1.2 用一个构件的钻芯法检测结果推翻回弹法检测结论

根据CECS 03:2007的规定, 采用钻芯法检测单个构件的混凝土强度时, 应在构件上钻取3个芯样, 取芯样试件抗压强度值的最小值作为该构件混凝土强度推定值。钻芯法标准所定义的推定值是“结构混凝土在检测龄期相当于边长为150mm立方体试块抗压强度分布中的0.05分位值的估计值”, 其数学含义跟回弹法的95%保证率的强度推定值基本上一致, 因此理论上可以与回弹法的强度推定值相比。但是在实际的检测数据对比中发现, 钻芯法检测的强度推定值与回弹法检测的推定值具有较大偏差时, 钻芯法检测的未必比回弹法更准确。例如表2的某个工程设计强度等级为C45的剪力墙混凝土强度回弹法检测结果。

该构件测区强度平均值为42.7MPa, 标准差为3.68MPa, 强度推定值为36.6MPa, 由于其推定值低于混凝土设计强度等级C45较多, 施工单位委托某检测单位采用钻芯法对该剪力墙钻取了3个芯样, 其芯样试件抗压强度值分别为:50.2MP、47.7MPa、49.6MPa, 根据CECS 03:2007的规定, 钻芯法检测该剪力墙的强度推定值为47.7MPa, 达到C45设计强度等级。由于两个检测结果相差较大, 引起了建设单位、施工单位、监理单位等的争议。笔者现场调查后发现, 钻取的3个芯样位置基本上与回弹法检测的测区3、测区5、测区7临近, 而该3个测区回弹法检测的测区混凝土强度换算值本来就比较高, 全部超过45MPa以上, 据此可以判断钻芯法检测结果其实与回弹法检测结果并无太大矛盾, 反而颇为一致。由于钻芯检测的部位没有覆盖到回弹法检测的测区换算值较低的测区, 因此给人造成一种错觉, 就是钻芯法检测结果比回弹法检测结果高很多。从本工程的实例看, 如果用钻芯法检测结果推翻回弹法检测结论, 会使达不到设计强度等级的构件被当作合格构件验收, 对结构带来较大的隐患。

上述的检测实例表明, 由于回弹法是非破损检测, 可以在构件上均匀布置10个测区, 而钻芯法对结果具有一定的损害, 只能在构件上钻取有限的3个芯样, 因此其检测数据反而不如回弹法更具有代表性。

1.3 在有钻芯修正的情况下不必认真进行回弹法的检测仍可保证检测精度

在钻芯修正回弹法检测数据的时候, 有个典型的误解就是认为既然采用钻芯法修正了, 那么无论回弹法怎么操作都不影响结果的准确性。事实上这个观点是错误的。因为依据JGJ/T 23-2011的规定, 钻芯修正也只能是选取不少于6个测区进行钻芯修正, 钻芯修正的本质还是将回弹法检测的测区混凝土强度换算值与对应的芯样试件混凝土抗压强度值进行比较, 根据差值 (或者是比值) 的平均值将所有的回弹法测区混凝土强度换算值修正到与芯样接近。除了钻芯的测区外, 其余测区并无钻芯数据, 因此钻芯法修正能否保证回弹法检测精度, 除了芯样的钻取、加工与试验必须满足要求以外, 还取决于回弹法检测的操作是否认真, 是否能真实反映结构混凝土强度的波动情况。否则即使采用了钻芯修正也无法满足回弹法检测结果的精度。

例如笔者2009年曾经参与处理的某个检测案例。该工程采用回弹法对设计强度等级为C40的四层柱按批量检测要求抽取了17根框架柱, 并钻取6个标准芯样进行修正。在检测工作完成后, 进行数据处理时, 发现芯样试件抗压强度值与对应的测区混凝土强度换算值差距较大 (当时还是采用的2001版行业标准以及2006版地方标准, 采用修正系数进行修正) , 如表3。

