2023斜壓法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程

2023斜壓法檢測混凝土抗壓強度技術規(guī)程目錄TOC\o"1-2"\h\u292001總則 總則1.0.1為規(guī)范斜壓法檢測混凝土抗壓強度技術應用和發(fā)展，保證檢測精度和檢測結果的準確性，制定本規(guī)程?！緱l文說明】本規(guī)程的編制是為了規(guī)范使用斜壓法檢測混凝土抗壓強度的方法，保證檢測精度和檢測結果的準確性。斜壓法是在構件上鉆取芯樣后，利用專用夾具對芯樣施加荷載，然后通過斜壓破壞荷載推算構件混凝土抗壓強度，是近年新研發(fā)的一種微破損測強技術，具有方便、快捷、精度較高、對構件損傷較小等特點，適用于鋼筋密集部位及薄壁構件。1.0.2本規(guī)程適用于普通混凝土抗壓強度檢測?！緱l文說明】本規(guī)程適用于檢測普通配比，不同齡期表觀密度為2400kg/m3左右的混凝土結構構件，不適用于摻加纖維的混凝土構件。1.0.3本規(guī)程不適用于檢測因凍害、化學侵蝕、火災、高溫等造成表面疏松、剝落的混凝土。【條文說明】混凝土在硬化期間遭受凍害以及結構構件遭受化學侵蝕、火災、高溫損傷等情況造成內、外質量嚴重不均用的構件不適用于本規(guī)程。1.0.4斜壓法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。【條文說明】凡本規(guī)程涉及的其他有關技術方面問題，如施工現(xiàn)場測試、高空作業(yè)、現(xiàn)場用電、用水和勞動保護，均應遵守國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。2術語和符號2.1術語2.1.1斜壓法在已硬化的混凝土結構構件上鉆取芯樣，用具有固定支距且能對中加載的臺架使芯樣發(fā)生斜壓破壞，通過斜壓破壞荷載推定構件混凝土抗壓強度的方法。2.1.2混凝土抗壓強度換算值由芯樣的斜壓破壞荷載換算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混凝土強度推定值按檢驗批抽樣檢測，相應于強度換算值總體分布中保證率不低于95%的構件中的測試齡期混凝土強度值。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。該范圍由強度推定值的上限值和下限值界定。2.1.6檢測批混凝土設計強度等級、生產工藝、原材料、配合比、成型工藝、養(yǎng)護條件基本相同且齡期相近，由一定數(shù)量構件構成的檢測對象。2.2符號——第i個芯樣通過斜壓法換算的混凝土立方體抗壓強度值Fi——第i個芯樣斜壓破壞荷載值——第i組芯樣的抗壓強度代表值——第i組混凝土立方體試件的抗壓強度代表值nc——試件組數(shù)——經(jīng)過鉆芯法修正后的測點混凝土強度換算值——鉆芯法修正量——鉆芯法芯樣混凝土強度平均值——與鉆芯法芯樣鉆取部位相應的斜壓法測點混凝土強度換算值的平均值——鉆芯法得到的第i個芯樣的混凝土強度——芯樣數(shù)量——結構構件測點或檢驗批中構件混凝土強度換算值的平均值——結構構件測點或檢驗批中構件混凝土強度換算值的標準差3檢測設備3.0.1用于芯樣鉆取及測量的儀器設備均應有產品合格證，計量器具經(jīng)過檢定或校準。【條文說明】鉆芯機的技術性能直接影響到芯樣的質量，影響到芯樣強度樣本的標準差，因此每臺設備均應有產品合格證并滿足相應的要求。