淺談鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用
2015-03-31
在今天的中國(guó)，正處在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)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(guó)大地上如雨后春筍般拔地而起。但是，近年來(lái)，在建筑工程遍地開(kāi)花的同時(shí)，建筑工程的質(zhì)量也一直為人們所詬病?；炷磷鳛榻ㄖこ讨胁豢苫蛉钡脑牧?，其質(zhì)量與建筑工程的安全息息相關(guān)。混凝土強(qiáng)度是混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載能力等性能的關(guān)鍵因素。所以說(shuō)，混凝土強(qiáng)度對(duì)于建筑工程來(lái)說(shuō)，是十分重要的。在建筑工程中，關(guān)于混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)一定要做到位。檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的方法有很多種，在本文中主要探討鉆芯法這種檢測(cè)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用。
混凝土強(qiáng)度的鉆孔取樣法是直接從構(gòu)件上鉆取芯樣,并進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測(cè)試,屬于微破損檢測(cè)方法.由于鉆芯法的測(cè)定值就是圓柱狀芯樣的抗壓強(qiáng)度,它與標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊抗壓強(qiáng)度之間,除了進(jìn)行必要的尺寸修正外,不需進(jìn)行某種物理量與待測(cè)量之間的換算,被國(guó)內(nèi)外專家普遍認(rèn)為是已有結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度評(píng)定和內(nèi)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(cè)混凝土強(qiáng)度，一般來(lái)說(shuō)，并不是首選方法，而是在回彈法不適用時(shí)，或者是對(duì)其他非破損測(cè)得的數(shù)據(jù)有懷疑時(shí)，才采用這種方法。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)建筑工程的質(zhì)量要求越來(lái)越高，對(duì)檢測(cè)精度的要求也越來(lái)越高，這時(shí)，選擇鉆芯法就更為適合了。而且現(xiàn)在高強(qiáng)度的混凝土在建筑工程也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，使得鉆芯法的地位更為突出?，F(xiàn)在，鉆芯法已經(jīng)成為評(píng)價(jià)混凝土強(qiáng)度的重要方法。選擇使用鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度時(shí)，都一定的適用范圍，當(dāng)有下列情況時(shí)，一般是選用鉆芯法更為合理：一是試塊抗壓強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果不正常，或是對(duì)測(cè)試結(jié)果有所懷疑時(shí)，又或者是對(duì)其他非破損測(cè)試強(qiáng)度時(shí)取得的數(shù)據(jù)有所懷疑時(shí)，采用鉆芯法；二是如果被檢測(cè)的建筑物已經(jīng)使用多年了，具有一定的歷史，這時(shí)如果需要檢測(cè)構(gòu)筑物中混凝土的強(qiáng)度時(shí)，采用鉆芯法；三是混凝土并沒(méi)有一直儲(chǔ)存在正常的氣候條件下，而是遭受了火災(zāi)、凍傷、化學(xué)侵蝕或者是其他損害時(shí)，采用鉆芯法；四是由于一些相關(guān)因素導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題，比如因材料、施工或者是養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成的質(zhì)量問(wèn)題，也采用鉆芯法檢測(cè)。
鉆芯法并不是萬(wàn)能的，它有它本身的局限性。在使用鉆芯法檢測(cè)的過(guò)程中，對(duì)鉆心位置的選擇和數(shù)量的確定等都會(huì)受到不同程度的限制。在操作的過(guò)程中，會(huì)對(duì)混凝土構(gòu)件產(chǎn)生一定的破壞，而且操作復(fù)雜，成本也隨之提高。所以說(shuō)，一般不是到了必要的時(shí)候，在工程檢測(cè)中這種方法不會(huì)大量使用。
2現(xiàn)場(chǎng)鉆心位置的選擇
鉆芯位置的選擇是非常關(guān)鍵的，因?yàn)榛炷翗?gòu)件對(duì)于整個(gè)建筑工程來(lái)說(shuō)是支撐結(jié)構(gòu)，如果在鉆心時(shí)，鉆到了關(guān)鍵的部位，影響到了整個(gè)混凝土構(gòu)件，后果將是不堪設(shè)想的。所以，作為工程檢測(cè)鑒定的專業(yè)技術(shù)人員，他們需要具備充分的專業(yè)知識(shí)，對(duì)建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的基本原則有基本了解。在選擇鉆芯位置時(shí)，也是基于對(duì)混凝土構(gòu)件有足夠的了解之上的。第一，在實(shí)際的工程中，混凝土結(jié)構(gòu)或是構(gòu)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(qiáng)度等級(jí)，同澆筑日期的相同類型的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，在選擇鉆芯部位時(shí)，要選擇一些不是主要承力的部位，或者說(shuō)是一些受力較小的構(gòu)件來(lái)作為鉆取芯樣。比如說(shuō)，一些跨度或者是高度較小的構(gòu)件作為鉆取芯樣就較為合適。