从表3的数据看, 其中第1个芯样试件和第4个芯样试件的强度值和对应的测区混凝土强度换算值的差别最大, 对应的比值达到了1.50以上甚至超过2.00。为了调查异常数据产生的原因, 笔者赴现场进行了查勘。经过现场调查, 笔者发现, 主要问题就是出在回弹检测过程中不够认真, 比如从弹击的痕迹判断可以看出有的测点弹击的时候并没有完全垂直于混凝土表面, 有的构件表面有些浮浆没有完全清除, 有些构件回弹测试的时候测点并未均匀分布在测区中, 甚至出现了个别构件弹击的痕迹到第8测区即结束了, 原因是回弹弹击的时候测点没有严格按照测区来均匀布置, 导致回弹测试的时候打到哪里算哪里, 而钻芯修正的时候却按照计算的数据来选取钻芯测区, 这就导致个别芯样部位与回弹测区不一致。由于钻芯以后已经破坏了原测区, 在其钻芯部位附近布置测区重新检测后, 计算得出的测区混凝土强度换算值与对应芯样试件混凝土强度值的比值就成了1.12以及0.97, 与其它数据相同了。但是为了了解其余构件是否存在类似情况, 只好对未钻芯修正的构件全部复查一遍, 费时费力。

1.4 钻芯法配合回弹法可适用于任何结构实体混凝土强度的检测

JGJ/T 23-2011等回弹法标准中都规定了回弹法不适用于表层与内部质量存在明显差异的混凝土, 一般是指表层浮浆过厚、受火灾损伤、受酸碱盐腐蚀或者冻害损伤等的混凝土。但是有一种观点认为如果有钻芯法进行修正, 那么回弹法也能用于这种情况, 如有一些过火混凝土鉴定检测的文献资料或者标准就认为可以采用回弹法对过火后的混凝土构件强度进行检测。

为此, 笔者在对一个过火结构进行损伤鉴定时, 对过火损伤的构件采用回弹法进行了检测, 由于其中过火较严重的构件无法采用回弹法检测, 或者数据差异较大, 故仅选取过火损伤轻微的构件进行检测, 并用钻芯法进行对比, 结果见表4。

从以上数据看, 回弹法检测的结果都比芯样试件强度值大, 而且回弹法检测的测区混凝土强度换算值变化不大, 而芯样试件强度值则有一定的波动, 符合混凝土强度分布的规律。造成这一现象的主要原因在于, 对于过火轻微的构件, 其表面混凝土温度虽然不是很高, 但火灾的高温作用下仍然产生了一定的失水, 导致表面硬度提高, 并且硬度趋同, 因此不同的构件回弹值相差不多, 此时回弹值已经无法体现构件混凝土强度值了, 因此与芯样试件的强度值相差较大, 因此这种情况下无法采用回弹法进行检测。

2 正确应用钻芯法对回弹法检测数据进行修正才能提高回弹法检测精度

从前面的讨论可知, 尽管钻芯法可以用来修正回弹法检测结果, 但是如果没有正确应用, 那并不能提高回弹法检测的精度。只有掌握了正确应用钻芯修正的方法, 才能达到修正回弹法检测结果的目的。

首先, 必须严格按照回弹法规范的要求进行检测, 包括正确选取构件, 尤其是在按批量检测时, 一定要按照规范要求的抽检数量随机抽取构件, 构件要有代表性, 均匀布置测区, 必要的时候对构件表面进行清理以磨去浮浆等影响回弹检测的面层, 在回弹测试的时候规范操作, 测点在测区中也要均匀布置, 垂直于构件表面弹击, 每个测区读取16个回弹值等等。

其次, 在钻芯修正时应尽量选择测区强度换算值较低的测区, 以免给人造成芯样试件强度值比回弹法测试数据高的错觉, 同时也是为了尽可能降低检测人员的风险。

在选择钻芯修正测区的时候, 也要尽量选择能涵盖所检数据范围的部位, 即高、中、低都要选择, 以便芯样试件的强度值能代表所检混凝土的强度范围, 并使得检测人员能观察芯样试件的强度数据与回弹法检测数据之间的走向趋势是否一致, 可以将两个强度值进行对比, 如果采用修正系数法修正就用比值, 如果采用修正量法就要差值, 观察比值或者差值的大小是否一致或者符合正态分布, 如果出现个别明显偏大或偏小的值, 可以参照《数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理》GB/T 4883-2008的格拉布斯准则进行离群值的判断, 具体计算方法可参照省工程建设地方标准《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》DBJ/T 13-113-2009, 计算出差值的平均值、标准差, 然后计算最大值或最小值的格拉布斯统计量, 如表5所示。

