一、概述:
混凝土鉆孔取芯機(jī)取芯法是從結(jié)構(gòu)上鉆取芯樣,評(píng)定結(jié)構(gòu)質(zhì)量的一種檢測(cè)方法,和非破損方法并列互補(bǔ) 優(yōu)勢(shì):方法簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)信息直接、真實(shí),不需轉(zhuǎn)換
劣勢(shì):半破損(微破損),成本較高、工時(shí)較長(zhǎng)
二、相關(guān)規(guī)范
1、鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS 03:88)
2、建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2003)
三、取芯法的應(yīng)用
1、從混凝土結(jié)構(gòu)中鉆取芯樣,以測(cè)定普通混凝土的強(qiáng)度
2、檢測(cè)現(xiàn)澆(鉆(沖)孔、人工挖孔)混凝土灌注樁成孔質(zhì)量:樁身混凝土質(zhì)量,樁底沉渣,樁端持力層,樁長(zhǎng)
3、在非破損檢測(cè)中用作修正、驗(yàn)證,甚至仲裁
4、其他應(yīng)用,如:受凍層深度檢測(cè);裂縫深度檢測(cè);缺陷探測(cè)
四、混凝土鉆孔取芯機(jī)取芯位置要點(diǎn)
1、受力較大的部位,安全度不足的構(gòu)件截面不能取芯;構(gòu)件的接頭和構(gòu)件的邊緣,混凝土的應(yīng)力復(fù)雜,不宜取芯,適宜在構(gòu)件的中部取芯相同條件的構(gòu)件,一般選取在基礎(chǔ)、墻、柱上取芯,盡可能不在梁上取芯
2、借助磁感儀避開(kāi)結(jié)構(gòu)的鋼筋,尤其是主筋,避開(kāi)預(yù)埋件或管線(xiàn)
3、選取混凝土強(qiáng)度質(zhì)量具有代表性的部位
4、用于非破損法修正時(shí),應(yīng)在非破損測(cè)試區(qū)或接近非破損測(cè)試區(qū)
五、取芯數(shù)量要點(diǎn):
1、按單個(gè)構(gòu)件檢測(cè)時(shí):每個(gè)構(gòu)件數(shù)量不少于3 個(gè),較小構(gòu)件,不少于2 個(gè)
2、構(gòu)件的局部區(qū)域檢測(cè)時(shí):根據(jù)構(gòu)件情況,確定芯樣的位置、數(shù)量、深度
3、大型基礎(chǔ)或大面積墻體:分成若干區(qū)域
4、樁身混凝土芯樣:每孔2-3 組,每組加工為3 個(gè)試件
六、混凝土鉆孔取芯機(jī)取芯操作要點(diǎn)
1、底座調(diào)平
2、設(shè)備固定:4 種固定方式:頂桿支撐、配重固定、膨脹螺栓、真空吸附
3、開(kāi)始緩慢,遇鋼筋緩慢,隨時(shí)緊固螺栓
4、保證過(guò)程中的水冷卻
5、達(dá)到要求深度后,要將鉆頭提升到一定高度后方可停機(jī),鉆頭離開(kāi)芯樣后方可停水
6、保證相應(yīng)的安全措施
關(guān)鍵是:保護(hù)機(jī)器、保護(hù)芯樣、保護(hù)人
七、芯樣強(qiáng)度的影響因素和芯樣加工要點(diǎn)
1、端面平整度對(duì)強(qiáng)度的影響:
①端面不平,會(huì)降低強(qiáng)度,向上凸起比向下凹引起的應(yīng)力集中更大,影響更大,應(yīng)控制在每100mm 長(zhǎng)度內(nèi)不得大于0.1mm
②測(cè)試方法:鋼尺緊貼芯樣端面轉(zhuǎn)動(dòng),用塞尺測(cè)量縫隙