第二，混凝土構(gòu)件都會(huì)有一個(gè)混凝土梁，對(duì)力學(xué)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(huì)發(fā)現(xiàn)在梁兩端13-14跨度范圍內(nèi)，受到的剪力較大，梁的上部受壓，而且在這個(gè)部位，常有抗剪彎筋。在選取鉆芯部位時(shí)，選在距梁兩端13-14跨度部位、梁身中下部。第三，當(dāng)在混凝土柱上選取鉆芯部位時(shí)，無(wú)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(diǎn)處，在混凝土施工的過(guò)程中，都是從下到上進(jìn)行澆筑的。當(dāng)振動(dòng)完成后，由于重力的作用，在柱的下半部會(huì)積累較多的石子，柱的上部石子則會(huì)偏少。所以說(shuō)，柱的下半部的強(qiáng)度會(huì)比上半部高?；炷林羞€有一些是偏心受力柱，對(duì)于這些受力柱來(lái)說(shuō)，我們可以通過(guò)計(jì)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(shí)，往往會(huì)選擇是柱中部位，這都是有科學(xué)依據(jù)的。柱中部位作為鉆芯點(diǎn)，既能代表該柱混凝土的實(shí)際質(zhì)量，有可以最大程度上減少柱的損傷。
3鉆芯在檢測(cè)中遇到的問(wèn)題及解決方法
鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度將是應(yīng)用在未來(lái)建筑工程中的主流方法，因此，解決現(xiàn)在鉆芯在檢測(cè)中遇到的問(wèn)題是尤為必要的，為未來(lái)鉆芯法更好的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。在實(shí)際檢測(cè)的過(guò)程中，鉆筒是處在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)的，這種狀態(tài)會(huì)使得混凝土產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦抖動(dòng)。帶來(lái)的后果是鉆芯機(jī)慢慢變松，摩擦抖動(dòng)越快，變松得越快，漸漸的，鉆筒與結(jié)構(gòu)面就不垂直了。在這樣的鉆芯機(jī)中出來(lái)的芯樣，會(huì)存在較多的問(wèn)題，比如芯樣裂縫、少角、缺邊、錯(cuò)位、傾斜、喇叭口變形、端面與軸線的不垂直度超過(guò)2度等，這些缺陷都是有可能出現(xiàn)的。有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)打斷鉆頭的鋼齒的情況。這些問(wèn)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(cè)結(jié)果，造成混凝土檢測(cè)強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度偏差較大。這樣的檢測(cè)結(jié)果出來(lái)后，勢(shì)必會(huì)影響檢測(cè)人員對(duì)建筑工程作出正確的評(píng)價(jià)，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)誤判，這樣導(dǎo)致的后果是非常嚴(yán)重的。所以，為了盡可能避免這些問(wèn)題出現(xiàn)。鉆芯機(jī)在工作時(shí)，一定是要固定的，而且要選擇合適的環(huán)境要進(jìn)行鉆芯操作。施工現(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)度范圍也需要是合適的，一般是不宜在強(qiáng)度低于10MPa的混凝土上鉆芯，因?yàn)楫?dāng)強(qiáng)度低于這個(gè)值時(shí)，鉆芯機(jī)比較難固定，影響鉆芯完成質(zhì)量。在鉆芯機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)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(kāi)始進(jìn)行。
4不容忽視的幾點(diǎn)問(wèn)題
?。?）鉆取樓板一類的構(gòu)件，鉆取芯樣后應(yīng)切去明顯的澆筑面，澆筑面強(qiáng)度不同于混凝土構(gòu)件強(qiáng)度；絕對(duì)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，此處混凝土不具有代表性；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；要避開(kāi)主筋、預(yù)埋件和管線的位置，并盡量避開(kāi)其它鋼筋。
?。?）芯樣在試驗(yàn)前一定要對(duì)其幾何尺寸作下列測(cè)量：平均直徑、芯樣高度、垂直度、平整度等，這點(diǎn)在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中最容易被忽視。
?。?）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件鉆芯后所留下的孔洞要及時(shí)修補(bǔ)，很多人認(rèn)為這不影響結(jié)構(gòu)安全和美觀，不必修補(bǔ)。如果沒(méi)有修補(bǔ)回造成孔洞周圍的鋼筋保護(hù)層不夠，容易銹蝕。
5總結(jié)
在實(shí)際的建筑工程中，檢測(cè)混凝土強(qiáng)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(shì)，對(duì)建筑工程本身的要求越來(lái)越多，對(duì)混凝土強(qiáng)度的要求也越來(lái)越高。在這種趨勢(shì)下，鉆芯法在未來(lái)建筑工程的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多。在本文中，筆者針對(duì)鉆芯法的選用條件，對(duì)鉆芯位置的選擇，以及在鉆芯的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)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(shí)之士參與其中進(jìn)行探討，來(lái)使得混凝土強(qiáng)度檢測(cè)技術(shù)更為先進(jìn)和科學(xué)。
