钻芯法检测混凝土强度技术规程.docx

钻芯法检测混凝土强度技术规程抗压强度是控制混凝土施工质量的重要指标, 其试验、检测方法较多, 且各有优 缺点, 其中钻芯法因其直观、结果可靠, 在实际工程中得到了广泛的应用, 但铁 路、公路、港口等行业经验表明, 在采用钻芯法进行混凝土强度检测与评定时, 仍 存在很多有争议和值得商榷的地方本文对钻芯法检测技术、混凝土强度推定、 检测结果评定的影响因素等进行研究, 对国标、铁路、公路、港口等规程进行对 比分析, 提出了混凝土强度钻芯法检测需进一步开展研究的内容混凝土抗压强度是混凝土工程质量控制的主要指标, 其主要检查手段为:标准养 护、同条件养护预留试件的检验与评定及结构混凝土实体强度的检测检验其中 结构混凝土实体强度检测通常采用钻芯法、回弹法及超声回弹综合法回弹法与 超声回弹综合法为无损检测方法, 不对结构造成破损, 具有简便快捷、操作方便 等优点, 但测试误差比较大;钻芯法为局部破损检测法, 具有测试结果误差小、直 观、能真实反映混凝土强度等优点, 也作为无损检测结果的验证手段, 当对回弹 法与超声回弹综合法检测结果有疑问时, 通常采用钻芯法进行评定, 同时也作为 构件质量评定、验收, 以及有关部门对结构构件是否需要进行加固处理或拆除的 主要依据。

本文通过对不同行业规范的比较, 并结合近年来大量钻芯检测的工作经验, 分析 国际、铁路、公路、港口规程在混凝土强度评定时的差异及优缺点, 提出完善铁 路规程需要研究的问题1混凝土钻芯法评定由芯样试件得到的混凝土抗压强度值为结构混凝土在检测龄期相当于边长为150 mm立方体试块抗压强度CECS03:88条文说明第6.0.1指出，强度换算值不 等于在施工现场取样、成型、与构件同条件养护试块的抗压强度值, 也不等于标 准养护28 d的试块抗压强度值，它只代表构件混凝土的芯样试件在测试龄期的 抗压结果转换成边长150 mm 立方体试块的实际强度值1.1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》 (CECS03:2007)钻芯法可用于确定检测批或单个构件的混凝土强度推定值, 芯样试件的数量应根据检测批的容量确定, 标准芯样试件的最小样本容量不少于15个检测批强 度推定区间的上限值和下限值分别为式中，気e1,気e2分别为强度推定上限值和下限值;k］, k2分别为推定区间上限值系 数和下限值系数，由CECS03:2007附录B确定;気,m为芯样抗压强度平均值;S为样 本标准差1) 根据式 (1) 确定检测批推定区间, 且以上限值作为检测批混凝土强度的推定 值时, 可剔除芯样试件抗压强度样本中的异常值, 当确有试验依据时, 可对芯样 试件抗压强度样本的标准差S进行符合实际情况的修正或调整。

2) 按单个构件评定时, 不进行数据舍弃, 按有效芯样试件混凝土抗压强度值中 的最小值确定1.2 《港口工程混凝土非破损检测技术规程》 (JTJ272—99)表1K0取值 强度等级混凝土芯样试件强度值按JTJ 272—99第5.4.8折算，気re=気水°気re为相当于边 长150 mm立方体试件的抗压强度推定值，気「为芯样试件抗压强度代表值,K0为 换算系数, 见表 1WC20 C25〜C30 C35〜C45 C50〜C60K 0.82 0.85 0.88 0.900按验收批判定，当测区(芯样)数n>5时，能同时满足式⑵可判定为合格，反 之，则初步判定为不合格按单个构件判定，当构件内的测区数n=3〜4个时，同 时满足式 (3) 可判定为合格, 反之判定为不合格2) mf三feu, k+nD feue,mf—sf三feu, k feue, min三feu, k—nc[oO] min三feu, k—0.5nD (3)式中，気k为混凝土立方体抗压强度标准值fcue min为同一验收批测区混凝土强度 cu, k cue, min最小值;［0］为混凝土立方体强度的标准差平均水平；nD，nc为系数，分别见表2和 表3;mf为芯样抗压强度平均值;Sf为样本标准差。

表2 ［0］或nD值强度等级WC20C25〜C40 三C45[o ]或 n0D3.5 4.55.5表3nc值芯样数/个5〜9 10〜19 ±20n 0.7 0.9 1.0e1.3铁路、公路行业规程1) 铁路工程执行《铁路工程结构混凝土强度检测规程》 (TB 10426—2004) , 该 规程无检验批评定的相关规定, 对单个构件或单个构件局部区域的混凝土强度 推定值的规定与CECS03:2007相同，取为芯样试件混凝土强度换算值中的最小 值2) 公路工程执行《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 (CECS03:2007) 1.4.1 按单个构件评定1) 除 JTJ272—99 外, 其余规程混凝土强度推定值取芯样试件混凝土强度换算值 中的最小值, 未做合格性评价, 当混凝土强度推定值小于设计混凝土立方体抗压 强度标准值时, 则判定为不合格2)采用JTJ272—99时，强度推定值为芯样换算值除以0.82〜0.90,以C25〜C40混凝土为例，芯样混凝土需满足强度平均值mfn気k+4.5,且混凝土强度最小值 気e 気k-2.25,否则判定为不合格可见,JTJ 272—99对芯样强度测试值除以cue, min cu, k0.82〜0.90进行放大修正, 且考虑了样本偏差对评定的影响, 当一个构件取3个 芯样强度离散性 (偏差) 大时, 易出现不合格。

