钻芯法在混凝土实体结构现场检测中的应用 何志聪

钻芯法在混凝土实体结构现场检测中的应用何志聪
摘要：钻芯法检测是检测方法中应用最为普遍的一种方法。

目前建筑工程中最
基本的建筑材料就是混凝土，混凝土的质量以及强度直接关系到整个工程的安全性、可靠性。

本文通过钻芯法对混凝土实体结构进行现场检测，以期能够真实高
效地反映建筑工程的质量，检测混凝土构件的实际质量，进而有助于相关部门对
整个项目进行质量评估和工程测评。

关键词：钻芯法；混凝土；强度；现场检测
随着建筑行业的快速发展，各种混凝土生产厂家相互竞争，在生产中存在大
量的质量问题，其中在建筑项目的施工过程中，由于管理人员和施工人员的操作
问题，也可能给混凝土施工带来很多质量问题。

为加强对混凝土结构工程的质量
管理，对混凝土实体结构进行深层次的检查，要根据工程的实际情况，可以采取
钻芯法的检测方式，其中所有的检测仪器以及检测操作都必须符合规定。

1 钻芯法的选用条件
一般来说，根据芯样的试压强度，可以直接推定结构混凝土的实体抗压强度，很少受到混凝土龄期等作用的影响，可以实现直观、可靠、精确度高的作用，但
碳化，龄期影响是存在的，而且在实际的操作过程中，也会遇到许多问题。

这就
要加强对钻芯法选用条件的重视，当遇到下列几种情况时，一般选用钻芯法来检
测混凝的结构强度：首先是对于测试区域的强度测试结果或者采集数据产生怀疑时，可以选用钻芯法进行检测，其次，在回弹法不适合选用的情况下，或者混凝
土遭到火灾或者化学侵蚀时，有的建筑结构已经进过多年的使用，也可以使用钻
芯法进行检测，或是龄期超过1000天无法适用回弹法检测。

2 混凝土实体结构现场检测的影响因素
2.1 碳化深度
碳化是指混凝土中的氢氧化钙在接触到空气中的二氧化碳时，会生成强度比
较高的碳酸钙，进而在混凝土的表面形成了一层碳化层。

这就相当于在混凝土的
表面形成了硬度较高的保护壳，但是根据相关的要求来说，碳化层的厚度会影响
正常的混凝土强度测试，因而要加强对碳化深度的测定。

在实际的检测过程中，
一般选用回弹法和钻芯法两种方式进行测试，但是根据大量的回弹强度推定值和
芯样抗压强度测定值的对比研究发现，碳化值对回弹法的测定结果有很大的影响，会存在很大的偏差，因而，一般选用钻芯法对碳化深度进行检测。

事实上，钻芯
法无法检测碳化深度，可对回弹法进行修正或配合回弹法使用。

2.2 芯样的加工
采用钻芯法对混凝土抗压强度进行检测时，可以更加直观地反应抗压强度，
但是由于受到芯样大小、尺寸、位置以及质量等的限制，也会对检测结果产生影响，因而，对芯样的现场加工也很重要。

一般来说，当现场振捣不充分时，芯样
断面中普遍存在内侧面大直径的骨料集中地，芯样的外侧一般骨料含量比较少，
这时候，在对芯样进行断面切割加工时，就会严重影响芯样抗压强度值，造成检
测结果的不精确。

因而，在进行芯样加工时，应该先判断芯样的外观形态，然后
确定合理可靠的切割方案。

3 钻芯法在混凝土实体结构现场检测中的应用
3.1 芯样试件的选用标准
进行抗压试验的试件应该选择标准芯样试件，高径比在0.95～1.05之间，其
中芯样的直径要大于骨料直径的三倍以上，也可采用小直径芯样，但其公称直径
不应小于70毫米且不得小于骨料粒径的两倍。