经过格拉布斯检验, 由于Gn>G'n, 查表得, n=9时, Gn=2.520>G0.995=2.387, 则最大的偏差量即第3组数据明显异常, 可予以剔除。剔除第3点数据后, 重新计算修正量为2.9MPa, 说明检验的有效。

3 结语

由于回弹法是基于混凝土表面硬度来检测混凝土强度的方法, 因此当对回弹法检测结果有疑问时, 可采用钻芯法进行修正。因此造成了一些人认为钻芯法检测数据精度肯定优于回弹法的误解, 并且在修正回弹法检测数据中也存在很多细节上的错误造成无法达到修正的目的。

由于回弹法是无损检测方法, 可以在构件的重要部位或者薄弱部位布置测区, 并且可以在结构中大面积进行检测, 而钻芯法则是对结构具有一定的破损, 不宜大面积检测, 也不宜布置在构件的重要受力部位或者薄弱部位, 因此可以采用回弹法对结构构件进行全面检测, 并辅以钻芯法进行修正。只有正确认识回弹法和钻芯法各自的优缺点, 规范操作, 才能达到优势互补, 提高混凝土强度检测的精度。

摘要：当对回弹法检测混凝土强度的结果有疑问时, 常用钻芯法进行修正, 因此长期以来对钻芯法和回弹法之间的关系存在一些认识上的误区, 如认为钻芯法一定比回弹法准确, 或者有了钻芯法修正可以不必认真对待回弹法检测, 以及在有钻芯法修正的情况下可以对表面损伤的混凝土采用回弹法进行检测等。本文基于工程实例, 从理论上分析了这些观点的错误所在, 并提出相应的建议, 以真正达到钻芯法和回弹法优势互补提高检测精度的目的。

关键词：混凝土强度,回弹法,钻芯法,修正,误区

参考文献

[1]陕西省建筑科学研究院.JGJ/T 23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[2]中国建筑科学研究院.CECS 03:2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2008.

[3]DBJ 13-71-2006回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].福建, 2006.

[4]中国标准化研究院.GB/T 4883-2008数据的统计处理和解释正态样本离群值的判断和处理[S].北京:中国标准出版社, 2009.

钻芯法检测混凝土强度 篇8

国家标准GB/T19496-2004《钻芯检测离心高强混凝土抗压强度试验方法》自2004年4月30日发布，2004年12月10日实施以来，已经在工程检测中执行了近6年，本标准的实施，解决了预应力混凝土管桩等离心高强混凝土制品在工程质量检查检验中大量的质量纠纷，发挥了十分积极的作用。然而，由于本标准发布后，标准起草单位没有举办过专业的标准培训，许多检测机构和管桩生产企业的技术人员对本标准的一些技术规定和要求理解不透，同时，由于本标准与中国建设工程标准化协会发行的CECS03《钻芯法检测混凝土强度技术规程》相比，检测设备、混凝土钻芯样的加工精度、操作人员的熟练程度等要求更高，也曾多次发生：芯样检测数值偏低、芯样检测数值的离散性偏大等现象，一些检测检验机构中检测技术人员对GB/T19496-2004存在一些疑惑。为了正确理解把握该标准的试验方法，现将前些年在标准实施过程中发现的一些值得大家注意的问题作一说明和分析。

1 标准的适用范围

国标GB/T 19496-2004非等效采用英国国家标准BS1881:Part120:1983《钻芯法检测混凝土抗压强度试验方法》[1]。在GB/T 19496-2004的初稿、讨论稿、征求意见稿、报批稿、送审稿等起草过程中，在标准的“适用范围”这一章节的条文中，均增加有条文的注：

