鉆芯法檢測溷凝土強度.ppt

鉆芯法檢測混凝土強度,貴州建筑科學研究檢測中心,目錄,貴州建筑科學研究檢測中心,2007規(guī)程修訂的主要技術內(nèi)容： 將鉆芯檢測混凝土強度技術的應用范圍擴大到抗壓強度不大于80MPa（地標20-80MPa）； 增加了檢測批混凝土強度 的檢驗； 增加小直徑芯樣試件的應用； 在鉆芯修正中提出了修正量的概念； 在抽樣檢測結構混凝土強度中引入了一定置信度條件下 強度區(qū)間的概念。,貴州建筑科學研究檢測中心,1 總 則,1.1為促進鉆芯檢測混凝土強度技術的發(fā)展和提高檢測結果的可靠性，制定本規(guī)程。 修訂的宗旨是擴大鉆芯檢測混凝土強度技術的應用范圍，提高檢測結果的可信程度，本規(guī)程引入了ISO 等國際組織提出的測量結果不確定度的概念；體現(xiàn)了檢測結果的可信程度。,貴州建筑科學研究檢測中心,1 總 則,1.2本規(guī)程適用于鉆芯法檢測結構中強度不大于80MPa的普通混凝土強度。 編制組進行了立方體抗壓強度fcu（10100）MPa普通混凝土芯樣試件的試驗研究，考慮到與其他規(guī)范的銜接，本規(guī)程將鉆芯法 檢測普通混凝土強度技術的適用范圍擴大至立方體抗壓強度為 80MPa（地標20-80MPa）。 當鉆芯法與回彈、超聲、超聲回彈或后裝拔出法等混凝土 強度間接測試方法配合使用時，可用芯樣抗壓強度值對其他間接方法 的結果進行修正。,貴州建筑科學研究檢測中心,1 總 則,1.3 鉆芯檢測混凝土強度除應執(zhí)行本規(guī)程的規(guī)定外，尚應符合國家 現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。 本條指出混凝土強度的檢驗與評定應按現(xiàn)行國家標準混凝土強度檢驗評定標準GBJ107 的規(guī)定執(zhí)行。,返回目錄,貴州建筑科學研究檢測中心,2 術語與符號,2.1術語,貴州建筑科學研究檢測中心,2 術語與符號,2.1.1混凝土抗壓強度值 由芯樣試件得到的結構混凝土在測試齡期相當于邊長為150mm立方體試塊的抗壓強度。 2.1.2混凝土強度推定值 結構混凝土在檢測齡期相當于邊長為150mm立方體試塊抗壓強度分布中0.05分位值的估計值 2.1.3置信度 被測試量的真值落在某一區(qū)間的概率。 2.1.4推定區(qū)間 被測試量的真值落在指定置信度的范圍。該范圍由用于強度推定的上限值和下限值界定。,貴州建筑科學研究檢測中心,2 術語與符號,2.1.5標準芯樣試件 取芯質(zhì)量符合要求且公稱直徑為100mm，高徑比為1：1的混凝土圓柱體試件,使用標準芯樣試件樣本的標準差較小。 小直徑芯樣:其公稱直徑不應小于70mm且不得小于骨料最大粒徑的2倍。 允許有條件地使用小直徑芯樣試件。,貴州建筑科學研究檢測中心,2 術語與符號,2.1.6檢測批 在相同的混凝土強度登記、生產(chǎn)工藝、原材料、配合比、成型工藝、養(yǎng)護條件下生產(chǎn)并提交檢測的一定數(shù)量的試件。 2.1.7隨機抽取 在檢測批中隨機地、等概率地抽取任何一個個體。,貴州建筑科學研究檢測中心,2 術語與符號,2.2符號,返回目錄,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.1一般規(guī)定 3.1.1 從結構中鉆取的混凝土芯樣應加工成符合規(guī)定的芯樣試件（對芯樣的要求）。 混凝土芯樣加工后的平整度、垂直度、端面處理情況等均會對芯 樣強度構成影響，故本條強調(diào)了混凝土芯樣的加工應符合本規(guī)程要求。 3.1.2 芯樣試件混凝土的強度應通過對芯樣試件施加作用力的試驗方法確定（試驗方法）。 鉆芯檢測混凝土強度是一種直接測定混凝土強度的檢測技術，是直 接對芯樣試件施加作用力得到混凝土強度的檢測方法。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.1.3 抗壓試驗的芯樣試驗宜使用標準芯樣試件，其公稱直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍；也可采用小直徑芯樣試件，但其公稱直徑不應小于70mm 且不得小于骨料最大粒徑的2倍（芯樣直徑要求）。 