钻芯法检测混凝土强度技术规程

【资料简介】

中国工程建设标准化协会标准

 

钻芯法检测混凝土强度技术规程

 

CECS  03:88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

主 要 符 号

 

d	——芯样试件的平均直径；
F	——芯样试件抗压试验测得的大压力；
	——芯样试件混凝土强度换算值；
	——芯样试件混凝土强度值；
（干）	——干芯样试件混凝土强度；
（湿）	——湿芯样试件混凝土强度；
	——立方体混凝土试块强度值；
	——不同高径比芯样试件混凝土强度换算系数。

 

 

1  总    则   

    第1.0.1条  本规程适用于从混凝土结构中钻取芯样，以测定普通混凝土的强度。

    第1.0.2条  钻芯法检测混凝土强度主要用于下列情况：

    一、对试块抗压强度的测试结果有怀疑时；

    二、因材料、施工或养护不良而发生混凝土质量问题时；

    三、混凝土遭受冻害、火灾、化学侵蚀或其他损害时；

    四、需检测经多年使用的建筑结构或构筑物中混凝土强度时。

    第1.0.3条  对混凝土强度等级低于C10的结构，不宜采用钻芯法检测。

    第1.0.4条  钻芯机具有操作及芯样加工，应由熟练的工作人员完成，并应遵守国家有关安全技术、劳动保护的规定。

2  主要设备

   

第2.0.1条  钻取芯样及芯样加工的主要设备、仪器、均应具有产品合格证。

    第2.0.2条  钻芯机应具有足够的刚度、操作灵活、固定和移动方便，并应有水冷却系统。

    钻芯机主轴的径向跳动不应超过0.1mm，工作时噪音不应大于90dB。

    第2.0.3条  钻取芯样时宜采用内径100mm或150mm的金刚石或人造金刚石薄壁钻头。钻头胎体不得有肉眼可见的裂缝、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。

    钻头胎体对钢体的同心度偏差不得大于0.3mm，钻头的径向跳动不得大于1.5mm。

    第2.0.4条  锯切芯样用的锯切机，应具有冷却系统和牢固夹紧芯样的装置；配套使用的人造金刚石圆锯片应有足够的刚度。

    第2.0.5条  芯样宜采用补平装置(或研磨机)进行端面加工。补平装置除保证芯样的端面平整外，尚应保证端面与轴线垂直。

    第2.0.6条  探测钢筋位置的磁感仪，应适用于现场操作，其大探测深度不应小于60mm，探测位置偏差不宜大于±5mm。

3  芯样钻取

  

    第3.0.1条  采用钻芯法检测结构混凝土强度前，应具备下列资料：

    一、工程名称(或代号)及设计、施工、建设单位名称；

    二、结构或构件种类、外形尺寸及数量；

    三、设计采用的混凝土强度等级；

    四、成型日期，原材料(水泥品种、粗骨料粒径等)和混凝土试块抗压强度试验报告；

    五、结构或构件质量状况和施工中存在问题的记录；

    六、有关的结构设计图和施工图等。

    第3.0.2条  芯样应在结构或构件的下列部位钻取：

    一、结构或构件受力较小的部位；

    二、混凝土强度质量具有代表性的部位；

    三、便于钻芯机安放与操作的部位；

    四、避开主筋、预埋件和管线的位置，并尽量避开其他钢筋；

    五、用钻芯法和非破损法综合测定强度时，应与非破损法取同一测区。

    第3.0.3条  钻取的芯样数量应符合下列规定：

    一、按单个构件检测时，每个构件的钻芯数量不应少于3个；对于较小构件，钻芯数量可取2个；

    二、对构件的局部区域进行检测时，应由要求检测的单位提出钻芯位置及芯样数量。

    第3.0.4条  钻取的芯样直径一般不宜小于骨料大粒径的3倍，在任何情况下不得小于骨料大粒径的2倍。

    第3.0.5条  钻芯机就位并安放平稳后，应将钻机固定，以便工作时不致产生位置偏移。固定的方法应根据钻芯机构造和施工现场的具体情况，分别采用顶杆支撑、配重、真空吸附或膨胀螺栓等方法。

    第3.0.6条  钻芯机在未安装钻头之前，应先通电检查主轴旋转方向(三相电动机)。当旋转方向为顺时针时，方可安装钻头。钻芯机主轴的旋转轴线，应调整到与被钻取芯样的混凝土表面相垂直。

    第3.0.7条  钻芯机接通水源、电源后，拨动变速钮调到所需转速。正向转动操作手柄使钻头慢慢接触混凝土表面，待钻头刃部入槽稳定后方可加压。进钻到预定深度后，反向转动操作手柄，将钻头提升到接近混凝土表面，然后停电停水。