在本标准于2003年5月报批后，有关专家在出版前对本标准的报批稿提出了修改意见，指出在“适用范围”这一章节中的条文注的表述方法，不符合当时我国实施的GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》，在与本文作者协商后，建议正式出版的GB/T19496-2004中将上述2个条文的注，调整搬移到标准的编制说明中去。这样也就形成了现行的GB/T19496标准适用范围“本标准适用于对离心高强混凝土制品(以下简称制品)的混凝土立方体试件强度的代表性有异议时的试验”。

其实，在GB/T 19496-2004的初稿、讨论稿、征求意见稿、报批稿、送审稿的“适用范围”这一章增加的条文的注，本身就是英国国家标准BS1881Part120:1983中“适用范围”的条文的注，GB/T19496-2004只是将它作了翻译调整而已。近年来，我国出版发行的许多标准规范已经采用了国际上标准编写的表述方式，如GB/T1.1-2009。

国标GB/T 19496-2004制定的目的就是为了解决预应力混凝土管桩等离心高强混凝土制品在施工过程中发生对制品混凝土强度产生异议时的一种检测混凝土强度的方法，而不是作为离心高强混凝土抗压强度常规检验方法标准。目前，一些检测机构或地方政府部门，并不了解GB/T19496-2004的标准适用范围，而根据各自的需要，随意下文，要求采用GB/T19496-2004对在生产现场或施工现场或运输途中的预应力混凝土管桩等制品，进行结构混凝土抗压强度检测，这是不合理的。有关预应力混凝土管桩等离心高强混凝土制品的产品质量检测方法，在GB13476《先张法预应力混凝土管桩》等相关标准中已经非常详细作了明确的规定。

与中国建设工程标准化协会发行的《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03相对照，GB/T19496-2004标准中提出的技术指标要求较高，据笔者近几年的调结果表明，目前，除了广东省建设工程质量检测中心等少数检测单位以及一些大型的管桩生产企业外，其它许多省市建设工程质量检测单位和绝大多数管桩生产企业的质检部门在离心高强混凝土抗压强度检测方面难以满足GB/T19496-2004中规定的检测技术条件。

目前，一些检测单位和管桩生产单位，采用中国建设工程标准化协会发行的《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03，对管桩产品的桩身混凝土强度进行检测，这是不合理的。因为，协会标准CECS03的适用范围是普通混凝土，而管桩等混凝土制品是离心混凝土，属于特种混凝土范畴。

另外，还有一些检测单位，采用CECS03操作方式，对混凝土试样进行钻芯、磨平、锯切等，但混凝土强度的检验数据又参照GB/T19496进行评定。这也是不合理的，是不正确的。因为一个标准的技术要求、检验方法和数据处理等是统一的整体，不能对一个整体的标准根据需要而随意加以分割实施。

2 关于钻芯、磨平、锯切等设备

中国建设工程标准化协会1988年11月颁布的《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS03:88和原国家冶金工业部在1986年10月颁布的冶金工业部行业标准YBJ209-86《钻芯取样法测定结构混凝土抗压强度技术规程》,在上世纪80年代建设工程的混凝土结构强度检测中得到了很广泛的应用。由于在上世纪70～80年代，我国建设工程中采用的绝大多数为低等级混凝土(当然最低混凝土受检强度应≥10MPa)，采用钻芯检测的设备要求相对也低;同时，研究表明，低等级混凝土采用钻芯检测时其检测结果的离散程度，比高等级混凝土要小得多[2,3]。

我国一些工程机械企业生产的混凝土钻芯机，虽然与国外同类产品相比价格很低，但是设备的整体刚度不够，整机明显显得单薄，在对混凝土进行钻心时经常发生设备的抖动(晃动)较大，对所钻的混凝土芯样结构的微观破坏较为严重，有些芯样虽然目测时没有发现可见裂缝，但是，不可目测的微观裂缝将大大降低混凝土芯样的强度检测值;同时，微观裂缝的大小、多少等，也是造成检测值离散大的主要因素。因此，对于检测管桩这一类离心高强度混凝土制品，应选用结构刚度大的混凝土钻心设备。