3.0.2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)。3.0.3鉆取芯樣時宜采用人造金剛石薄壁鉆頭。鉆頭胎體不得有裂紋、缺邊、少角、傾斜及喇叭口變形。鉆頭有效長度不小于300mm，名義內徑為68.6±1mm。3.0.4探測鋼筋位置的鋼筋探測儀，應適用于現(xiàn)場操作，最大探測深度不應小于80mm，探測位置偏差不宜大于3mm。【條文說明】鋼筋探測儀在鉆芯工作中主要用于確定混凝土中鋼筋的位置，避免鉆芯過程中誤傷鋼筋，保證順利取到芯樣。目前鋼筋探測儀的性能基本上都能滿足本條提出的技術要求，對探測位置偏差限值的要求與現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝土中鋼筋檢測技術規(guī)程》JGJ/T152的規(guī)定一致。3.0.5測量芯樣長度的鋼直尺精度不應低于1mm。測量芯樣直徑的游標卡尺精度不應低于0.02mm。測量芯樣平整度的塞尺精度不應低于0.1mm。3.0.6壓力試驗機應滿足以下要求：1試驗機的量程不應小于30kN，且不宜大于50kN，分度值不大于0.05kN；2測量精度不大于±1%；3應具有加荷速度指示或控制裝置，能均勻、連續(xù)地加載；4應具有有效期內的檢定或校準證書?！緱l文說明】規(guī)定加載設備壓力試驗機的量程范圍及測量精度，是為了減少設備誤差，保證檢測結果的精確度。加載設備應具有加荷速度顯示或控制裝置，是為了便于操作人員按照標準要求控制加荷速度。規(guī)定加載設備應具有有效期內的計量檢定證書，是為了保持設備性能指標的一致性。加載設備檢定周期為一年。3.0.7試驗臺架應能穩(wěn)定安放在壓力試驗機底座上，并應具有一定的剛度，保證芯樣破型過程中，臺架不震顫、不移位。試驗臺架構造及裝配要求見附錄A。3.0.8在鉆芯工作完畢后，應對鉆芯機進行維護保養(yǎng)。試驗完畢后，應對試驗機進行進行維護保養(yǎng)，并應對試驗臺架進行清理?！緱l文說明】為了保證鉆芯機的正常工作，除應定期檢修外，每次鉆芯工作結束后，應及時卸下鉆頭、脹卡等零部件，仔細擦去污物水漬，并應在齒條、導軌等處涂油防銹。試驗完畢后，應清理試驗機承壓面，并對臺架進行清理，保證臺架的轉動靈活和支距定位準確。4芯樣鉆取4.1采用斜壓法檢測結構或構件混凝土強度前，宜具備下列資料信息：1工程名稱及建設、設計、施工單位名稱；2結構或構件種類、外形尺寸及數(shù)量；3設計混凝土強度等級及水泥品種和粗骨料粒徑；4檢測齡期，檢測原因；5結構或構件質量狀況和施工中存在問題的記錄；6有關設計文件或施工圖紙?！緱l文說明】本條為檢測結構構件混凝土強度時應具備的資料，如果需要對結構進行鑒定計算，委托方還應提供有關設計圖紙。當工程項目需要對結構構件進行安全計算時，宜采用原設計（施工、結構）圖紙進行復核計算。4.2斜壓試件鉆取部位構件混凝土的厚度不應小于65mm。對于厚度小于65mm的薄壁構件，可按附錄C的規(guī)定進行取芯，加工及強度推定。【條文說明】本條規(guī)定是為了保證所鉆取試件具有足夠的支撐余量，避免試件在支撐部位過早發(fā)生承壓破壞。4.3斜壓試件應在結構或構件的下列部位鉆?。?混凝土強度具有代表性的部位；2結構或構件受力較小部位；3鉆取時應避開鋼筋、預埋件和管線；4便于鉆芯機安裝與操作的部位?！緱l文說明】選擇受力較小部位是為了盡可能減小對結構造成損傷。