③不宜采用墊平材料:紙板、鋁板等橫向變形大,減低強(qiáng)度
④磨平法:磨平機(jī)
⑤找平法:材料為水泥凈漿、水泥砂漿、硫磺膠泥,對(duì)找平層的要求:找平層與端面良好粘結(jié);找平層強(qiáng)度高于芯樣強(qiáng)度;找平層厚度:水泥凈漿、水泥砂漿層不大于5mm ,硫磺膠泥層不大于1.5mm
2、端面與軸線(xiàn)之間垂直度偏差對(duì)強(qiáng)度的影響
①偏差過(guò)大,降低強(qiáng)度
②垂直度偏差在2°以?xún)?nèi)
③測(cè)試方法:游標(biāo)量角器測(cè)量?jī)蓚€(gè)端面與母線(xiàn)的夾角,到0.1°
3、芯樣含有鋼筋的影響
①原則:不允許存在垂直于受壓面的鋼筋,如有鋼筋盡可能近試件端部
②處理方法:盡量把含有鋼筋的一端鋸掉,如無(wú)法避開(kāi),鋸切時(shí)應(yīng)使鋼筋近端頭而不露出端面
③每個(gè)試樣內(nèi)zui多只允許含有二根直徑小于10 mm 的鋼筋,且與軸線(xiàn)基本垂直不外露
4、芯樣尺寸和高徑比的影響:
①芯樣直徑應(yīng)大于或等于粗骨料zui大粒徑的三倍,至少不小于二倍,芯樣直徑小而粗骨料粒徑大的芯樣強(qiáng)度的離散性大
②高度與直徑均為100 mm 的芯樣與邊長(zhǎng)為150 mm 的立方體試塊受壓時(shí)應(yīng)力分布較為一致,強(qiáng)度接近
③芯樣強(qiáng)度與立方體強(qiáng)度之比值,隨高徑比的增加而減少,不同高徑比的芯樣試件換算成標(biāo)準(zhǔn)高徑比的芯樣試件強(qiáng)度時(shí),需乘以修正系數(shù),高徑比低于0.95 或大于2.05 時(shí),不能用作抗壓試驗(yàn)
5、干濕程度對(duì)強(qiáng)度的影響
①潮濕使混凝土強(qiáng)度降低,即軟化作用(水在受荷載時(shí)不能壓縮,橫向膨脹,增加側(cè)向拉應(yīng)力,另外減弱混凝土顆粒之間的內(nèi)摩擦力)風(fēng)干芯樣比浸水芯樣的強(qiáng)度高7%左右 ②芯樣宜與被測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土濕度基本一致
③若為自然干燥狀態(tài):要求芯樣在室內(nèi)自然干燥3 天;若為潮濕狀態(tài):抗壓前在水中浸泡48 小時(shí)八、芯樣抗壓試驗(yàn)要點(diǎn):
1、測(cè)量項(xiàng)目及允許偏差:
①平均直徑:游標(biāo)卡尺測(cè)量芯樣中部,測(cè)量誤差<1 mm,允許與平均直徑的偏差為2 mm ②芯樣高度:鋼板尺測(cè)量
③垂直度游標(biāo)量角器測(cè)量
④平整度:鋼板尺和塞尺測(cè)量
2、按照立方體試塊抗壓試驗(yàn)規(guī)定進(jìn)行
3、換算值計(jì)算:
fccu=α (4F)(πd2)
fccu —芯樣試件混凝土強(qiáng)度換算值,MPa ;
F —芯樣試件抗壓試驗(yàn)測(cè)得的zui大壓力,N ;
d —芯樣試件的平均直徑,mm ;
α—不同的高徑比芯樣試件混凝土換算強(qiáng)度的修正系數(shù)
4、換算值修正
:高徑比修正
:避免高徑比修正,要求不小于0.95 d 或不大于1.05 d
5、不能做抗壓試驗(yàn)的芯樣:
①高度:小于0.95 倍平均直徑,大于2.05 倍平均直徑
②與平均直徑偏差大于2 mm
③垂直度:大于2°
④不平整度:100 mm 內(nèi)超過(guò)0.1 mm
⑤有裂縫和較大缺陷