与其它规程相比, JTJ 272—99 评定 标准低 10%〜18%1.4.2 按检测批评定铁路标准未给出按检测批评定的措施与规定, 而其它规程有具体方法和评定标 准, 铁路标准有待补充完善1.4.3 其它方面铁路工程部分构件钢筋比较密集, 以车站站房工程、桥梁墩台、梁等结构构件为 例，钢筋间距一般为100 mm左右，当结构强度存在疑问或无损检测结果存在疑 问时, 需要采用钻芯法确定强度, 但受钢筋间距和钢筋直径的限制, 很难钻取标 准芯样, 故有必要钻取小芯样进行强度检测因此, 有必要增加小芯样检测的有 关内容2 混凝土强度检验与评定2.1 国家标准强度试验、强度评定标准要点1) 《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081—2002)第2.0.2条规定，普 通混凝土力学性能试验应以3个试件为一组, 每组试件所用的拌合物应从同一盘 混凝土或同一车混凝土中取样第 6.0.5 条规定, 取 3 个试件测值的算术平均值 作为每组试件的强度代表值;当一组试件中的强度的最大值或最小值与中间值的 差值超过 15%时, 则把最大及最小值一并舍除, 取中间值作为每组试件的强度代 表值;当一组试件中强度最大值和最小值与中间值的差值均超过 15%时, 则该组 试件的试验结果无效。

交通行业标准JTG E30—2005与GB/T 50081—2002写法相同2) 《混凝土强度检验与评定标准》(GB/T50107—2010)中强度代表值计算与GB/T 50081 第 6.0.5 条相同根据强度代表值, 采用统计方法及非统计方法进行混凝土 强度评定① 一个检验批的样本容量为连续的3组试件，采用统计方法评定，其强度应同时 符合以下规定mf三feu, k+0.7o0 feue, min三feu, k—0.7o0 (4)② 当样本容量不少于10组时，采用统计方法评定，其强度应同时符合以下规定mf 三feu, k+入 IS feue, min三 入 2 feu, k (5)③ 当样本容量少于 10组时, 采用非统计方法评定, 其强度应同时符合以下规定mf 三 入 3 feu, k feue, min三 入 4 feu, k (6)式中，気,k为混凝土立方体抗压强度标准值；S, fcue, min分别为同一验收批测区混凝 土强度标准差和最小值;0为检验批混凝土立方体强度的标准差,mf为同一检验 批混凝土立方体抗压强度平均值钵入2,入3,入4为合格性评定系数，见表4和表5 当检验结果满足式⑷〜式(6)的规定时，则该批混凝土强度应评定为合格;当 不能满足上述规定时, 则评定为不合格。

表4入］,入2取值试件组数系数10〜14 15〜19 ±20入11.15 1.050.95入20.95 0.850.85表5入3,入4取值强度等级系数±C60入31.151.10入0.950.952.2铁路混凝土工程施工质量验收标准 (TB 10424—2010)2)对喷射混凝土规定如下① 控制内容:早期强度应符合设计要求、喷射混凝土强度必须符合设计要求；② 试验方法与执行标准:TB 10424附录K喷大板切割法制作立方体试块，当对强 度有怀疑时，也可钻孔取芯制作申100 mm试件;执行《普通混凝土力学性能试验 方法标准》 (GB/T 50081—2002) 、《铁路混凝土强度检验评定标准》 (TB 10425—94) 、《铁路工程结构混凝土强度检测规程》 (TB 10426—2004) 钻芯 法执行 TB 104262.3公路混凝土强度验收执行《公路工程质量检验评定标准》 (JTG F80/1—2004)1)水泥混凝土抗压强度的合格标准①试件A10组时，应以数理统计方法按下述条件评定Rn-KlSn±0.9R Rmin三K2R (7)式中,Rn, Sn, Rmin分别为同批n组试件强度平均值、标准差、强度最低一组的值;R 为混凝土设计强度等级；％, K2为合格性判定系数，见表6。

表6%, K2取值试件组数n系数K1K10〜14 15〜19 ±201.70 1.65 1.600.95 0.85 0.852②试件＜10组时，非统计方法按下述条件评定Rn±1.15R Rmin±0.95R (8)2)喷射混凝土抗压强度评定 (采用喷大板切割法制作立方体试块)①试件组数＞10组时，试件抗压强度平均值不低于设计值，且任一组试件抗压强 度不低于 0.85 倍的设计值;②试件组数<10组时，试件抗压强度平均值不低于1.05倍的设计值，且任一组试 件抗压强度不低于 0.9 倍的设计值2.4不同行业验收规程对比分析1) 各行业混凝土立方体试件制作与试验方法均执行国标《普通混凝土力学性能 试验方法标准》 (GB/T 50081—2002) 2) 铁路工程混凝土强度评定与旧国标《混凝土强度检验与评定标准》 (GB/T 50107—88) 相同3) 铁路标准 (或国家标准) 与公路标准的差异:对于工程常用普通混凝土, 强度 等级一般小于 C60, 铁路行业与公路行业混凝土强度评定对比见表 7注:普通混凝土, 铁路标准与国家标准一致;国家标准无喷射混凝土强度的有关内 容表7 普通混凝土喷射混凝土铁 标公 路 标 准 混 凝 土 强 度 评 定 对统计方法 (以试件组数非统计方法n=10〜14为例) 组数n<10)(试件统计方法 (试非统计方法 (试件组数n>10)件组数n<10)比行业标准 铁路标准m 三f +1.15Sff cu, k cue,±0.95fmin cu, km ±1.15f ff cu, k cue,±0.95fmin cu, km三ff cu,+1.15Sfk cue,±0.95fmin cu, km ±1.15f ff cu, k cue,±0.95fmin cu, kR20。