關(guān)于混凝土鉆芯取樣的一些問題的探討摘自筑龍論壇混凝土鉆芯取樣圖片二、采用鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度須注意的幾個(gè)問題

混凝土強(qiáng)度是決定混凝土結(jié)構(gòu)受力性能的關(guān)鍵因素之一，也是評定結(jié)構(gòu)性能的主要參數(shù)，對一些重要的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，為了確定結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性是否滿足要求，往往要求掌握結(jié)構(gòu)中各具體部位的混凝土的質(zhì)量情況，需要對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測和鑒定、對其可靠性作出科學(xué)評價(jià)，然后進(jìn)行維修和加固，以提高工程結(jié)構(gòu)的安全性，延長其使用壽命鉆芯法是利用專用混凝土鉆芯機(jī)，直接從所需檢測的結(jié)卡勾或構(gòu)件上鉆取混凝土芯樣，按有關(guān)規(guī)范加工處理后，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，根據(jù)芯樣的抗壓強(qiáng)度推定結(jié)構(gòu)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的一種局部破損的檢測方法。因直觀、可靠、準(zhǔn)確而廣泛運(yùn)用于現(xiàn)場混凝土質(zhì)量檢測中，但在實(shí)際應(yīng)用中也遇到了許多問題，如取樣部位不當(dāng)，輕則削弱構(gòu)件承載力，重則損傷主筋或鉆斷主筋。為避免取芯對結(jié)構(gòu)安全造成影響，筆者結(jié)合自己多年的工程檢測鑒定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勪摻罨炷两Y(jié)構(gòu)檢測鑒定中的若干問題，愿與大家共同探討。1

關(guān)于檢測部位

實(shí)際工程中，同層次、同混凝土強(qiáng)度等級(jí)，同澆搗日期的相同類型的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有很多，在選取芯樣部位時(shí)，首先應(yīng)選擇受力較小的構(gòu)件鉆取芯樣，如果是住宅工程，在檢測陽臺(tái)挑梁的混凝土強(qiáng)度時(shí)，可選在陽臺(tái)挑梁的拖梁上鉆取芯樣(距外墻為1m左右)；若是底層半框架、二層以上磚混結(jié)構(gòu)的商住樓，需檢測底層半框架的混凝土強(qiáng)度，則應(yīng)選在縱橫軸的邊軸框架梁上鉆取芯樣；當(dāng)簡支梁與圈粱相連時(shí)，需檢測簡支粱的混凝土強(qiáng)度，則應(yīng)選在圈梁上鉆??；帶形基礎(chǔ)梁的強(qiáng)度檢測，可在大放腳的基杯上鉆取芯樣。其次作受力分析，按其受力彎矩圖，進(jìn)一步確定其受力較小，據(jù)此確定選取鉆芯的部位。

如果是框架梁，當(dāng)梁截面高度h≥500mm時(shí)，鉆芯部位可選在中和軸上彎矩M＝0處或者粱跨中中和軸以下部分，梁截面高度h<500mm時(shí)，則取在中和軸上彎矩M=0處，而不能在梁跨中中和軸以下部位取。當(dāng)梁截面高度較小時(shí)，跨中混凝土受壓受托區(qū)高度也較小，容易誤取受壓區(qū)混凝土而影響構(gòu)件安全使用。理論上彎矩M=0處的混凝土不受力，鉆取芯樣后，對構(gòu)件影響甚微，梁跨中中和軸以下部分混凝土只受拉，接鋼筋混凝土計(jì)算原理，該處抗拉由鋼筋承擔(dān)，混凝土只與鋼筋粘結(jié)、起保護(hù)作用。當(dāng)然，在實(shí)際操作過程中，工程現(xiàn)場不可能提供構(gòu)件彎矩圖，必須根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)，迅速判斷出構(gòu)件彎矩M=0處的大致位置，因此，對一般的框架梁，也可取在粱跨1／3處。

如果是柱，無論是軸向受力往或偏心受力柱，鉆芯部位都可選在柱的縱橫軸線交點(diǎn)處即柱中，因?yàn)橹炷潦菑南碌缴线M(jìn)行澆搗的，振搗后，柱的下半部石子偏多而上半部則偏少，一般說來下半部的混凝土強(qiáng)度要高于上半部，此處對受力偏心柱來說，彎矩M=0處也大致在柱中位置，因此，鉆芯部位選在柱中，既最能代表該柱混凝土實(shí)際質(zhì)量，又可減少柱的損傷。

如果是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，按預(yù)加應(yīng)力的方法不同分先張和后張二類后張法的受彎構(gòu)件(構(gòu)件寬b≤250mm)，在沒有張拉前可在構(gòu)件中和軸彎矩M=0處鉆取芯樣，鉆芯深度不宜過長，盡量控制在120mm，絕對不能在兩端的錨固區(qū)鉆取。至于其他類型的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)按《規(guī)范》要求，不宜鉆取。2

