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摘要：随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断加快，建筑行业得到前所未有的发展。人们对建筑施工质量要求也在逐年提高。作为建筑工程中的主要结构材料之一，混凝土直接关系到整个建筑工程的施工质量，因此加强混凝土的质量监测和控制是非常重要的。如何尽可能的在不破坏混凝土整体结构的前提下，准确检测出混凝土的抗压强度成了人们重视的问题之一。钻芯法作为比较先进的一种检测技术，它能够利用钻机抽取一定的样本进行检测，并且不会对混凝土整体结构造成伤害，目前被广泛应用到大面积的混凝土强度检测中，受到业内人士的一致认同与推广。本文结合某一建筑工程实例，针对该工程中采用钻芯法检测混凝土强度的应用进行分析与探讨，希望对以后类似工程有借鉴作用。
关键词：钻芯法；检测；抗压强度；混凝土
0.引言
目前，检测建筑工程混凝土抗压强度的方法有很多种，主要包括回弹法、拨出法、钻芯法、超声法、超声回弹综合法等等，需要根据工程实际情况选择最适宜的检测方法。在检测大型地面混凝土强度时，钻芯法是最佳的检测方法，它在钻芯抽样检测过程中能够最大程度降低对地面的破坏程度，并且检测出的结果直观、可靠、准确度高，被广泛应用到建筑混凝土检测中。
1.工程概括
本工程为某一大学教学楼，楼高16层，混凝土强度设计等级为C35普通硅酸盐水泥。当工程施工至6层时，发现4层阶梯教室大梁出现很多细小裂缝，其它楼层同样也出现。为了广大师生的生命安全，工程被迫停工下来，首先需要对混凝土的强度进行检测，经过相关人士的研究与探讨，决定采用不会破坏混凝土整体结构的钻芯法进行抽样检测。
2.钻芯法的特点以及适用范围
2.1钻芯法的特点
钻芯法具有直观、可靠、精确度高等优势，它能够以最小的局部破坏试验来抽样检测出混凝土的抗压强度，适合在大型面积混凝土检测中使用。
2.2钻芯法的适用范围
混凝土结构在正常施工情况下，均需严格按照相关的施工验收规范要求制作出立方体试块，以便进行混凝土强度的评定与验收。使用钻芯法必须符合以下几种情况才能进行。
（1）一种立方体试块的强度很高，而结构混凝土的外观质量很差；另一种试块强度不高，而结构外观质量却很好，两者出现很大的冲突。
（2）结构中的混凝土发生质量事故。
（3）建筑物在使用期间，其结构混凝土受到化学腐蚀、火灾或者硬化期间遭受冻害情况下是可以使用钻芯法抽样进行检测。
（4）已经投入使用多年的混凝土结构，如果需要进行加固改造或者其荷载因工艺流程的改变而发生变化时，首先要先了解某些部位的混凝土强度。
（5）机场跑道等一些对混凝土抗压强度有特别要求的地方。
钻芯法虽然具有很多的优势，适用范围也较广，不过不可否认它同样具有一定的局限性，比如：
（1）钻芯法是以局部小破坏来进行抽样检测的，这样同样会对混凝土结构造成一定的破坏，因此对钻芯位置的选择及钻芯数量都有一定的限制要求。
（2）钻芯法需采用钻机进行抽样，通常钻机与芯样加工配套机具比较重，操作不是很灵活，费用也相对比较高。
（3）钻芯后留下的孔洞需修补。
（4）钻芯时碰到龄期较短或者强度低于10MPa的混凝土时，不易取出完整芯样，从而影响检测结果的准确性。
3.钻芯机具以及配套设备的种类
3.1钻芯机的分类
目前我国的钻芯机主要分为轻型与轻便型这两种，具体包括型号GZ-1120型、JXZ-83-1型和HZQ-100型。
3.2钻芯机的配套设备
钻芯机的配套设备包括芯样切割机和磁感仪这两个，其中芯样切割机主要是用来把钻取出来混凝土试块进行加工，成为一定尺寸的抗压试件；在钻芯取样过程中，为了避免钻到混凝土内的钢筋、预埋铁件等金属物品，就需要使用到磁感仪来进行探测，以便顺利完成取芯工作。
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4.芯样钻取技术
4.1钻头直径的选择