結構或構件受力較小的部位，通常指柱的中部、距梁柱節(jié)點至梁跨中的1/3處。鉆取試件前，應采用鋼筋探測儀確定鋼筋位置，在鋼筋之間鉆取試件。4.4混凝土強度可按單個構件或按檢測批進行抽檢，并應符合下列規(guī)定：1按單個構件檢測時，應在構件上鉆取3個芯樣，對于橋梁、橋墩等大型結構構件，應在構件上鉆取不少于10個芯樣；2按檢測批抽檢時，芯樣的最小樣本容量不宜少于15個，每個芯樣宜取自一個構件或結構的局部部位；3按檢測批抽樣檢測時，同批結構構件應符合下列條件：混凝土設計強度等級應相同；混凝土原材料、配合比、施工工藝、養(yǎng)護條件應相同且齡期相近；結構構件種類宜相同。【條文說明】單個構件是指各層軸線間或同層平面內軸線間的梁、板、柱、墻等構件?！緱l文說明】大型結構構件指采用連續(xù)澆筑的同強度等級、同配合比，混凝土澆筑量大于300m3的構件。4.5在構件上鉆取多個芯樣時，芯樣宜取自不同部位?！緱l文說明】對單個構件鉆取多個芯樣時，對取樣的代表性提出要求。如可在構件的兩近端部及中部分別取樣。4.6鉆芯機應安放平穩(wěn)，固定牢固?！緱l文說明】鉆芯過程中，如果固定不穩(wěn)，鉆機容易發(fā)生晃動和位移，不僅影響芯樣質量，還會影響鉆芯機和鉆頭的使用壽命，且容易發(fā)生卡鉆或芯樣折斷。4.7鉆芯機在未安裝鉆頭前，應先通電確認主軸的旋轉方向為順時針方向，并應確認鉆頭尺寸無誤?！緱l文說明】在沒有安裝鉆頭前，應先通電確認主軸旋轉方向是否正確。如果先按鉆頭再通電，一旦方向相反則主軸與鉆頭的連接頭變成退扣旋轉，容易把鉆頭甩掉而造成事故。4.8鉆取芯樣時用于冷卻鉆頭和排除混凝土碎屑的冷卻水的流量宜為2L/min～4L/min?！緱l文說明】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損，混凝土碎屑不能及時排出不僅會加速鉆頭的磨損，還會影響進鉆速度和芯樣表面質量。4.9鉆取芯樣時宜保持勻速鉆進?！緱l文說明】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。4.10芯樣應進行標記，鉆取部位應予以記錄。芯樣長度及質量不能滿足5.4要求時，應重新鉆取芯樣。【條文說明】本條強調對芯樣應進行標記和記錄，防止芯樣為止出現(xiàn)混亂，對結構或構件混凝土強度的評定造成影響。4.11芯樣應采取保護措施，避免在運輸和貯存過程中損壞。4.12鉆取芯樣后在結構或構件上留下的孔洞應及時進行修補?！緱l文說明】鉆取芯樣后的構件應及時對孔洞進行修補，以保證結構的正常工作性能。如設計有要求時，應按設計要求進行修補；如無特殊要求時，宜采用比該構件混凝土設計強度等級高一個等級的膨脹細石混凝土進行修補。4.13鉆取芯樣的所有操作，應遵守國家及地方有關安全生產和勞動保護的規(guī)定。5斜壓破型5.1芯樣應處于自然干燥狀態(tài)下進行斜壓試驗。特定情況下芯樣應符合相關標準要求。5.2芯樣外觀質量出現(xiàn)下列情況時，相應的芯樣不宜進行試驗；1芯樣長度方向支距+5mm范圍內含有鋼筋；2芯樣表面在長度方向中部1/3范圍內有直徑≥10mm的粗骨料剝落后的孔洞；3芯樣有其他較大缺陷。【條文說明】芯樣長度方向中部含有鋼筋的話，施加荷載時，因鋼筋與周圍混凝土變形不同步產生的微裂縫將會產生應力集中，導致試件的非正常破壞。芯樣長度方向中部如果有較大孔洞的話，也會導致斜壓試驗過程中孔洞處的應力集中，所以也應對孔洞尺寸做相應限制。