關(guān)于芯樣尺寸

《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(CECS03：1988)第條規(guī)定“鉆取的芯樣直徑一般不宜小于骨料最大粒徑的3倍，作任何情況下不得小于骨料最大粒徑的2倍”。通常我們所采用的芯樣直徑φ100

mm或φ150

mm，但在實(shí)際工程檢測中，還需靈活運(yùn)用。一定要根據(jù)粗骨料粒徑和結(jié)構(gòu)配筋率選取芯樣尺寸，如果盲目選取大直徑的芯樣，即使采用鋼筋定位儀，傷到主筋、鉆斷主筋的現(xiàn)象也會(huì)時(shí)有發(fā)生，特別是高層建筑，結(jié)構(gòu)配筋率比較高，混凝土中鋼筋的間距多在100mm～150mm之間。加上鋼筋直徑以及位置偏差帶來的影響，鉆取芯樣時(shí)很難避開主筋，不僅損傷鉆頭，也給修復(fù)帶來困難。為了避免鉆芯給結(jié)構(gòu)帶來影響，往往需采用非常規(guī)的75

mm內(nèi)徑鉆頭鉆取芯樣來作抗壓試驗(yàn)。雖然我國目前對小芯樣檢測混凝土強(qiáng)度還有較多的爭議，如離散性高；鉆芯、切割時(shí)損傷程度相對較大；混凝土內(nèi)部的缺陷影響程度較高等，但如果結(jié)合當(dāng)?shù)氐拇止橇鲜褂们闆r，增加小芯樣的取芯數(shù)量、采用合適的高徑比等，用75

mm內(nèi)徑鉆取芯樣的方法檢測混凝土還是能做到較高的測試精度。筆者曾在不同工地做過75

mm直徑和100

mm直徑芯樣的比對試驗(yàn)，選擇2個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，在不同的結(jié)構(gòu)部位。鉆取不同高徑比的芯樣在同一天進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，結(jié)果如表1。

從表1可看出，采用75

mm直徑的芯樣的離散性較大，但不同高徑比所造成的誤差顯然不同，采用高徑比為1.5的芯樣的相對標(biāo)準(zhǔn)誤差與100

mm直徑芯樣基本相近，經(jīng)換算修正后，其混凝土強(qiáng)度的可靠度仍較高，這表明在特殊的情況下，采用75

mm直徑鉆取芯樣的方法來檢測混凝土同樣可行。因此，在采用鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度時(shí)，對芯樣尺寸，一定要根據(jù)構(gòu)件的實(shí)際情況，靈活機(jī)動(dòng)，不能盲目按《規(guī)程》生搬硬套，以致作出錯(cuò)誤的判斷。3

其他易被忽視的幾個(gè)問題a)注意鉆芯機(jī)位置的固定。在實(shí)際檢測過程中，鉆筒高速的運(yùn)轉(zhuǎn)使混凝土產(chǎn)生的強(qiáng)烈磨擦抖動(dòng)，使得取芯機(jī)往往較難固定，所取的芯樣往往容易出現(xiàn)芯樣裂縫、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形、端面與軸線的不垂直度超過2度等缺陷，造成混凝土檢測強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度偏差較大，影響對結(jié)構(gòu)作出真實(shí)評價(jià)，甚至出現(xiàn)誤判。為此，在固定鉆芯機(jī)時(shí)，一定要根據(jù)施工現(xiàn)場周圍的具體環(huán)境、所鉆取的混凝土強(qiáng)度的范圍(不宜在強(qiáng)度低于10

MPa的混凝土上鉆芯，否則鉆芯機(jī)較難固定)，在鉆芯機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)軸線與被鉆取芯樣的混凝土表面相垂直的情況下，才能進(jìn)行鉆取芯樣工作。

b)對于樓板一類的構(gòu)件，鉆取芯樣后應(yīng)切去澆搗面約板厚20％的不具代表性的混凝土；絕對避免在混凝土施工縫處即二次混凝土澆搗結(jié)合處鉆取芯樣，因?yàn)榇颂幓炷敛痪哂写硇?；鉆芯時(shí)鉆筒壁離鋼筋的距離應(yīng)大于鋼筋直徑，以免影響鋼筋和混凝土的粘結(jié)力或切斷鋼筋。

c)芯樣在試驗(yàn)前一定要對其幾何尺寸作下列測量，測量內(nèi)容包括：平均直徑、芯樣高度、垂直度、平整度等，這點(diǎn)在實(shí)際檢測過程中極容易被忽視。4

結(jié)束語采用鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度，一定要充分注意選擇混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的檢測部位，并根據(jù)粗骨料粒徑和結(jié)構(gòu)配筋率，選取適當(dāng)?shù)男緲映叽?。只有做好了這些基礎(chǔ)工作，才能真正發(fā)揮鉆芯法的檢測作用?；炷凉こ讨袘?yīng)該相信試塊強(qiáng)度還是鉆芯取樣強(qiáng)度（工程案例）在甘肅投資建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場，其中風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)標(biāo)段由于設(shè)備效率不足，340立方米混凝土澆筑時(shí)間個(gè)別達(dá)到36小時(shí)，混凝土配合比在現(xiàn)場巡視過程中屢次發(fā)現(xiàn)問題，我們對混凝土質(zhì)量不放心，請北京一家單位做鉆心取樣，設(shè)計(jì)強(qiáng)度c35，實(shí)際28天之后發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度只有c20，現(xiàn)在又聘請當(dāng)?shù)匾患覚z測單位做試驗(yàn)，取樣強(qiáng)度顯示還是不理想，檢測單位表示由于混凝土中摻加了粉煤灰以及減水劑，強(qiáng)度上升慢，可是一旦強(qiáng)度真的不合格，1000萬元的設(shè)備，160噸的重量，我們實(shí)在是不敢下結(jié)論，試塊強(qiáng)度都