根據(jù)大量試驗研究，在抗壓試驗中，使用標準芯樣試件樣本的標準差相對較小，使用小直徑芯樣試件可能會造成樣本的標準差增大，因此宜使用標準芯樣試件確定混凝土抗壓強度值。在一定條件下，公稱直徑7075mm 芯樣試件抗壓強度值的平均值與標準芯樣試件抗壓強度值的平均值基本相當。因此，允許有條件地使用小直徑芯樣試件。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.1.4 鉆芯法可用于確定檢測批或單個構件的混凝土強度推定值；也可用于鉆芯修正間接強度檢測方法得到的混凝土強度換算值（用途）。 檢測結果的不確定性（偏差）源于系統(tǒng)、隨機和檢測操作三個方面，鉆芯法檢測混凝土強度的系統(tǒng)偏差較小，而強度樣本的標準差相對較大（隨機性偏差與樣本的容量少有關）。 間接檢測方法可以獲得較多檢測數(shù)據(jù)，樣本的標準差可能與檢測批混凝土強度的實際情況比較接近。 鉆芯法與間接檢測方法結合使用，可揚長避短，減少檢測工作的不確定性。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.1.5芯樣試件的混凝土抗拉強度可按附錄A測定。（抗拉強度的測試方法） 結構工程檢測有時需要確定混凝土的抗拉強度，對芯樣試件施加劈裂力和軸向拉力的方法可以測定混凝土的抗拉強度。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.2 鉆芯確定混凝土強度推定值 3.2.1鉆芯法確定檢驗批的混凝土強度推定值時，取樣應遵守下列規(guī)定： 芯樣試件的數(shù)量應根據(jù)檢驗批的容量確定。標準芯樣試件的最小樣本量不宜少于15 個，小直徑芯樣試件的最小樣本量應適當增加(20-25)。 芯樣應從檢驗批的結構構件中隨機抽取，每個芯樣應取自一個構件或結構的局部部位，且取芯位置應符合本規(guī)程第5.0.2 條的要求。 根據(jù)編制組的大量試驗研究并結合工程實例，提出標準芯樣試件的最小樣本容量，這與歐洲有關標準的規(guī)定相一致。合適的芯樣試件數(shù)量宜滿足第3.2.2 條關于推定區(qū)間的要求。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.2.2 檢驗批混凝土強度的推定值應按下列方法確定： 檢驗批的混凝土強度推定值應計算推定區(qū)間，推定區(qū)間的上限值和下限值按下列公式計算： 上限值 下限值 平均值 標準差,貴州建筑科學研究檢測中心,芯樣試件的混凝土抗壓強度平均值（MPa），精確0.1 MPa,單個芯樣試件的混凝土抗壓強度值（MPa），精確0.1 MPa,fcu,e1混凝土抗壓強度上限值（MPa），精確0.1 MPa； fcu,e2混凝土抗壓強度下限值（MPa），精確0.1 MPa； k1、k2推定區(qū)間上限值系數(shù)和下限值系數(shù)，按附錄B查得； Scor芯樣試件強度樣本的標準差（MPa），精確0.1 MPa。,3 強度檢測,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,fcu,e1和fcu,e2所構成推定區(qū)間的置信度宜為0.85，fcu,e1與fcu,e2之間的差值不宜大于5.0MPa和0.10fcu,cor,m兩者的較大值。 不滿足時：減小批次，增加容量。 宜以fcu,e1作為檢驗批混凝土強度的推定值。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,說明 檢測批混凝土強度推定區(qū)間的確定方法。 由于抽樣檢測必然存在著抽樣不確定性，給出確定的推定值必然與檢測批混凝土強度值的真值存在偏差，因此給出一個推定區(qū)間更為合理。推定區(qū)間是對檢測批混凝土強度真值的估計區(qū)間。因此按此規(guī)定給出的推定區(qū)間符合國家標準建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準GB50300的相關規(guī)定，錯判概率小于0.05，漏判概率小于0.10。 例如：芯樣試件抗壓強度平均值fcu,cor,m30.4MPa，Scor =3.64MPa，樣本容量n20；由附錄B得到k1=1.271，k22.396；推定區(qū)間上限：fcu,e130.41.2713.6425.8MPa；推定區(qū)間下限：fcu,e230.42.3963.6421.7MPa。