摘要：在建筑施工中，混凝土项目在不断的发展和改变，混凝土结构实体强度现场检测的技术得到了明显的提高，混凝土自身的技术性和结构特点也得到了明显的改善。本文结合钻芯法在实体结构中混凝土强度的检测作出一个简单的探讨。
关键词：混凝土；结构实体；检测
引言
混凝土强度是影响混凝土结构质量的最重要指标，因此准确判定混凝土的强度，特别是结构实体混凝土的强度，是工程界非常关注的问题。目前国内对工程结构实体混凝土强度的检测和评定，应用较多的是回弹法和钻芯法。本文将会对钻芯法在实体结构中混凝土的检测作出简单的探讨。
1 混凝土项目强度检测的重要性
混凝土项目的技术主要是利用超声波、成像技术、射线等技术来对现场的施工强度进行检测，确定内部不合格的地方，协助制定、修改项目的进度及方案。如果监测工作放置在混凝土项目施工完成后，那么会导致工期推迟，造成资源的浪费。因此，只有做好现场混凝土的强度检测，才可以有效地提升项目管理的质量，提高效率，节约资金，因此，在实际的应用中，混凝土项目的强度检测非常重要。
2钻芯法
2.1工作原理
钻芯机作为钻芯法中的专用设备，针对混凝土强度加以科学化评价和检测，借助待检构件获取混凝土芯样，然后经过一系列加工处理与抗压等试验进而取得芯样相关的抗压强度参数，由此推算出工程实体构件在抗压强度与破损方面的实际状况。利用钻芯机对混凝土构件进行钻芯及取样，接着对样品进行检测，从而获取混凝土的抗压强度，这种方法在进行运用时会导致一部分的混凝土损伤，但是钻芯法检测技术具有结果直观、准确的优点，故而得到广泛的应用。
2.2钻芯法的实施
2.2.1钻芯取样部位的选择
（1）在对钻芯位置进行实施过程中，应确保所选部位在钻芯受力方面对构件产生的影响最小。比如住宅类项目中，选取的混凝土芯样应为受力小的阳台挑梁位置。
首先，在梁界面高度高于或等于 50 厘米时，钻芯位置可为梁跨中和轴下的弯距 M=0 处。当梁的截面小于 50 厘米的时候，可以选择在轴的中和的弯矩 M=0 的位置。不能从梁跨中的中和轴下放的位置选取。在梁的截面高度不大时，混凝土自身承托区在高度受压方面受力也会较小，此时获取受压区混凝土芯样时必须确保构件安全。若经过钻芯取样，测算出混凝土自身的钢筋抗拉可以起到承担标准，那么混凝土自身的钢筋粘连就能够配合现场构件，共同完成对整体工程的保护。根据结构力学的知识，可以判断出构件的弯距的大致位置，对一般的框的梁架的受力，利用钢筋定位的方法予以测算，得到钢筋的受力参数，避免伤及受力的钢筋。
（2）对受力不均的偏心受力柱而言，应在柱中位置对混凝土加以自下而上的浇捣操作。经过浇捣后的柱，其下半部会比上半部石子多，又可以看成是下半部比上半部混凝土强度略高。此时，弯矩在受力的偏心柱的受力位置集中在柱中，因此，在混凝土钻芯位置的选取时应该在柱中。
（3）对于楼板的荷载而言，有正弯矩与负弯矩两种荷载，而弯矩荷载的承重力主要集中在钢筋部分。在对楼板四周的板底筋进行取芯的时候应注意位置主要选在负筋和板底钢筋的连接处的附近，这部分的正负弯矩较小，适合进行钻取施工。
（4）对于预应力混凝土构件的先张和后张的考虑，应该主要针对后张法的受弯构件的轴弯处在张拉前进行取芯。钻芯的深度应该控制在 12 厘米左右，注意两端的锚固的部位不能钻取。
2.2.2芯样选取的尺寸规定
通常选取的芯样试样直径一般为 100 mm，且高度和厚度为 1：1 的芯样作为试件，其直径不应小于其骨料的最大粒径的 3 倍，但是也可以采用小直径芯样试件，其直径应在 70mm 以上并且直径要大于其骨料的最大粒径的 3 倍。不过在具体操作过程中，仍要根据具体的检测需求灵活运用。要根据粗骨料最大粒径和其结构配筋率来对芯样的尺寸进行设计，如果不考虑实际情况而盲目地将其最大直径作为芯样，即便是使用钢筋定位仪器对其进行定位，常常也会出现损伤其主筋和钻断主筋的现象出现，尤其是在一些高层建筑中，结构配筋率很高，其间距一般为 10到15厘米，再加上钢筋的直径以及其位置上的偏差会对其产生影响，在进行芯样钻取时很难避开主筋，不仅会损害钻取仪器的钻头还会给其后期修复带来很大的问题。
2.2.3钻芯仪器的位置设定
在实际检测过程中，钻芯机位置的固定往往会受到技术人员的忽视，一般情况下，运用膨胀螺丝固定法，钻筒在高速运转的同时会使混凝土产生强烈的摩擦，如果混凝土的强度较低，那么对钻芯机的固定会产生很大的影响，所取出来的芯样也会出现直径收缩以及缺少边角、发生倾斜或者是喇叭出现变形等现象，最终造成混凝土检测的强度和实际使用强度之间存在较大的误差，影响其对混凝土结构的实际评估，导致其出现判断错误。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在钻芯机固定时，需要时常检查钻芯设备，检查其是否出现松动现象，如果发生应该及时对其进行调整，在钻芯工作时，应该保证钻芯机的主轴的旋转轴线和被钻取的芯样的混凝土的表面是垂直状态，才能进行钻芯取样工作，在钻芯时，如果混凝土的强度在 10 MPa 以下，应停止钻取工作，否则就会导致钻芯机很难得到控制固定。