5.3試驗前應按照下列規(guī)定測量芯樣的尺寸：1平均直徑應用游標卡尺在芯樣距兩端部各10mm～20mm處相互垂直的兩個位置上共測量四次，取測算的算術平均值作為芯樣的直徑，精確至0.5mm；2芯樣長度可用卡尺或鋼板尺進行測量，從目測長度最小處量取，以此作為試件長度，精確至1mm；3平整度可用鋼板尺緊靠在芯樣圓柱面上，一面轉動鋼板尺，一面用塞尺測量鋼板尺與芯樣圓柱面之間的縫隙，取最大縫隙作為芯樣的平整度。【條文說明】鉆芯過程中，由于受鉆芯機振動、鉆頭偏擺等因素的影響，芯樣的直徑在各個方向并不十分均勻，故用平均直徑表示。芯樣長度不會直接影響強度，但會影響支撐以外的芯樣長度余量，試件長度過小將導致試件在支撐處提前發(fā)生局部承壓破壞，所以要測量試件的最小長度值。5.4芯樣尺寸偏差出現(xiàn)下列情況時，相應的芯樣不宜進行試驗；1芯樣平均直徑小于67.6mm，或大于69.6mm；2芯樣支承側最小長度小于70mm，施壓側最小長度小于65mm；3芯樣任一處直徑與平均直徑差值超過±1.0mm；4芯樣圓柱面的平整度超過1.5mm；【條文說明】對芯樣提出相應要求，目的是減小測試偏差和樣本標準差。芯樣長度影響支撐位置的受力性能，所以對其做下限值規(guī)定。芯樣直徑的過度不均勻易于造成斜壓破壞過程中該處因應力集中而過早破壞，所以應對其進行限定。5.5試驗過程中應連續(xù)均勻加荷直至破壞。對于混凝土設計強度等級為C25及以下的試件，加荷速度宜控制為0.1kN/s～0.3kN/s。對于設計混凝土強度等級為C30及以上的試件，加荷速度宜控制為0.3kN/s～0.5kN/s。【條文說明】試驗時的加荷速度一定程度上會影響斜壓破壞荷載，因此為了使試驗得到的荷載值最大可能地接近于真實斜壓破壞荷載，宜對加荷速度進行控制。5.6試驗過程中注意記錄試件斜壓破壞荷載和破壞時裂縫的位置、走向及形態(tài)。【條文說明】記錄試件破壞時的裂縫狀態(tài)是為了便于對異常數(shù)據(jù)進行分析。6強度換算和推定6.1強度換算6.1.1本規(guī)程規(guī)定的強度換算方法適用于符合下列規(guī)定的普通混凝土：1混凝土用水泥應符合現(xiàn)行國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175的要求；2混凝土用砂、石骨料應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《普通混凝土用砂石質量標準及檢驗方法》JGJ52的要求，粗骨料應采用最大粒徑不超過31.5mm的碎石或碎卵石；【條文說明】粗骨料粒徑過大的話，試件試驗過程中易于受到骨料本身力學性能的影響，同時為滿足泵送要求，規(guī)定混凝土粗骨料最大公稱粒徑不應大于31.5mm。3可摻或不摻礦物摻和料、外加劑、粉煤灰；4泵送混凝土或一般機械攪拌的混凝土；5自然養(yǎng)護；6齡期不低于7d；7混凝土強度15MPa～65MPa。6.1.2結構或構件中第i個測點測混凝土抗壓強度換算值，可按本規(guī)程第5章求得斜壓破壞荷載后，優(yōu)先采用專用測強曲線或地區(qū)測強曲線換算得到。6.1.3當無專用和地區(qū)測強曲線時，可按統(tǒng)一測區(qū)混凝土抗壓強度換算公式6.1.3-2計算，必要時可按《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344附錄A規(guī)定的方法進行驗證。