浅谈钻芯法检测混凝土抗压强度在工程中的应用.doc

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1、.浅谈钻芯法检测混凝土抗压强度在工程中的应用 摘要：阐述了老龄期混凝土构件强度检测采用钻芯法的必要性，对钻芯设备、钻芯构件的部位、芯样数量，芯样加工以及芯样混凝土抗压强度的确定等方面分析探讨，明确采用该方法应注意的事项，并对检测方法及检测结果给出评定。关键词：钻芯法 混凝土 抗压强度 龄期 检出水平引言：钻芯法检测混凝土抗压强度虽然是一种破损性检测方法，但较之非破损检测方法却更直观地反映了结构混凝土的实际强度及内部混凝土质量。新标准钻芯法检测混凝土强度技术规程实施后，新增了检测批混凝土强度的检验，同时增加了小直径芯样试件的应用，并引入了一定置信度条件下强度区间的概念，提高了检测结果的可信程度。

2、新标准的实施，对大量工程改扩建前的检定提供了可靠的依据。前言：我国建筑工程大开发始于90年代初，由于当时的技术条件及经济等原因，大量工程均采用砖混、半框架等建筑结构形式。近年来，随着施工技术的蓬勃发展及国民经济的不断增长，90年代建设的许多建筑已不能满足新时代的要求。目前这批工程的改扩建成了城市建设的当务之急，这就对该批工程的质量检测提出了挑战。本文以工程检测实例的形式，对钻芯法检测混凝土强度在该类工程中的应用作一浅析。、工程概况 该工程施建于90年代中期，为四层砖混结构。一至二层为商场营业房，仍在使用中。三至四层原为住宅，现准备进行功能性改建。、检测方法选定由于该批混凝土构件施工于90年代，

3、被检测混凝土的表层已不具代表性，且混凝土的龄期已超过回弹法、超声回弹综合法等相应技术规程限定的范围，考虑到方法的适用性，我们选用钻芯法来确定混凝土强度推定值。、芯样的选择由于该工程部分楼层仍在使用中，考虑到结构的安全性，结合当年施工资料，我们采用了小直径75mm芯样，满足标准规定要求。4、取样要求1）对于楼板一类的构件，钻取芯样后应切去浇捣面约板厚20%的不具代表性的混凝土，绝对避免在混凝土施工缝处即二次混凝土浇捣结合处钻取芯样，因为此处混凝土不具代表性；钻芯时钻筒壁离钢筋的距离应大于钢筋的直径，以避免破坏钢筋和混凝土的粘合力或切断钢筋。2）芯样尽量选择弯矩M=0处，因为此处混凝土理论上不受力

4、，取芯后对构件基本无影响；如住宅工程，在检测阳台挑梁的混凝土强度时，可选在阳台挑梁的托梁上钻取芯样（距外墙为1m左右）；若是低层半框梁、二层以上砖混结构的商住楼，需检测低层半框梁的混凝土强度，则应选在纵横轴的边轴框架梁上钻取芯样；当简支梁与圈梁相连时，需检测简支梁的混凝土强度，则应选在圈梁上钻取。但在实际操作过程中，现场不可能提供构件弯矩图，必须根据结构力学知识，迅速判断出构件弯矩M=0处的大致位置。5、芯样钻取及加工1）采用ZZHI-200D型带有水冷却系统的钻芯机，配有75mm直径的人造金刚石薄壁钻头。2）钻芯机位置的固定一定要根据施工现场周围的环境，所钻取的混凝土强度的范围（不宜在强度低

5、于10MPa的混凝土上钻芯，否则钻芯机较难固定），在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的情况下，才能进行钻取芯样工作。3）采用锯切及磨平方法对芯样进行表面处理。综合多年的实践经验，芯样加工时采用磨平法较坐浆法要更简单、检测数据更准确。芯样在试验前一定要对其几何尺寸做如下测量，这点在实际检测中较为重要。 平均直径、芯样高度、垂直度、平整度等。6、芯样强度计算6.1芯样试件抗压强度计算及异常值剔除芯样经处理后，按照普通混凝土力学性能试验方法标准（GB/T 50081-2002）进行检测。按照新标准要求，芯样强度检测值应剔除异常值。我们按照数据的统计处理和解释 正态样本异常值的判断和