对于混凝土芯样锯切机，目前不少检测单位采用混凝土芯样两端分别锯切的方式，也有一些单位如广东省建设工程质量检测中心，采用芯样两端同步锯切的方式。不同的芯样锯切方式，对芯样的检测值也存在较大的影响。混凝土芯样两端的平行程度，对检测的结果会产生较大的影响，若平行度不好，混凝土芯样施压时会产生应力集中现象，大大降低混凝土的强度检测值。为了尽可能消除芯样两端平行度对检测结果的影响，GB/T19496-2004提出了“芯样两端平行度”≤1.0mm的规定。

上述混凝土芯样的两种锯切方式，对混凝土芯样的检测结果存在较大的影响。大量的试验研究表明，芯样两端同步锯切的方式比芯样两端分别锯切的方式产生的混凝土芯样的两端平行度要小，其检验值的离散程度也要小。若在混凝土芯样端部锯切时产生较大的倾斜，由于高强混凝土的硬度大、耐磨性好，要通过后续的磨平加工工序来纠正，其难度是非常大的，而且纠正的效果也是很不理想的。因此，检测单位应该采用芯样两端同步锯切的方式。

1997年5月中国工程院院士清华大学陈肇元教授在庐山召开的全国高强高性能混凝土技术大会上所作的主题报告中指出，高强混凝土钻芯样的表面平整度对芯样强度的检测值的影响较低强度混凝土要大得多。关于混凝土芯样锯切后两端的表面层加工，本标准建议采取磨平处理方式，不提倡砂浆或硫磺胶泥、环氧胶泥找平方法。

广东省建设工程质量检测中心、中山鸿运管桩有限公司等单位从日本引进的混凝土芯样磨平机，对高强混凝土钻芯样端面的平整度加工，具有非常好的效果。大量的检测结果表明，日本生产的混凝土芯样磨平机，其加工的混凝土芯样端面的平整度可以达到GB/T19496-2004规定的要求。但这台磨平机2000年时的设备售价达15万元左右，也是不少单位没有批量引进的主要原因。而国产的混凝土芯样磨平机，大多是混凝土钻芯机的一个辅助机械，常常采用砂轮旋转磨平的方式，其磨平的效果很不理想，混凝土芯样的平整度难以达到标准规定的技术指标，这对混凝土芯样的检测结果产生很大的影响。

研发性能优越的国产混凝土芯样磨平机是我们建设工程机械生产单位必须尽快正视的问题，10年前作者曾多次在全国行业会议上呼吁我国建设工程机械企业重视这个产品的研发，但现在市场上任然没有可选用的性能优质的国产混凝土芯样磨平机。我国建设工程面广量大，不可能长期靠大量进口解决这一问题。

3 关于芯样的钻取

GB/T19496-2004第3.5条文规定：“芯样应在制品的下列部位钻取:

a)混凝土质量应具有代表性,不得在已破损的制品上钻取。对先张法预应力混凝土管桩产品，不得在沉桩或沉桩后的管桩桩身上钻取;

b)应在制品中部且便于钻芯机安装与操作的部位,同时离制品二端1.5m以外,且芯样的取样间距不宜小于1m,应尽量避开预应力钢筋、螺旋筋密绕的部位及桩身钢模合缝处。

近年来，基础施工工程经常发生一些工程质量纠纷，需要对已施工的管桩桩基工程作混凝土强度测定。一些检测单位的工程技术人员，由于对GB/T19496-2004的有关内容不是非常了解，简单将在已经施工后的管桩桩身上钻取混凝土芯样，有些混凝土芯样钻取的作业非常艰难(如在沉桩后竖着的管桩桩身上取芯)。这样钻取的混凝土芯样，其检测结果自然可想而知，是难以正确测定桩基的真实强度值的。

混凝土是脆性材料(尤其是高强混凝土)，在施打(压)过程中施工机具对结构混凝土的破坏较大,如锤击法沉桩后桩身结构混凝土强度由于锤击作用而下降30%～50%,因此,本标准规定不得在沉桩过程中的桩身上或沉桩后的桩身上钻取芯样[4]。对于正在沉桩或沉桩后的管桩桩身取芯，其测定的混凝土强度难以代表制作生产时预应力混凝土管桩桩身结构的混凝土强度。

