淺談鉆芯法檢測混凝土強度技術在建筑工程中的應用
2015-03-31
在今天的中國，正處在經濟快速發(fā)展的時期，人民的生活水平也日益提高。各種現(xiàn)代化的建筑在祖國大地上如雨后春筍般拔地而起。但是，近年來，在建筑工程遍地開花的同時，建筑工程的質量也一直為人們所詬病?；炷磷鳛榻ㄖこ讨胁豢苫蛉钡脑牧希滟|量與建筑工程的安全息息相關。混凝土強度是混凝土結構或構件承載能力等性能的關鍵因素。所以說，混凝土強度對于建筑工程來說，是十分重要的。在建筑工程中，關于混凝土強度的檢測一定要做到位。檢測混凝土強度的方法有很多種，在本文中主要探討鉆芯法這種檢測技術在建筑工程中的應用。
混凝土強度的鉆孔取樣法是直接從構件上鉆取芯樣,并進行抗壓強度測試,屬于微破損檢測方法.由于鉆芯法的測定值就是圓柱狀芯樣的抗壓強度,它與標準立方體試塊抗壓強度之間,除了進行必要的尺寸修正外,不需進行某種物理量與待測量之間的換算,被國內外專家普遍認為是已有結構混凝土強度評定和內部狀況直觀檢查的可靠方法。
1鉆芯法的選用條件
鉆芯法檢測混凝土強度，一般來說，并不是首選方法，而是在回彈法不適用時，或者是對其他非破損測得的數(shù)據(jù)有懷疑時，才采用這種方法。隨著技術的發(fā)展，人們對建筑工程的質量要求越來越高，對檢測精度的要求也越來越高，這時，選擇鉆芯法就更為適合了。而且現(xiàn)在高強度的混凝土在建筑工程也得到了越來越廣泛的應用，使得鉆芯法的地位更為突出?，F(xiàn)在，鉆芯法已經成為評價混凝土強度的重要方法。選擇使用鉆芯法檢測混凝土強度時，都一定的適用范圍，當有下列情況時，一般是選用鉆芯法更為合理：一是試塊抗壓強度的測試結果不正常，或是對測試結果有所懷疑時，又或者是對其他非破損測試強度時取得的數(shù)據(jù)有所懷疑時，采用鉆芯法；二是如果被檢測的建筑物已經使用多年了，具有一定的歷史，這時如果需要檢測構筑物中混凝土的強度時，采用鉆芯法；三是混凝土并沒有一直儲存在正常的氣候條件下，而是遭受了火災、凍傷、化學侵蝕或者是其他損害時，采用鉆芯法；四是由于一些相關因素導致的質量問題，比如因材料、施工或者是養(yǎng)護不當造成的質量問題，也采用鉆芯法檢測。
鉆芯法并不是萬能的，它有它本身的局限性。在使用鉆芯法檢測的過程中，對鉆心位置的選擇和數(shù)量的確定等都會受到不同程度的限制。在操作的過程中，會對混凝土構件產生一定的破壞，而且操作復雜，成本也隨之提高。所以說，一般不是到了必要的時候，在工程檢測中這種方法不會大量使用。
2現(xiàn)場鉆心位置的選擇
鉆芯位置的選擇是非常關鍵的，因為混凝土構件對于整個建筑工程來說是支撐結構，如果在鉆心時，鉆到了關鍵的部位，影響到了整個混凝土構件，后果將是不堪設想的。所以，作為工程檢測鑒定的專業(yè)技術人員，他們需要具備充分的專業(yè)知識，對建筑工程的結構設計和施工的基本原則有基本了解。在選擇鉆芯位置時，也是基于對混凝土構件有足夠的了解之上的。第一，在實際的工程中，混凝土結構或是構架有很多類型，選取鉆芯的部位也是不盡相同的。如果是同層次、同混凝土強度等級，同澆筑日期的相同類型的結構或構件，在選擇鉆芯部位時，要選擇一些不是主要承力的部位，或者說是一些受力較小的構件來作為鉆取芯樣。比如說，一些跨度或者是高度較小的構件作為鉆取芯樣就較為合適。第二，混凝土構件都會有一個混凝土梁，對力學有一定了解的人都知道，梁的受力圖形為余弦波狀。分析梁中間部位截面的受力情況，我們可以知道截面的上部受壓下部受拉。