需要從混凝土結(jié)構(gòu)中提取部分樣品,以全面評(píng)估結(jié)構(gòu)的耐久性和結(jié)構(gòu)性能。評(píng)估混凝士和巖心樣品的抗壓強(qiáng)度是評(píng)估抗壓強(qiáng)度和質(zhì)量控制手段的可靠方法。采集取芯樣品并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試的程序已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化( ASTM C42和ACI 318)。然而,雖然取芯能夠解決很多問題,但同時(shí)也會(huì)帯來一些問題。另外,選擇結(jié)構(gòu)中的取芯位置也是一個(gè)難點(diǎn)問題。本文介紹混凝土取芯的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
一、混凝土取芯的目的
混凝土結(jié)構(gòu)的取芯面臨某些挑戰(zhàn)。為了提高取芯效率,需要解決以下挑戰(zhàn)：
混凝土取芯需要多少個(gè)芯?在哪些位置取芯?
如何選擇取芯的數(shù)量和位置,以使其能夠代表構(gòu)件內(nèi)的強(qiáng)度分布。取芯也應(yīng)切實(shí)體現(xiàn)具體質(zhì)量。一般而言,增加取芯數(shù)可以更加真實(shí)地評(píng)估構(gòu)件內(nèi)部的強(qiáng)度分布,但同時(shí),在混凝土中會(huì)留下更多的薄弱點(diǎn)。
取芯的目的對(duì)選擇堆芯位置方面也起著關(guān)鍵作用
1、可能的強(qiáng)度/應(yīng)力:當(dāng)評(píng)估的目的是評(píng)估使用載荷下的結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)從最小強(qiáng)度和最大應(yīng)力重合的區(qū)域(即梁的中跨或附近的任何面)取芯,垂直元受力方向。
2、高度強(qiáng)化或細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件:當(dāng)構(gòu)件高度強(qiáng)化或取芯會(huì)顯著影響完整性或結(jié)構(gòu)性能時(shí),應(yīng)從最近的非關(guān)鍵部分取芯。
3、美學(xué)考慮:混凝士取芯會(huì)在結(jié)構(gòu)上留下令人不愉快的景象。芯的位置可以調(diào)整,以減少對(duì)美學(xué)特征的影響。
4、耐久性的考慮:當(dāng)混凝土的耐久性(即滲透性,防輻射性)時(shí),芯的數(shù)量應(yīng)該非常有限。
二、取芯的作用
抽取核心樣本可提供有關(guān)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的寶貴信息。當(dāng)混凝土材料質(zhì)量或澆筑和養(yǎng)護(hù)過程出現(xiàn)問題時(shí),取芯也可以用作質(zhì)量控制的手段。可以通過進(jìn)一步評(píng)估核心獲得以下信息：
1、抗壓強(qiáng)度:也許在大多數(shù)情況下,抗壓強(qiáng)度的測(cè)量是主要目的。混凝土芯可以提供有關(guān)混凝土強(qiáng)度的精確信息。
2、密度:芯可用于確定混凝土的密度。
3、吸水率:可以測(cè)試混凝土芯,以評(píng)估混凝士的吸水率。吸水率可以提供有關(guān)孔隙率和孔的互連性的基本信息。
4、本體電阻率:混凝土的本體電阻率可以通過測(cè)試混凝土芯樣品來確定。ER提供了有關(guān)混凝土抵抗氯離子滲透到混凝士中的抵抗力的有價(jià)值的信息。
5、芯的形貌評(píng)估:芯和鉆孔可用于評(píng)估混凝土缺陷(如裂縫,空隙和蜂窩狀)的形貌狀況。
三、取芯存在的問題
從具體構(gòu)件中取芯會(huì)產(chǎn)生某些缺陷,包括：
1、薄弱點(diǎn):取芯會(huì)將薄弱點(diǎn)留在構(gòu)件內(nèi)。芯的位置通常用標(biāo)準(zhǔn)或高強(qiáng)度的貼片修復(fù)材料修復(fù)。盡管修補(bǔ)材料通常具有足夠的強(qiáng)度,但缺點(diǎn)會(huì)影響結(jié)構(gòu)的完整性和耐用性。
2、預(yù)損傷:取芯會(huì)損壞元件的結(jié)構(gòu)性能,尤其是在取芯會(huì)損壞現(xiàn)有鋼筋的情況下。可能導(dǎo)致混凝土最終破壞出現(xiàn)在取芯位置處。
3、精度差:取芯位置的選擇可能非常主觀。畢竟,測(cè)試的本質(zhì)意味著工程師或技術(shù)人員可能需要在芯數(shù),結(jié)構(gòu)安全性和對(duì)結(jié)構(gòu)的干預(yù)之間做出折中。
四、取芯的尺寸
尺寸
當(dāng)取芯的目的是評(píng)估混凝土的抗壓強(qiáng)度時(shí),混凝土芯的最小直徑應(yīng)至少為標(biāo)稱最大骨料尺寸的3倍。不同的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)為混凝土芯的最小直徑設(shè)置了不同的值,范圍從75毫米(在澳大利亞)到理想的150毫米。但是,在大多數(shù)結(jié)構(gòu)檢查中,100mm的芯是實(shí)際尺寸。當(dāng)直徑與標(biāo)稱最大骨料尺寸之比降低時(shí),芯材強(qiáng)度精度會(huì)降低。
長(zhǎng)徑比(H/D)
大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)將混凝土試樣的長(zhǎng)徑比(H/D)為2.0作為結(jié)構(gòu)芯的標(biāo)準(zhǔn)比例。但是,獲得滿足此規(guī)范的內(nèi)核并不是可行的。例如,在薄板(6英寸=150毫米)中,很難獲得具有理想理想長(zhǎng)寬比的型芯。校正系數(shù)已用于校正首選H/D不為2.0的型芯的強(qiáng)度值。校正因子的精度隨著HD的降低而降低。
來源：天氏庫力 發(fā)布日期
2020-10-14 瀏覽：