管桩是一种离心成型的环形的预应力混凝土结构，混凝土环形结构在进行混凝土芯样钻取时难以避开钢筋(预应力主钢筋和环形的螺旋钢筋)，同时，在环形结构上要很好地固定钻芯机的难度是很大的。不少检测单位，在进行管桩桩身混凝土取芯时，采用膨胀螺丝将钻机底部固定在环形的桩身上，同时将带有钻筒一端悬臂施压在管桩的表面进行钻取芯样。采用这种方式取芯，对普通低等级混凝土而言，其混凝土检测结果尚可，但对于圆环形的预应力混凝土管桩，在其检测过程中易产生试验架倾覆、失稳，或者试验架固定不牢固等现象。如果钻芯机固定不稳,则钻机就容易发生晃动或移位，这不仅会影响钻芯机和钻头的使用寿命,而且很容易发生卡钻或芯样折断事故，特别是对芯样的质量将产生严重的后果。在对管桩产品进行混凝土芯样钻取时，不得采用配重固定或膨胀螺栓固定及真空吸附固定，钻芯前应专门制作适应每种不同规格的专用铁制固定架,将固定架绕桩身先张紧固定,然后再将钻机固定在专用的固定架上。进钻时,钻头必须与被钻制品的混凝土表面保持垂直,以便使钻头四周受力均匀,顺利进钻[4]。

4 关于芯样的加工

在对芯样加工后的外观质量及形位公差精度有不同规定是GB/T19496与CECS 03:88或CECS03:2007的主要不同点，上述三项标准的具体技术指标见表1所示。

由此可见，GB/T19496与CECS03:88或CECS03:2007相比，其技术指标要求有较大的提高，特别是对芯样的平面度、垂直度、平行度等作出了较为严格的规定。这些技术指标的提高也是混凝土芯样抗压强度的一个重要的保证。

有些检测单位，在进行预应力管桩的混凝土芯样检测试验时，并不能达到表1中国标GB/T19496-2004提出的外观质量及形位公差要求，但在提供的试验报告时，在检验依据一栏中却又表明是按照国标GB/T19496-2004。事实上这是不可靠的。

在预应力混凝土管桩的桩身混凝土强度检测中，常常发生所检的3个芯样的检测结果离散很大、极差很大，不符合试验误差的一般理论，给检测单位的技术人员带来很大的困惑。根据大量的检测实践表明，芯样的制作质量，是影响检测结果的一个十分重要的因素。

5 结束语

国家标准GB/T19496-2004《钻芯检测离心高强混凝土抗压强度试验方法》自发布实施以来已近6年，希望检测工程技术人员能及时将实施过程中发现的问题和执行中的一些疑惑及时反馈给我们,便于下一阶段标准的修订完善。

参考文献

[1]国标GB/T 19496-2004.《钻芯检测离心高强混凝土抗压强度试验方法》.北京:中国标准出版社,2004(第一版).

[2]蒋元海.执行GB13476-1999《先张法预应力混凝土管桩》应注意的若干问题.混凝土与水泥制品,2004(1):32-34.

[3]禹琦,楼海军,蒋元海.执行《先张法预应力混凝土薄壁管桩》JC888-2001应注意的若干问题.江苏建材,2004(1):33-34.

钻芯法检测混凝土强度 篇9

随着高层建筑的迅速兴起, 高强混凝土的应用也日益增多。高强混凝土作为一种新的建筑材料, 以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、空隙率低的优越性, 在高层建筑、大跨度桥梁以及某些特种结构中得到广泛的应用。

对于高强混凝土的定义如下: (1) 《高强混凝土结构技术规程》CECS 104:99第1.0.2条 (第1页) 对“高强混凝土”的定义为:“采用水泥、砂、石、高效减水剂等外加剂和粉煤灰、超细矿渣、硅灰等矿物掺合料, 以常规工艺配制的C50~C80级混凝土。” (2) 《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2011第2.1.8条 (第2页) 对“高强混凝土”的定义为“强度等级不低于C60的混凝土。”