再分析梁受剪力的情況，我們會發(fā)現(xiàn)在梁兩端13-14跨度范圍內，受到的剪力較大，梁的上部受壓，而且在這個部位，常有抗剪彎筋。在選取鉆芯部位時，選在距梁兩端13-14跨度部位、梁身中下部。第三，當在混凝土柱上選取鉆芯部位時，無論是軸向受力或是偏心受力柱，都可以將鉆芯部位選在混凝土柱上。柱中也就是在縱橫線交點處，在混凝土施工的過程中，都是從下到上進行澆筑的。當振動完成后，由于重力的作用，在柱的下半部會積累較多的石子，柱的上部石子則會偏少。所以說，柱的下半部的強度會比上半部高?；炷林羞€有一些是偏心受力柱，對于這些受力柱來說，我們可以通過計算得知，彎矩最小值大致在柱中位置。所以，在混凝土柱上選取鉆芯部位時，往往會選擇是柱中部位，這都是有科學依據(jù)的。柱中部位作為鉆芯點，既能代表該柱混凝土的實際質量，有可以最大程度上減少柱的損傷。
3鉆芯在檢測中遇到的問題及解決方法
鉆芯法檢測混凝土強度將是應用在未來建筑工程中的主流方法，因此，解決現(xiàn)在鉆芯在檢測中遇到的問題是尤為必要的，為未來鉆芯法更好的應用打下基礎。在實際檢測的過程中，鉆筒是處在高速運轉的狀態(tài)的，這種狀態(tài)會使得混凝土產生強烈的摩擦抖動。帶來的后果是鉆芯機慢慢變松，摩擦抖動越快，變松得越快，漸漸的，鉆筒與結構面就不垂直了。在這樣的鉆芯機中出來的芯樣，會存在較多的問題，比如芯樣裂縫、少角、缺邊、錯位、傾斜、喇叭口變形、端面與軸線的不垂直度超過2度等，這些缺陷都是有可能出現(xiàn)的。有時甚至會出現(xiàn)打斷鉆頭的鋼齒的情況。這些問題都是在鉆芯法中存在的。帶有缺陷的芯樣也是非常影響檢測結果，造成混凝土檢測強度與實際強度偏差較大。這樣的檢測結果出來后，勢必會影響檢測人員對建筑工程作出正確的評價，有時甚至會出現(xiàn)誤判，這樣導致的后果是非常嚴重的。所以，為了盡可能避免這些問題出現(xiàn)。鉆芯機在工作時，一定是要固定的，而且要選擇合適的環(huán)境要進行鉆芯操作。施工現(xiàn)場周圍的具體環(huán)境需要與鉆芯工作相配合，所選取的混凝土的強度范圍也需要是合適的，一般是不宜在強度低于10MPa的混凝土上鉆芯，因為當強度低于這個值時，鉆芯機比較難固定，影響鉆芯完成質量。在鉆芯機主軸的旋轉軸線與被鉆芯樣的混凝土表面相垂直的情況下，鉆芯工作才能開始進行。
4不容忽視的幾點問題
?。?）鉆取樓板一類的構件，鉆取芯樣后應切去明顯的澆筑面，澆筑面強度不同于混凝土構件強度；絕對避免在混凝土施工縫處即二次混凝土澆搗結合處鉆取芯樣，此處混凝土不具有代表性；鉆芯時鉆筒壁離鋼筋的距離應大于鋼筋直徑，以免影響鋼筋和混凝土的粘結力或切斷鋼筋；要避開主筋、預埋件和管線的位置，并盡量避開其它鋼筋。
（2）芯樣在試驗前一定要對其幾何尺寸作下列測量：平均直徑、芯樣高度、垂直度、平整度等，這點在實際檢測過程中最容易被忽視。
?。?）結構或構件鉆芯后所留下的孔洞要及時修補，很多人認為這不影響結構安全和美觀，不必修補。如果沒有修補回造成孔洞周圍的鋼筋保護層不夠，容易銹蝕。
5總結
在實際的建筑工程中，檢測混凝土強度的方法有很多，鉆芯法只是其中之一，但是隨著建筑工程發(fā)展的趨勢，對建筑工程本身的要求越來越多，對混凝土強度的要求也越來越高。在這種趨勢下，鉆芯法在未來建筑工程的應用會越來越多。在本文中，筆者針對鉆芯法的選用條件，對鉆芯位置的選擇，以及在鉆芯的過程中會出現(xiàn)的問題和解決方法等，都給出了自己的看法。旨在拋磚引玉，希望更多有識之士參與其中進行探討，來使得混凝土強度檢測技術更為先進和科學。