（待編制組驗證）（6.1.3）式中：——第i個芯樣換算的混凝土立方體抗壓強度值（MPa），精確至0.1MPa；Fi——第i個芯樣斜壓破壞荷載值（kN），精確至0.05kN。【條文說明】試件的混凝土抗壓強度強度可采用本規(guī)程統(tǒng)一測強曲線公式（6.1.3）進行換算。本規(guī)程制定的斜壓法全國測強曲線的數(shù)據(jù)，是來自全國多家建工企業(yè)、高校、科研機構等單位，分布在華北、西南、華南地區(qū)。他們根據(jù)本地區(qū)常用原材料、常用配合比，按強度等級C10～C70，試驗齡期7d～360d，制作150mm×150mm×150mm的立方體試件，混凝土試件均為自然養(yǎng)護。本規(guī)程制定的測強曲線，抗壓強度相對標準差er=12.4%，平均相對誤差δ=10.2%，接近專用測強曲線水平。6.1.4專用測強曲線或地區(qū)測強曲線應按本規(guī)程附錄B規(guī)定執(zhí)行。專用或地區(qū)測強曲線的抗壓強度相對標準差er、平均相對誤差δ應符合下列規(guī)定：1專用測強曲線：相對標準差er不宜大于12.0%，平均相對誤差δ不宜大于11.0%；2地區(qū)測強曲線：相對標準差er不宜大于14.0%，平均相對誤差δ不宜大于12.0%；回歸方程的相對標準差er，平均相對誤差δ應按下列公式計算：（6.1.4-1）（6.1.4-2）式中：er——相對標準差（%），精確至0.1%；δ——平均相對誤差（%），精確至0.1%；——第i組芯樣的抗壓強度代表值（MPa），精確至0.1MPa；——第i組混凝土立方體試件的抗壓強度代表值（MPa），精確至0.1MPa；nc——試件組數(shù)。其中，芯樣的抗壓強度代表值及混凝土立方體試件的抗壓強度代表值確定方法均參照國家現(xiàn)行標準《混凝土物理力學性能試驗方法標準》GB/T50081相關規(guī)定?！緱l文說明】專用測強曲線或地區(qū)測強曲線，應按照本規(guī)程附錄D的規(guī)定制定。專用或地區(qū)測強曲線的抗壓強度相對標準差er，平均相對誤差δ應符合規(guī)定。6.2鉆芯修正6.2.1當采用鉆芯法修正時，鉆取芯樣應符合下列規(guī)定：1符合同一檢測批的被檢測構件應采用同一修正量；2高徑比應為1:1；3同一檢測批，若采用直徑100mm的混凝土抗壓芯樣時，芯樣的數(shù)量不應少于4個；若采用直徑小于100mm的混凝土抗壓芯樣時，芯樣的直徑不應小于70mm，芯樣的數(shù)量不應少于6個。6.2.2鉆芯法修正應采用修正量法。修正后測點混凝土強度換算值應按下列公式計算：式中：——經(jīng)過鉆芯法修正后的測點混凝土強度換算值（MPa），精確至0.1MPa；——修正量（MPa），精確至0.1MPa；——鉆芯法芯樣混凝土強度平均值（MPa），精確至0.1MPa；——與鉆芯法芯樣鉆取部位相應的斜壓法測點混凝土強度換算值的平均值（MPa），精確至0.1MPa；——鉆芯法得到的第i個芯樣的混凝土強度（MPa），精確至0.1MPa；——芯樣數(shù)量。6.3抗壓強度推定6.3.1結構構件混凝土立方體抗壓強度推定值應按下列規(guī)定確定：1按單個構件檢測，測點數(shù)量n＜10時，取斜壓破壞荷載換算得到的混凝土立方體抗壓強度值的最小值作為構件的混凝土抗壓強度推定值，并應按下式確定：=（6.3.1-1）式中：——斜壓破壞荷載換算得到的混凝土立方體抗壓強度值的最小值（MPa），精確至0.1MPa；2按單個構件檢測，測點數(shù)量n≥10時，混凝土抗壓強度推定值應按下列公式計算：（6.3.1-2）（6.3.1-3）（6.3.1-4）式中：——結構構件測點混凝土強度換算值的平均值（MPa），精確至0.1MPa；——結構構件測點混凝土強度換算值的標準差（MPa），精確至0.01MPa。