目前国内建筑工程质量检测中高强混凝土强度的检测方法主要有:回弹法、超声回弹综合法、钻芯法、拔出法、后锚固法等。福建省内高强混凝土强度的检测方法实际应用较多的有:回弹法、钻芯法, 使用的技术规程有:

(1) 《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T 23-2011) 第6.2.1条 (第12页) 、第6.2.2条 (第12页) 规定全国统一测强曲线适用于抗压强度为 (10.0~60.0) MPa的普通混凝土;《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ 13-71-2006) 第6.0.1条 (第12页) 规定福建省测强曲线适用于抗压强度为10.0MPa~60.0MPa的普通混凝土。

(2) 《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ/T 13-113-2009) 第1.0.2条 (第1页) 规定适用于工程结构强度范围为50MPa~90MPa的高强混凝土结构构件的检测。条文说明第2.1.8条 (第26页) “考虑到高强回弹仪的适用范围及其与普通中型回弹仪检测范围的衔接, 以及为适应C60强度等级混凝土的检测 (C60强度等级的概念是指保证率为95%以上的结构混凝土强度值大于60MPa, 也说明存在个别强度值低于60MPa的部位) , 本规程适用于抗压强度为50MPa~90MPa的混凝土。”

(3) 《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CECS 03:2007) 第1.0.2条 (第1页) 规定适用于检测结构中强度不大于80MPa的普通混凝土强度。

2 回弹法检测高强混凝土

在建筑工程质量检测中, 一般采用《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ/T 13-113-2009) 的定义, 即强度范围50MPa~90MPa的混凝土为高强混凝土。而采用高强混凝土回弹仪 (标准能量为5.5J) 检测结构实体高强混凝土抗压强度的方法, 称高强回弹法。为区别于高强回弹法, 采用普通中型混凝土回弹仪 (标准能量为2.207J) 检测结构实体混凝土抗压强度的方法, 称普通回弹法。

2001年修订《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2001) 时, 普通中型混凝土回弹仪的适用范围从10~50MPa延至10~60MPa;而且2011年修订《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》 (JGJ/T23-2011) 时, 沿用了普通中型混凝土回弹仪的适用范围为10~60MPa。普通中型混凝土回弹仪可检测高强混凝土的低强区段, 但此时测强曲线的曲率较大, 测试误差相对较大。普通回弹法检测范围为 (10~60) MPa, 高强回弹法检测范围为 (50~90) MPa, 其中 (50~60) MPa属于衔接部分, 即高强混凝土的低强区段。而且C50强度等级的概念是指保证率为95%以上的结构混凝土强度值大于50MPa, 也说明存在个别强度值低于50MPa的部位, 这些部位采用高强回弹法检测因无法得出具体的强度推定值, 只能得出“<50MPa”的结论, 所以C50的混凝土不宜采用高强回弹法进行检测。

在建筑工程质量检测中, 普遍认为钻芯法是一种直观、可靠和准确的检测混凝土强度的方法, 已为较多国家所采用;而且普遍认可钻芯法的另一个主要作用:回弹法或超声回弹综合法等无损检测方法的校验、修正手段。

3 工程实例

3.1 例一

某广场C3写字楼为地下2层、地上28层现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构建筑, 于2011年开始施工。该工程4~6层剪力墙、柱混凝土设计强度等级为C50, 均采用商品混凝土、泵送浇筑, 粗骨料采用碎石。为了解该工程结构施工质量情况, 建设单位2011年委托我司进行检测。

现场采用普通回弹法对所抽取的构件进行混凝土强度检测, 所检结果未能达到设计强度等级C50的要求。而采用高强回弹法对相同构件进行检测, 所检结果符合设计强度等级C50的要求。为确认混凝土实际施工质量情况, 分别在4~6层剪力墙、柱相应测区钻取100mm的混凝土芯样 (共随机抽取6个构件、4~6层剪力墙及柱各2个构件) , 采用混凝土芯样抗压强度校验构件相应测区的混凝土强度换算值。