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,以檢測批混凝土強度推定區(qū)間的上限值作為混凝土工程施工質(zhì)量的評定界限，符合現(xiàn)行國家標準建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準GB50300關于錯判概率不大于0.05的規(guī)定；芯樣試件抗壓強度值一般不會高出結構混凝土的實際強度，一般略低于實際強度。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.2.3 鉆芯確定檢測批混凝土強度推定值時，可剔除芯樣試件抗壓強度樣本中的異常值。剔除規(guī)則應按現(xiàn)行國家標準數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理和 解釋 正態(tài)樣本異常值的判斷和處理GB/T 4883 的規(guī)定執(zhí)行。當確有試驗依據(jù)時，可對芯樣試件抗壓強度樣本的標準差Scor 進行符合實際情況的修正或調(diào)整。 異常數(shù)據(jù)的舍棄應有一定的規(guī)則，本條提供了異常數(shù)據(jù)的舍棄標準。經(jīng)大量試驗研究的結果表明：芯樣試件抗壓強度樣本的標準差一般大于立方體試塊的標準差，小直徑芯樣試件抗壓強度樣本的標準差更大。因此，允許根據(jù)實際情況適當調(diào)整芯樣試件抗壓強度樣本的標 準差。但是，調(diào)整要有試驗依據(jù)，而且要事先先將調(diào)整方法告知委托方。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.2.4 鉆芯確定單個構件的混凝土強度推定值時，有效芯樣試件的數(shù) 量不應少于3 個；對于較小構件，有效芯樣試件的數(shù)量不得少于2 個。 3.2.5 單個構件的混凝土強度推定值不再進行數(shù)據(jù)的舍棄，而應按有 效芯樣試件混凝土抗壓強度值中的最小值確定。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.3 鉆芯修正方法 3.3.1對間接測強方法進行鉆芯修正時，宜采用修正量的方法，也可 采用其他形式的修正方法。 本條建議鉆芯修正采用修正量的方法。修正實際上是對成對觀測 的兩個均值進行比較，修正量的概念與現(xiàn)行國家標準數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處 理和解釋 在成對觀測值情形下兩個均值的比較GB/T 3361 的概念 相符。歐洲標準Assessment of concrete compressive structures or in structural elementsEN13791 也采取修正量的方法。修正量方法只對 間接方法測得的混凝土強度的平均值進行修正，不修正標準差。因此， 可能更適合鉆芯法的特點。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.3.2 當采用修正量的方法時，芯樣試件的數(shù)量和取芯位置應符合下列要求： 標準芯樣的數(shù)量不應少于6 個，小直徑芯樣的試件數(shù)量宜適當增加； 芯樣應從采用間接方法的結構構件中隨機抽取，取芯位置應符合本規(guī)程第5.2 條的規(guī)定； 當采用的間接檢測方法為無損檢測方法時，鉆芯位置應與檢測檢測方法相應的測區(qū)重合； 當采用的間接檢測方法對結構構件有損傷時，鉆芯位置應布置在相應的測區(qū)附近。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,說明：本條提出鉆芯修正所需標準芯樣試件的數(shù)量要求與現(xiàn)行國家標 準建筑結構檢測技術標準GB/T50344 的要求一致，并對芯樣鉆取 原則和部位提出要求。應指出的是，隨機抽樣與目前常用的隨意抽樣存在著本質(zhì)上的區(qū)別。