3對于按檢測批抽檢的情況，混凝土抗壓強度推定值宜按本規(guī)程公式（6.3.1-2）～公式（6.3.1-4）計算確定。也可按現(xiàn)行國家標準《建筑結構檢測技術標準》GB/T50344的規(guī)定計算混凝土抗壓強度推定區(qū)間，并以推定區(qū)間上限值作為混凝土抗壓強度推定値?！緱l文說明】本條規(guī)定確定了結構構件混凝土抗壓強度推定值的計算方法。6.3.2按檢測批檢測的結構構件，當一批結構構件測測點混凝土抗壓強度標準差出現(xiàn)下列情況之一時，應全部按單個構件進行強度推定或重新劃分檢驗批：1混凝土抗壓強度換算值的平均值小于26.0MPa時，標準差大于4.50MPa；2混凝土抗壓強度換算值的平均值在26.0MPa～66.0MPa時，標準差大于6.50MPa；【條文說明】本條規(guī)定對按照檢測批檢測的結構構件，構件推定強度應滿足規(guī)定的不同平均值對應的標準差。不能滿足時，結構構件應全部按單個構件進行強度推定。附錄A斜壓法試驗臺架A.0.1斜壓法試驗臺架主要由底座、固定支座、可轉動支座、導向架、施壓軸、傳力桿、回位彈簧、承壓板等幾部分組成，其構造見圖A.0.1。1087654111912313210876541119123132圖A.0.1斜壓法試驗夾具示意圖1-傳力桿；2-可轉動支座插塊；3-剛性承壓斜桿；4-限位桿；5-可轉動支座承托；6-定位轉軸；7-底座；8-固定支座；9-剛性施壓軸；10-導向架；11-導向環(huán)；12-回位彈簧；13-承壓板。A.0.2試驗臺架的裝配及尺寸應符合以下要求：1固定支座和可轉動支座處于同一高度?？赊D動支座的活動角度范圍±10°?？赊D動支座上的兩根剛性承壓斜桿軸線所在平面與固定支座上的兩根剛性承壓斜桿軸線所在平面平行，兩平面間距為55±0.5mm，且同一支座上的兩根剛性承壓斜桿軸線夾角為60°。2剛性施壓軸水平且軸線與支座上剛性承壓斜桿軸線所在平面平行，剛性施壓軸軸線至可轉動支座及固定支座上的兩根剛性承壓斜桿軸線所在平面的垂直距離相等。3自由狀態(tài)下，剛性施壓軸軸線至兩支座槽底平面垂直距離不小于105mm。剛性施壓軸位于導向架上的導向槽底部時，施壓軸下緣至兩支座槽底平面垂直距離不大于65mm。4傳力桿在導向環(huán)及導向架中應能自由活動。自由狀態(tài)下，導向環(huán)上平面與承壓板下平面間距應為45mm。承壓板上安放500g砝碼時，導向環(huán)上平面與承壓板下平面間距應為24mm。5剛性施壓軸直徑為10±0.1mm，剛性承壓斜桿直徑為8±0.1mm。附錄B制定專用或地區(qū)測強曲線的基本要求B.0.1采用鉆芯機、試驗機、夾具應符合本規(guī)程第3.0.5條、3.0.6條及附錄A的規(guī)定。B.0.2建立專用測強曲線或地區(qū)測強曲線時，混凝土用水泥應符合現(xiàn)行國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175的規(guī)定；混凝土用砂、石應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《普通混凝土用砂、石質量及