浅谈钻芯法检测节点混凝土强度

　　在建筑工程中，柱梁节点、墙梁节点是重要的结构构件，其混凝土质量状况是各方关注的焦点，尤其是在回弹检测结果不合格的情况下，更为突出。钻芯法是局部破损法、是公认的验证混凝土强度较可靠的方法，因此准确检测芯样的强度是验证混凝土强度的关键环节。本文针对节点混凝土取芯、芯样加工及其试验过程进行了具体的阐述。

节点定义及检测

　　节点是指相连接的柱和梁、墙和梁的混凝土，与梁的混凝土相差两个或两个以上强度等级的混凝土构件，节点的混凝土强度等级与柱、墙的强度等级相同。在梁与柱、墙交接的两端500mm范围内都属于节点范围。由于节点的部位特殊，是施工的重点部位，也是施工中的薄弱环节。节点混凝土强度检测方法比较多，通常优先选用回弹法，回弹法是无损检测混凝土的法，因其可以快速准确检测出结果，被广泛应用于工程检测中。由于节点的尺寸大小有限，所以回弹测区布置受到限制，但至少需要布置5个测区。节点混凝土浇筑方式对混凝土强度推定值有着显著影响，相同的回弹值，泵送混凝土与非泵送混凝土依据测强曲线不同，检测结果相差较大。依据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23-2011中规定的检测方法进行检测，计算强度推定值。

节点芯样制取及试验注意事项 

        2．1芯样制取的条件

　　采用回弹法检测节点混凝土强度，尤其是混凝土检测结果不合格时，需要在回弹最低测区强度换算值测区范围内进行取芯。当回弹测区中最低值有两个测区时，应选择对构件影响较小的测区。由于节点构件配筋比较密集，钻取标准直径的芯样难度大，芯样直径越大在钻取时越难避开钢筋，而影响结构安全。钻取芯样直径的大小应根据节点混凝土中粗集料的粒径、配筋情况及钢筋间距等条件限制，在条件允许的情况下，应优先选择钻取标准芯样的钻头，在钻取节点构件时宜选择合适小直径的钻头，取芯应避开主筋、箍筋，钻取符合标准要求的芯样。

　　2．2芯样钻取注意事项

　　一般节点构件中的钢筋比较密集，因为柱、墙的纵向钢筋和梁纵向钢筋交汇处、尺寸较小，需要用混凝土钢筋检测仪先定位节点主筋和箍筋的具体位置，当钢筋检测仪采用电磁感应原理时，应注意测试钢筋时的滞后性。在测试前应对仪器进行预热和调零，调零时探头应远离金属物体[1]。在准确定位具体的钢筋位置比较困难，需要测试人员具有判断钢筋是接头还是绑丝，定位偏差容易钻取到主筋，也可以在钻取的过程中，当钻头遇到钢筋时，可以及时调整取芯位置，避免对构件造成更大的损伤。在芯样钻取完成后观察芯样是否符合标准要求、芯样是否有裂缝，观察芯样中是否含有钢筋，若有钢筋应记录钢筋直径、位置等，以及是否影响芯样加工，芯样中较多含有一根直径小于10mm的钢筋，钢筋基本与轴线垂直且离开端面10mm以上。目前建筑工程中节点混凝土的粗集料最大公称粒径大部分为31.5mm，构件箍筋加密区间距通常为100mm，箍筋直径为6mm~14mm，结合现场实际情况，故需要钻取的最小芯样直径不应低于70mm。常见的箍筋加密区配筋间距为100mm，通常直径75mm钻头的外径为83mm。因而宜采用直径75mm的内径钻头钻取芯样[2]。既符合《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS 03：2007标准要求，也符合现场钻取节点芯样的较好尺寸。因为芯样直径越大钻取钢筋的几率越大，芯样直径越小，其抗压强度离散性越大，偶然性越大。在钻芯时应调整好冷却水的流量和控制好进钻的速度，可以减少对芯样质量的损伤[3]。在构件取芯后，为了不影响构件的工作性能，及时将钻取的孔洞用比构件混凝土强度高一强度等级的微膨胀细石混凝土修补。

　　2．3芯样加工注意事项

　　在锯切芯样时，注意控制芯样的锯切速度，锯切速度过快会出现粗骨料与混凝土界面产生松动、微小裂缝、芯样掉角等。锯切后的芯样端面处理，宜采用磨平机磨平端面；当芯样端面在补平时注意所用材料，不同材料所补平的厚度不同，在补平过程中及时测量补平层厚度和端面水平，确保补平厚度、平整度满足标准规范要求，芯样加工后的高径比在0.95~1.05之间。对需要泡水的芯样试件，在端面补平处理后，应等端面材料完全干燥后再泡水，在20±5℃的清水中浸泡40~48h，取出后立即试验。

　　2.4芯样抗压注意事项

　　芯样抗压强度试验，芯样试件应放置在半球形支座上，芯样轴心线与试验机的应力中心线重合，确保芯样在抗压时处于水平状态、轴心受压、压力均匀分布。芯样抗压试验速率控制应按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081中的立方体试块抗压试验方法进行。

　　钻芯法检测柱梁节点

墙梁节点强度实际案例分析

　　某新建工程，采用框架-剪力墙结构，一层柱、墙混凝土设计强度等级为C40，二层梁板混凝土设计强度等级为C30。在一次“双随机”检查过程中，回弹法检测柱、柱梁节点的强度等级推定值均小于其混凝土设计强度等级值。根据回弹检测记录表，柱低测区强度换算值为38.9MPa，节点最低强度换算值为26.9 MPa。根据图纸柱构件主筋为12根直径25mm，箍筋直径为14mm，节点箍筋加密区的箍筋间距为100mm。 在最低强度测区位置，先用混凝土钢筋检测仪定位出测区内的钢筋分布情况并标出钢筋具体位置，钻取直径为75mm的芯样，在取出芯样后，做好样品唯一性标识。观察芯样时发现芯样端部表层有10~20mm厚的水泥砂浆层，芯样试件经锯切后，在这层芯样内部中不含有粗集料。导致回弹结果不符合要求主要是由于混凝土表面硬度不够引起的，次要因素是混凝土在浇筑后模板很快拆除、没有及时养护引起的。但芯样经锯切加工后实际抗压强度：柱的混凝土强度达到46.2 MPa、柱梁节点的混凝土强度达到43.6 MPa，都达到了其构件的混凝土强度设计要求。柱的芯样混凝土抗压值与混凝土回弹测区强度换算值相差7.3 MPa、柱梁节点的芯样混凝土抗压值与混凝土回弹测区强度换算值相差16.7MPa。该工程柱梁节点混凝土表面与内部混凝土强度不一致，其强度相差3个多强度等级，已经超过了回弹法检测混凝土的适用范围。因此需要对回弹法检测结果进行修正。

　　解决方法：

　　（1）可在节点浇筑过程中可控制、调整施工配合比、不可过分振捣。

　　（2）在浇筑梁板混凝土时，应防止梁板的混凝土渗透到节点中。

　　（3）增加混凝土养护时间、必要时用覆膜养护，在混凝土浇筑完成后，推迟拆除了模板时间，带模板养护。

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