    第3.0.8条  钻芯时用于冷却钻头和排除混凝土料屑的冷却水流量宜为3～5L／min，出口水温不宜超过30C。

    第3.0.9条  从钻孔中取出的芯样在稍微晾干后，应标上清晰的标记。若所取芯样的高度及质量不能满足本规程第4.0.6条的要求，则应重新钻取芯样。

    芯样在运送前应仔细包装，避免损坏。

    第3.0.10条  结构或构件钻芯后所留下的孔洞应及时进行修补，以保证其正常工作。

第3.0.11条  工作完毕后，应及时对钻芯机和芯样加工设备进行维修保养。

 

4  芯样加工及技术要求

  

    第4.0.1条  芯样抗压试件的高度和直径之比应在1～2的范围内。

    第4.0.2条  采用锯切机加工芯样试件时，应将芯样固定，并使锯切平面垂直于芯样轴线。锯切过程中应冷却人造金刚石圆锯片和芯样。

    第4.0.3条  芯样试件内不应含有钢筋。如不能满足此项要求，每个试件内多只允许含有两根直径小于l0mm的钢筋，且钢筋应与芯样轴线基本垂直并不得露出端面。

    第4.0.4条  锯切后的芯样，当不能满足平整度及垂直度要求时，宜采用以下方法进行端面加工：   

    一、在磨平机上磨平；  

    二、用水泥砂浆(或水泥净浆)或硫磺胶泥(或硫磺)等材料在补平装置上补平。

    水泥砂浆(或水泥净浆)补平厚度不宜大于5mm，硫磺胶泥(或硫磺)补平厚度不宜大于1.5mm。

    补平层应与芯样结合牢固，以使受压时补平层与芯样的结合面不提前破坏。

    芯样端面补平方法可按本规程附录二进行。

    第4.0.5条  芯样在试验前应对其几何尺寸作下列测量：

    一、平均五径：用游标卡尺测量芯样中部，在相互垂直的两个位置上，取其二次测量的算术平均值，至0.5mm；

    二、芯样高度：用钢卷尺或钢板尺进行测量，至lmm；

    三、垂直度：用游标量角器测量两个端面与母线的夹角，至0.1°；

    四、平整度：用钢板尺或角尺紧靠在芯样端面上，一面转动钢板尺，一面用塞尺测量与芯样端面之间的缝隙。

    第4.0.6条  芯样尺寸偏差及外观质量超过下列数值时，不得用作抗压强度试验。

    一、经端面补平后的芯样高度小于0.95d(d为芯样试件平均直径)，或大于2.05d时；

    二、沿芯样高度任一直径与平均直径相差达2mm以上时；

    三、芯样端面的不平整度在l00mm长度内超过0.1mm时；

    四、芯样端面与轴线的不垂直度超过2°时；   

五、芯样用裂缝或有其他较大缺陷时。

 

5  抗压强度试验

 

    第5.0.1条  芯样试件的抗压试验应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》中对立方体试块抗压试验的规定进行。   

    第5.0.2条  芯样试件宜在与被检测结构或构件混凝土湿度基本一致的条件下进行抗压试验。如结构工作条件比较干燥，芯样试件应以自然干燥状态进行试验；如结构工作条件比较潮湿，芯样试件应以潮湿状态进行试验。

第5.0.3条  按自然干燥状态进行试验时，芯样试件在受压前应在室内自然干燥3d  (天)；按潮湿状态进行试验时，芯样试件应在20C±5℃的清水中浸泡40h～48h，从水中取出  后应立即进行抗压试验。

 

6 芯样混凝土强度的计算

 

    第6.0.1条  芯样试件的混凝土强度换算值系指用钻芯法测得的芯样强度，换算成相应于测试龄期的、边长为150mm的立方体试块的抗压强度值。

    第6.0.2条  芯样试件的混凝土强度换算值，应按下列公式计算：

                                   (6.0.2)

式中  ——芯样试件混凝土强度换算值(MPa)，至0.1MPa；

       F——芯样试件抗压试验测得的大压力(N)；

      d——芯样试件的平均直径(mm)； 

     π——不同高径比的芯样试件混凝土强度换算系数，应按表6.0.2选用。

 

表6.0.2  芯样试件混凝土强度换算系数

高径比(h/d)	1.0	1.1	1.2	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2.0
系数(α)	1.00	1.04	1.07	1.10	1.13	1.15	1.17	1.19	1.21	1.22	1.24

    第6.0.3条  高度和直径均为l00mm或150mm芯样试件的抗压强度测试值，可直接作为混凝土的强度换算值。

    第6.0.4条  单个构件或单个构件的局部区域，可取芯样试件混凝土强度换算值中的小值作为其代表值。

第6.0.5条  检测工作完成后，应按本规程附录一填写试验报告。