6、处理（GB4883-85）对芯样试件抗压强度值异常值进行剔除，在这里，我们采用的方法是格拉布斯（Grubbs）检验法。首先用fcu,cor1、f cu,cor2、f cu,cor 3、f cu,cor 4、f cu,cor 18分别表示芯样的抗压强度值，为便于对所有检测值有一个更直观了解，对fcu,cori由小到大进行了排序。由计算可得出表所列各强度值。表1芯样试件抗压强度一览表序号芯样直径(mm)高径比破坏荷载(kN)抗压强度 (MPa)序号芯样直径(mm)高径比破坏荷载(kN)抗压强度 (MPa)1750.96 51.5 11.7 10750.99 80.8 18.3 20.97 60.0

7、 13.6 111.00 82.5 18.7 31.01 62.0 14.0 121.00 84.5 19.1 41.01 70.2 15.9 130.97 88.5 20.0 50.99 73.0 16.5 140.95 89.0 20.2 61.00 75.9 17.2 151.00 89.5 20.3 71.00 79.0 17.9 161.00 89.6 20.3 81.00 79.0 17.9 171.00 114.0 25.8 91.00 80.5 18.2 181.00 146.0 33.1 然后再进行下一步的计算：f cu,cor 1=11.7f cu,cor 18=33.1式

8、中： 单个芯样试件的混凝土抗压强度值（MPa），精确至0.1MPa。 芯样试件的混凝土抗压强度平均值（MPa），精确至0.1MPa。 芯样试件抗压强度样本的标准差（MPa），精确至0.1MPa。考虑到影响混凝土芯样试件强度的各种因素，我们取检出水平1%进行计算。由格拉布斯检验的临界值表中可查出对应于样本数为18，1%的临界值G0.99（18）=2.932。对于我们的18个芯样样本值，计算最大值f cu,cor 18、最小值fcu,cor1是否异常。统计量G18（f cu,cor 18fcu,cor,m）/scor =（33.118.8）/4.73=3.023 (1)则G18G0.99（18）可

9、判断出f cu,cor 18=33.1为异常值，应剔除。同样G18=（fcu,cor,mfcu,cor1）/scor =（18.8-11.7）/4.731.501 (2)则G18 G0.99（18）由此可判断出fcu,cor1=11.7不属于异常值。6.2通过（1）式的计算，剔除了该批芯样试件强度样本最大值，最终我们确定有效样本数量为17个，以此来计算该批芯样混凝土的强度。6.3推定区间计算对应于样本数为17，根据推定区间系数表2可查出推定区间上限系数k1和下限系数k2的值。 表推定区间系数表试件数nk1（0.10）k2（0.05）151.2222.566161.1232.524171.244

10、2.486181.2542.453191.2632.423201.2712.396k1=1.244k2=2.486检测批的混凝土强度推定上限值和下限值分别为式中 混凝土抗压强度推定上限值MPa），精确至0.1MPa。 混凝土抗压强度推定下限值MPa），精确至0.1MPa。6.4检测批混凝土强度推定因fcu,e1fcu,e214.0-10.13.95.0依据标准规定，取fcu,e1作为该批混凝土强度的推定值。结论：通过上面的工程检测实例不难看出，新规程对检测批混凝土强度的推定更科学、严谨，更能真实的反应构件混凝土的实际情况，另外，新规程增加了小直径芯样，极大地减小了钻芯检测给构件带来的损伤。更有

11、助于我们工程检测人员对混凝土结构工程，尤其是对一些不能用无损检测方法进行检测的工程进行准确的混凝土强度推定，给工程施工人员、监督人员、评估人员提供可靠的依据。但是采用钻芯法检测混凝土结构或构件强度，一定要充分注意选择混凝土结构或构件的检测部位，选择代表性的芯样，并且加上科学的数理统计计算及多年的实践经验，才能发挥出钻芯法在工程实际应用中的真正意义，体现出检测水平之高低。 参考文献：1、钻芯法检测混凝土强度技术规程CECS03：20072、建筑结构检测技术标准GB/T50344-20043、数据的统计处理和解释正态样本异常值的判断和处理GB4883-19854、普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T 50081-2002第 7 页 共 7 页