芯样强度检测结果汇总见表1。

各检测方法所得出的测区强度换算值见表2。

普通回弹法、高强回弹法测区强度换算表均采用地方 (福建省) 曲线。

所检数据表明, 普通回弹法钻芯修正的修正量△为12.5MPa, 修正系数为1.27;高强回弹法钻芯修正的修正量△为-0.8MPa, 修正系数为0.99。相对于芯样抗压强度而言, 所检构件普通回弹法的检测结果测试误差相对较大, 而高强回弹法的测区强度换算值基本接近于芯样抗压强度值。

3.2 例二

某桥梁工程采用预制梁, 预制梁混凝土设计强度等级为C50, 均采用商品混凝土、非泵送浇筑, 粗骨料采用碎石, 于2012进行施工。为了解该工程预制梁混凝土强度状况, 商品混凝土公司2012年委托我司进行检测。由于采用普通回弹法进行检测, 所检结果未能达到设计强度等级C50的要求, 所以现场随机抽取6根预制梁构件, 分别在每个构件其中1个测区相应位置钻取1个100mm的混凝土芯样, 进行抗压强度试验后修正所检构件的测区混凝土强度换算值。为了解高强回弹法检测结果与芯样抗压强度之间的相连性, 在临近位置采用高强回弹法检测其混凝土强度。

芯样强度检测结果汇总见表3。

各检测方法所得出的测区强度换算值见表4。

所检数据表明, 普通回弹法钻芯修正的修正量△为20.2MPa, 修正系数为1.54;高强回弹法钻芯修正的修正量△为-1.0MPa, 修正系数为0.98。相对于芯样抗压强度而言, 所检构件普通回弹法的检测结果测试偏差较大, 而高强回弹法的测区强度换算值基本接近于芯样抗压强度值。

3.3 例三

某中心1#楼为地下3层、地上19层现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构建筑, 于2012年开始施工。为了解该工程一层剪力墙、柱混凝土强度状况, 施工单位2013年委托我司进行检测。该工程一层剪力墙、柱混凝土设计强度等级为C50, 采用商品混凝土、泵送浇筑, 粗骨料采用碎石。

现场采用普通回弹法对所抽取的4根柱构件进行混凝土强度检测, 所检结果未能达到设计强度等级C50的要求。而采用钻芯法对所检构件进行检测, 所检结果符合设计强度等级C50的要求。为了解高强回弹法检测结果与钻芯法检测结果之间的相连性, 同时对所检4根柱构件采用高强回弹法检测其混凝土强度。

芯样强度检测结果汇总见表5。

各检测方法所得出的构件强度推定值见表6。

普通回弹法测区强度换算表采用全国统一泵送曲线, 高强回弹法测区强度换算表采用地方 (福建省) 曲线。

所检数据表明, 相对于钻芯法的检测结果而言, 普通回弹法的强度推定值的测试误差比高强回弹法的强度推定值的测试误差大。

4 结语

自2009年《回弹法检测高强混凝土抗压强度技术规程》 (DBJ/T 13-113-2009) 实施以来, 高强回弹法在建筑工程质量检测中的使用日益频繁。由于普通回弹法检测高强混凝土的低强区段时, 测强曲线的曲率较大, 测试误差相对较大, 而且C50的混凝土又不宜采用高强回弹法, 使得回弹法检测C50混凝土在建筑工程质量检测中处于比较尴尬的状况。

目前高层建筑及大跨度桥梁工程使用的高强混凝土多数为C50~C60的混凝土, 从实际检测数据对比而论, 回弹法检测高强混凝土强度宜优先采用高强回弹法;设计强度等级为C50时, 当施工质量有保证时, 亦可优先采用高强回弹法进行检测;不论采用普通回弹法还是高强回弹法, 必要时均可采用钻芯法进行修正。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ/T23-2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ55-2011普通混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[3]中国工程建设标准化协会.CECS03:2007钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].北京:中国计划出版社, 2007.

[4]中国工程建设标准化协会.CECS104:99高强混凝土结构技术规程[S].北京:中国计划出版社, 1999.

[5]福建省建筑科学研究院.DBJ13-71-2006回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].福州:2006.