,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,貴州建筑科學研究檢測中心,3 強度檢測,3.3.4 由鉆芯修正方法確定檢驗批的混凝土強度推定值時，應采用修正后的樣本算術平均值和標準差，并按本規(guī)程第3.2.2條、第3.2.3條規(guī)定的方法確定。 修正前后標準差不變。,返回目錄,貴州建筑科學研究檢測中心,4 主要設備,4.1 鉆取芯樣及芯樣加工、測量的主要設備與儀器均應有產(chǎn)品合格 證，計量器具應有檢定證書并在有效使用期內(nèi)。 4.2鉆芯機應具有足夠的剛度、操作靈活、固定和移動方便，并應有水冷卻系統(tǒng)。 4.3鉆取芯樣時宜采用金剛石或人造金剛石薄壁鉆頭。鉆頭胎體不得有肉眼可見得裂縫、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形。,貴州建筑科學研究檢測中心,4 主要設備,4.4鋸切芯樣時使用的鋸切機和磨芯樣，應具有冷卻系統(tǒng)和牢固夾緊芯樣的裝置；配套使用的人造金剛石圓鋸片應有足夠的剛度。 4.5芯樣宜采用補平裝置（或研磨機）進行芯樣端面加工。補平裝置除應保證芯樣的端面平整外，尚應保證芯樣端面與芯樣軸線垂直。 鉆芯機、鋸切機等主要設備的技術性能直接影響到芯樣的質(zhì)量，影響到芯樣試件抗壓強度樣本的標準差。因此，每臺設備均應由產(chǎn)品質(zhì)量合格證并滿足相應的要求。,貴州建筑科學研究檢測中心,4 主要設備,4.6 探測鋼筋位置的磁感儀，應適用于現(xiàn)場操作，最大探測深度不 應小于60mm,探測位置偏差不宜大于5mm 。 對定位儀的技術要求。,返回目錄,貴州建筑科學研究檢測中心,5 芯樣的鉆取,5.1采用鉆芯法檢測結構混凝土強度前，宜具備 下列資料： 工程名稱（或代號）及設計、施工、監(jiān)理、建設單位名稱； 結構或構件種類、外形尺寸及數(shù)量；設計采用的混凝土強度等級；檢測齡期，原材料（水泥品種、粗骨料粒徑等）和抗壓強度試驗報告;結構或構件質(zhì)量狀況和施工中存在問題的記錄；有關的結構設計圖和施工圖等。 需要了解的一些關于結構混凝土質(zhì)量的主要內(nèi)容。,貴州建筑科學研究檢測中心,5 芯樣的鉆取,5.2芯樣應有結構或構件的下列部位鉆?。?結構或構件受力較小的部位； 混凝土強度質(zhì)量具有代表性的部位； 便于鉆芯機安放與操作的部位； 避開主筋、預埋件和管線的位置。 合理選擇鉆芯位置可減少測試誤差、避免出現(xiàn)以外事故。,貴州建筑科學研究檢測中心,5 芯樣的鉆取,5.3 鉆芯機就位并安放平穩(wěn)后，應將鉆芯機固定，固定的方法應根據(jù)鉆芯機構造和施工現(xiàn)場的具體情況確定。 在鉆芯過程中，如固定不穩(wěn)，鉆芯機容易發(fā)生晃動和位移，不僅影響鉆芯機和鉆頭的使用壽命，而且很容易發(fā)生卡鉆或芯樣折斷事故。 5.4 鉆芯機在未安裝鉆頭之前，應先通電檢查主軸旋轉方向（三相電動機）。 在沒有安裝鉆頭之前，應先通電檢查主軸旋轉方向是否正 確。如果先安鉆頭后通電試驗，一旦方向相反則主軸與連接頭變成退扣旋轉，容易把鉆頭甩掉而造成事故。,貴州建筑科學研究檢測中心,5 芯樣的鉆取,5.5鉆芯時用于冷卻鉆頭和排除混凝土碎屑的冷卻水的流量，宜為35L/min。 鉆芯機必須通冷卻水才能達到冷卻鉆頭和排出混凝土碎屑的目的。在高溫下會使金剛石鉆頭燒毀，混凝土碎屑不能及時排出不僅加速鉆頭的磨損，還會影響進鉆速度和芯樣表面質(zhì)量。 5.6鉆取芯樣時應控制進鉆的速度。 采用較高的進鉆速度會加大芯樣的損傷。因此，應控制進鉆速度,貴州建筑科學研究檢測中心,5 芯樣的鉆取,5.7 芯樣應進行標記。當所取芯樣高度和質(zhì)量不能滿足要求時，則應重新鉆取芯樣。 本條強調(diào)對芯樣應進行標記，防止芯樣位置出現(xiàn)混亂，對結構構件混凝土強度的評定造成影響。 5.8 芯樣應采取保護措施，避免在運輸和貯存中損壞。 5.9 鉆芯后留下的孔洞應及時進行修補。 鉆取芯樣后的購機那應及時對孔洞進行修補，以保證結構的工作性能。,貴州建筑科學研究檢測中心,5 芯樣的鉆取,5.10在鉆芯工作完畢后，應對鉆芯機和芯樣加工設備進行維修保養(yǎng)。 5.11鉆芯操作應遵守國家有關安全生產(chǎn)和勞動保護的規(guī)定，并應遵守鉆芯現(xiàn)場安全生產(chǎn)的有關規(guī)定。