同时，还要根据实际的骨料粒径、机构钢筋的配比率等因素，选择最为合适的钻芯直径，这样才能做到芯样试件的
数据更加准确、真实。

芯样试件的具体要求有以下几个方面，首先，对于标准芯样试件，每个试件中，直径小于10毫米的钢筋最多有两根，要严格控制这个标准，不能随意更改
数据。

对于直径小于100毫米的芯样试件，更要严格把关，最多有1根直径小于10毫米的钢筋。

此外，还要确保芯样试样中的钢筋与轴线垂直。

其次，对于芯样
试件的几何尺寸的测量，要选用游标卡尺进行精确的测量，在钢筋和芯样相互垂
直的位置，进行多次测量，然后去其算术平均值。

再者，在芯样的尺寸偏差和外
观质量控制上，要保证芯样端面与轴线垂直度偏差在2°以内，芯样中不能有较大
的缺陷或者裂缝。

最后，在处理芯样端面时，在锯切之后要进行端面处理，宜使
用磨平机进行磨平处理，如果存在少许的局部残缺或抗压强度低于40MPa时，可以使用水泥净浆或环氧胶泥或硫磺胶泥进行补救补平，补平后无需磨平但补平厚
度有要求，水泥净浆不宜大于5毫米，胶泥材料不大于1.5毫米。

3.2 结构构件检测抽样的方案
对于混凝土的结构构件进行检测抽样时，首先要确保混凝土强度等级相同，
而且在原材料、成型工艺、配合比以及龄期方面基本一致。

其次，其结构构件检
测进行抽样的样本容量应该符合一定的限定值。

3.3 安放钻芯机的部位以及注意事项
在安放钻芯机的底座时，要充分保障底座与构件表面完全贴近，然后使用膨
胀螺丝进行加固，使得底座与构件表面没有缝隙，这样可以避免在钻芯机工作之后，钻出来的芯样出现香蕉型或者竹节型等不规范的样品，给混凝土实体结构的
检测造成影响，使得检测强度与实际强度造成严重的偏差，影响结构强度的判断。

其次，在钻芯时，对于冷却水的流量要做好控制工作，最好为2～4L/min，将混
凝土中的碎屑充分排除，保持钻芯机工作的顺利开展，特别要注意，在冷却水流
量不足的时候，要适当减慢进钻的速度，以免混凝土中的碎屑会黏住钻头，甚至
产生卡机的现象，造成了钻芯机的损坏，影响了正常的工作。

3.4 芯样抗压强度数据处理和结果判定
在进行取样之后，芯样试件应该在自然干燥状态下进行抗压试验，通常来说
实在是在自然（干燥）状态下干燥一周，如果取样当天改成环境比较潮湿，需要
在潮湿状态下确定混凝土的强度时，要在水中浸泡两天之后再进行抗压试验。

对
芯样抗压强度数据进行处理时，误判率和漏判的概率应该控制在0.05分位置以下，对于单个构件强度的推定值进行判定时，测定的有效芯件数目要大于4个不少于
3个，对于体积比较小的构件，数目要不小于2个，还要按照有效芯样试件的数目，进行混凝土抗压强度值的确定，单个构件的混凝土强度推定值取其有效芯样
抗压强度最小值。

对于抽样检测的结果推定，推定区间的上限值和下限值的差值
要小于4.0Mpa，取其二者的算术平均值，当满足限制要求时，可以将推定值的上限值作为混凝土实体结构强度的检测值。

4 结语
采用钻芯法来检测混凝土实体结构的抗压强度，具有准确度高、直观可靠的
效果，但是由于粗骨粒径和结构配筋率等问题的困扰，要灵活选择芯样的尺寸，
最大限度地降低对构件的损害，本文通过对芯样试件的选用标准、结构构件检测
抽样的方案、安放钻芯机的部位以及注意事项等方面的分析，为钻芯法在混凝土
实体结构现场检测中的应用奠定了一定的基础。

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