2.2.4芯样的加工
钻取芯样后，对于具有代表性的混凝土，从钻取的桩芯部分切下端面的芯样作为起端，去除梁、柱、芯样的浮浆部分，浆石子的密集部分作为芯样。在芯样完成锯切操作后，可以对其应用补平或磨平的方法，利用水泥砂浆和水泥净浆等相关方法加以补平，也可应用硫磺胶泥来完成补平操作。在端面不平的情况下，不能利用铝板或纸板等材料进行垫平操作，因此，对几何尺寸进行准确测量要在在芯样试验前完成，进而确保几何尺寸符合工程相关的技术规范要求。根据钻芯法中有关的实体结构强度规范要求，比如芯样尺寸偏差、外观质量值等相关规范涉及到其芯样试件高度的高径不大于要求高径的 1.05，对于芯样试件的高度而言，其与平均直径之间的偏差不低于 2 毫米，特别是在芯样出现裂缝等缺陷时，应另外选取其他合格芯样进行试验。
2.2.5抗压试验
在对芯样加以试验时，要确保条件的自然干燥，如遇到较潮湿状况，则应对此状况下的混凝土强度加以试验，首先将芯样浸入水中 48 小时，取出后再进行抗压试验。试验前要先去除芯样端面的油污与水迹，进而减小实际抗压强度值，选取量程后，置于下压板的中间部位，然后调整球座，打开试验机，最后对芯样进行均匀与连续的加荷。
3钻芯法在工程检测中遇到的问题及建议
钻芯法在实际应用中存在许多问题，如取样部位不当，轻则削弱构件承载力，重则损伤主筋或钻断主筋等。为避免钻芯对结构安全造成影响，以下作出几种总结。
（1）外界影响
在钻芯前，应根据结构图并借助仪器查明钢筋、预埋件和管线的位置，以确定钻芯位置。现在常用的是电磁感应法检测，比较适用于配筋稀疏和混凝土保护层不太厚的钢筋检测。钢筋位置在同一平面或在不同平面内距离较大时，测得的结果比较满意；但在上下双层钢筋间距较小、钢筋之间间距较密、保护层过厚或因施工质量不良，导致钢筋粘结在一起时，电磁感应法检测时电磁场干扰严重，必须多次进行往返探测确定位置。多次往返探测结果仍有较大偏差时，应在构件表面开槽，直接找到钢筋确定钻芯位置。
（2）掺有粉煤灰的商品混凝土强度检测
我国目前使用的商品混凝土普遍掺用了粉煤灰，由于粉煤灰质量的差异、掺量的不同都会对混凝土强度造成很大影响。掺有粉煤灰的混凝土强度增长较慢，存在早期强度低，后期强度高的特点。新建工程在工期要求范围内的混凝土强度检测结果通常偏低，往往引起质量判断上的失误。比如，对混凝土强度多次进行检测，第二次检测与第一次检测间隔约一个月，而且特意再次检测相同构件，检测结果却大 不一样，比第一次检测结果有较大提高。因此，建议在目前没有相应完善的规范、标准的情况下，对掺加粉煤灰的混凝土进行检测时，如第一次检测结果不合格，先不要出报告，隔一段时间再做一次检测。这样能够更真实的反映混凝土的实际强度，避免检测结果失误。
（3）钻芯机的固定
在实际检测过程中，钻筒高速的运转使混凝土产生强烈磨擦抖动，使钻芯机渐渐变松，钻筒与结构面不垂直，造成所取的芯样容易出现芯样裂缝、缺边、少角、错位、倾斜及喇叭口变形，端面与轴线的不垂直度超过2度等缺陷，甚至打断钻头的钢齿。带有缺陷的芯样会造成混凝土检测强度与实际强度偏差较大，影响对结构作出真实评价，甚至出现误判。所以，在固定钻芯机时，一定要注意施工现场周围的具体环境，所钻取的混凝土强度的范围，在钻芯机主轴的旋转轴线与被钻芯样的混凝土表面相垂直的情况下，才能进行钻芯样工作。
（4）排水问题
钻芯样需要采用水冷却机器钻头，产生较多含有泥浆的废水，会直接从钻头部位流出污染环境，甚至有因钻芯时钻到预埋的电线管道，污水顺着预埋的电线管道从四周流出而造成短路。因此，可以采用带有排水管的集水罩。集水罩采用的是直径约200mm的塑料盆，在盆底切割直径约150mm圆孔，盆边缘粘上厚橡胶管套，然后在盆壁上钻排水孔接软管。在柱和梁侧面钻芯时，直接罩在机器钻头部位压紧，污水会顺排水管排到水桶中。在钻取楼板芯样时，可在钻芯部位周边约20mm区域内用小直径长钻头钻穿楼板，将排水管由孔洞穿过，在钻芯时压紧集水罩，污水会随重力作用往下排。使用集水罩不会增加多少工作量，现场废水集中易于排放，因钻头飞溅污染的面积很小易于清理。
4结语
混凝土的强度是建筑工程施工中的重要参考量，是检验建筑施工质量、建筑工程技术性能和建筑结构强度的重要保障。虽然钻芯法有直观和准确的优点，可以直接反映钻芯部位的混凝土强度情况。但是用钻芯法检测的缺点也十分明显，会对原有的结构造成较大破坏。
因此，混凝土强度检测根据应根据所检工程类型、混凝土设计强度、配制材料及现场实际情况，结合检测技术来对建筑结构实体混凝土强度进行现场检测，保证监测数据的准确性和及时性。
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论文作者:黎少文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/26
标签：混凝土论文; 强度论文; 钢筋论文; 位置论文; 构件论文; 结构论文; 弯矩论文; 《基层建设》2017年第32期论文;