,返回目錄,貴州建筑科學研究檢測中心,6 芯樣的加工及技術要求,6.1 抗壓芯樣試件的高度與直徑之比（H/d ）宜為1.00。 由于目前芯樣鋸切機使用比較普遍，因此只給定高徑比為1.00的芯樣試件。 6.2 芯樣試件內(nèi)不宜含有鋼筋。如不能滿足此項要求時，抗壓試件應符合下列要求： 標準芯樣試件，每個試件內(nèi)最多只允許有二根直徑小于10mm 的鋼筋； 公稱直徑小于100mm的芯樣試件，每個試件內(nèi)最多只允許有一根直徑小于10mm的鋼筋； 芯樣內(nèi)的鋼筋應與芯樣試件的軸線基本垂直并離開端面10mm以上。 對芯樣試件中的鋼筋作出規(guī)定。,貴州建筑科學研究檢測中心,6 芯樣的加工及技術要求,6.3鋸切后的芯樣應進行端面處理，宜采取在磨平 機上磨平端面的 處理方法。承受軸向壓力芯樣試件端面，也可采取下列處理方法： 用環(huán)氧膠泥或聚合物水泥砂漿補平；抗壓強度低于40MPa的芯樣試件，可采用水泥砂漿、水泥凈 漿或聚合物水泥砂漿補平，補平層厚度不宜大于5mm；也可采用硫磺膠泥補平，補平層厚度不宜大于1.5mm。 對芯樣試件端面加工提出要求。鋸切后芯樣的端面感觀上比較憑 證，但一般不能符合抗壓試件的要求。山東省建筑科學研究院的試驗 研究表明，鋸切芯樣的抗壓強度比端面加工后芯樣試件的抗壓強度低 1030。,貴州建筑科學研究檢測中心,6 芯樣的加工及技術要求,6.4 在試驗前應按下列規(guī)定測量芯樣試件尺寸： 平均直徑用游標卡尺在芯樣試件中部相互垂直的兩個位置上 測量，取測量的算術平均值作為芯樣試件的直徑，精確至0.5mm；芯樣試件高度用鋼卷尺或鋼板尺進行測量，精確至1mm;垂直度用游標量角器測量芯樣試件兩個端面與母線的夾角，精確至0.1；平整度用鋼板尺或角尺緊靠在芯樣試件端面上，一面轉動鋼板 尺，一面用塞尺測量鋼板尺與芯樣試件端面之間的縫隙；也可采用其 他專用設備量測。,貴州建筑科學研究檢測中心,6 芯樣的加工及技術要求,6.5芯樣試件尺寸偏差及外觀質(zhì)量超過下列數(shù)值時，相 應的測試數(shù)據(jù)無效： 芯樣試件的實際高徑比高徑比(H/d)小于要求高徑比的0.95或大于1.05時；沿芯樣試件高度的任一直徑與平均直徑相差大于2mm； 抗壓芯樣試件端面的不平整度在100mm長度內(nèi)大0.1mm；芯樣試件端面與軸線的不垂直度大于1； 芯樣有裂縫或有其他較大缺陷。 對芯樣試件提出相應要求，目的是減小測試偏差 和樣本的標準。,返回目錄,貴州建筑科學研究檢測中心,7 芯樣試件的試驗和抗壓強度值的計算,7.1芯樣試件應在自然干燥狀態(tài)下進行抗壓試驗。 芯樣試件一般應在自然干燥的狀態(tài)下進行試驗。 7.2當結構工作條件比較潮濕，需要確定潮濕狀態(tài)下混凝土的強度時，芯樣試件宜在205的清水中浸泡4048h，從水中取出后立即進行試驗。 芯樣試件的含水量對強度有一定影響，含水愈多則強度愈低。一 般來說，強度等級高的混凝土強度降低較少，強度等級低的混凝土強 度降低較多。因此建議自然干燥狀態(tài)與潮濕狀態(tài)兩種試驗情況。,貴州建筑科學研究檢測中心,7 芯樣試件的試驗和抗壓強度值的計算,7.3芯樣試件的抗壓試驗的操作應符合現(xiàn)行國家 標準普通混凝土 力學性能試驗方法GB/T50081中對立方體試塊抗壓試驗的規(guī)定。 芯樣試件進行抗壓試驗時，對于壓力機及壓板的精度要求和 試驗精度，與立方體試塊是一樣的，應按現(xiàn)行國家標準普通混凝土 力學性能試驗方法GB/T50081中對立方體試塊抗壓試驗方法進行。,貴州建筑科學研究檢測中心,7 芯樣試件的試驗和抗壓強度值的計算,7.4混凝土的抗壓強度值，應根據(jù)混凝土原材料和施工工藝通過試驗確定，也可按本規(guī)程第7.5 條的規(guī)定確定。 本條對芯樣試件混凝土抗壓強度值的計算提出要求。我國地域遼闊，混凝土品種較多，各檢測單位芯樣試件加工水平不同，因此按照同一規(guī)律從芯樣試件抗壓強度值得出結構混凝土強度必然會出現(xiàn)系統(tǒng)不確定性較大的問題。因此，本規(guī)程要求檢測單位進行相應的試驗研究，得出適合本地區(qū)材料特性且反映檢驗機構芯樣試件加工水平的關系。但是，在承擔檢測任務時，必須先向委托方明確所要