钻头分很多种尺寸，需要结合实际的检测目来进行选择。例如为了抗压试验时，芯样的直径需取混凝土中粗骨科粒径的2倍或者3倍（酌情而定）；若是对建筑工程中的梁、柱。板、基础等现浇混凝土结构取样时，一般选择内径为100毫米或者150毫米的钻头即可。
4.2钻芯数量的确定
取芯的数量不是随意的，需要结合检测目的来确定。比如：
（1）检测单个构件混凝土强度时，其取芯数量至少3个以上；若单个构件的体积或截面比较小时，一般取2个。
（2）检测构件某一指定局部区域质量时，就必须结合该区域的大小来确定取芯数量。不过需注意若该区域曾遭受火灾、化学腐蚀、冻害等非正常情况时，取芯检测出来的结果只能代表该区域，不能代表构件其它地方。
4.3钻芯位置的选择
（1）钻芯取样过程中，由于它会对结构混凝土造成局部损失，因此工作人员尽可能选择结构受力比较小的部分进行钻芯。
（2）即便是在同一块混凝土构件中，其各部分的强度会因为各种外界原因而出现不一致情况，所以需要选择具有代表性的区域进行钻芯。
（3）选择具有代表性的非破损测区进行钻芯取样。
（4）为了避免损坏钻头或者增加钻孔修复工作难度，工作人员在钻芯过程中需采取措施尽量避开钢筋、预埋铁件等金属物品。
5.钻孔的修补
混凝土结构经过钻芯取样后会留下钻孔，在一定程度上会影响到结构的承载力，因此需要及时进行修补。在修补之前，对钻孔进行凿毛并清理干净，这样有利于新老混凝土的良好结合。修补材料通常可以选择强度等级较强的合成树脂为胶结料的细石聚合物混凝土或者维膨胀水泥细石混凝土进行修补；有时也可以把事先制作好的圆柱体试件放入钻孔内，再用环氧树脂把缝隙灌满。在钻孔过程中，有时因为勘探不利而钻断钢筋，这时只能先用同型号大小的钢筋补焊好，然后才能进行孔洞的修补。
6.芯样试件抗压试验以及强度的计算
6.1芯样试件抗压试验
完成芯样试件加工后，就需要对其平均直径、高度、垂直度等几何尺寸进行检测，只有符合规定要求后才能进行抗压试验。
由于芯样的抗压强度会受到其含水量的影响，为此我国就规定了抗压试验需分潮湿状态和干燥状态的两种不同试验方法，具体为：若为干燥状态时，在受压之前把芯样试件放置室内自然干燥3天；若为潮湿状态时，把试件放到20~5℃清水中浸泡40~48小时。无论是进行哪种状态下抗压试验，都是需要结合实际情况进行。
6.2 抗压强度计算以及混凝土强度的推定
（1）抗压强度计算
芯样试件的抗压强度=试件破坏时的最大压力/截面积（截面积用平均直径计算）。在混凝土试件相关规定中，混凝土强度验收和评定主要是以边长为150毫米的立方体试块的强度为标准。如果遇到非标准尺寸圆柱体芯样试件时，首先要把它换算成标准尺寸立方体试件强度才能进行计算。
（3）混凝土强度推定
一般情况下，结构中的混凝土在外力作用下最早出现破坏的区域，通常是其最薄弱处。因此为了结构安全起见，工作人员在对于单个构件或者单个构件的局部区域取几个芯样检测后，应该取其中换算强度中的最小值作为该构件的强度代表值。
7.结语
综上所述，混凝土的强度直接关系到整个建筑的施工质量，因此混凝土强度检测至关重要。钻芯法以其独有的优势被广泛应用到混凝土强度检测中，为确保工程的顺利运作起到很重要的作用。
参考文献：
[1]夏黎炯.关于钻芯法检测钢筋混凝土抗压强度采用不同芯样端面处理方法准确性的探讨[J].中国建材科技，2017，26（03）：16-17.
[2]闪黎.钻芯法检测结构混凝土抗压强度的不确定度分析研究[J].中国建材科技，2015，24（03）：7-8+11.
[3]刘慧颖.钻芯法检测混凝土抗压强度的影响因素分析及注意要点[J].福建建材，2011（07）：30-31.
[4]钟文天.浅谈回弹法及钻芯法在检测混凝土抗压强度中的应用[J].广东建材，2007（05）：99-101.
论文作者:江伟文
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/20
标签：混凝土论文; 抗压强度论文; 强度论文; 结构论文; 构件论文; 钻孔论文; 立方体论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;