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1、第一章、钻芯法检测混凝土强度、厚度,一、主要设备,1、万能材料试验机(型号：WE600B型)2、HZ-20型混凝土钻芯机3、自动岩石切片机DQ-1型4、砼磨平机SCM-200型5、刚直尺（0-300mm)6、游标卡尺（量程：0-200mm）,二、钻芯机结构原理,1、进给手柄 2、进给丝杆3、给水泵 4、汽油发动机5、变速箱 6、调整丝杆7、大带轮 8、小带轮9、钻头 10、立柱11、行走轮 12、底座13、推把 14、方向轮15、行走操纵柄,3D演示视频,三、钻芯机使用方法及芯样的钻取,1、检查各个部位是否能正常工作、汽油是否需要补充、安装上所需要钻孔尺寸的钻头，钻芯机在未安装钻头之前，应先通
2、电检查主轴旋转方向，当旋转方向为顺时针时，方可安装钻头,钻头胎体如有裂缝、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形或径向跳动过大，应予以更换；装车绑好。(每次钻芯工作结束后，应及时卸下钻头、胀卡等另部件，仔细擦去污物水迹，检查有无破损，并应在齿条、导轨等处涂油防锈；)2、根据现场规程按随机取样方法决定钻孔位置。将钻芯机行走到需要工作位置后，将行走轮向后摆动180度，并操纵手柄15使行走轮与方向轮离开地面，使底座稳妥地置工作位置。利用4个调平螺丝进行调平，使水准泡居中。4、将钻头调试到所需钻取面约25cm，钻头胎体对钢体的同心偏差不得大于0.3mm，钻头得径向跳动不大于1.5mm,准备好水，使其与钻机接通。
3、6、按汽油发动机使用说明要求，检查调整发动机各个部位，处正常状态，可以启动发动机，开始钻孔取芯。7、钻出的芯样进行量取厚度（分别量取四次厚度取平均值作为实测厚度）并做好记录。8、标识好工程名称、施工单位名称、施工部位、强度等级、时间、编号等后用塑料口袋装好。,四、芯样的加工和试件强度试验步骤 及技术要求,1、将钻好的芯样冲洗干净，确定好编号无误后置于试验操作台上。2、调整好自动岩石切割机的双刀片，间距为100mm（内间距）。3、检查自动岩石切割机的各项操作系统是否正常。4、将芯样置于切割机上，进行切割为标准试件100100mm。5、切割好的标准件出现凹凸不平时，需用砼磨平机进行磨平，应保证芯样
4、端面与芯样轴线垂直。当抗压强度低于40MPa的芯样试件，可采用水泥砂浆、水泥净浆、环氧胶泥或聚合物水泥砂浆补平，补平层厚度不宜大于5mm；也可采用硫磺胶泥补平，补平层厚度不宜大于1.5mm。6、在试验前应按下列规定测量芯样试件尺寸：1）平均直径用游标卡尺在芯样试件中部相互垂直的两个位置上测量，取测量的算术平均值作为芯样试件的直径，精确至0.5mm；2）芯样试件高度用钢卷尺或钢板尺进行测量，精确至1mm；3）垂直度用游标量角器测量芯样试件两个端面与母线的夹角，精确至0.1；4）平整度用钢板尺或角尺紧靠在芯样试件端面上，一面转动钢板尺，一面用塞尺测量钢板尺与芯样试件端面之间的缝隙；也可采用其他专用
5、设备量测。,7、将试压件置于上下压板之间，试件轴中心应与压力机几何对中。当强度等级小于C30的混凝土取0.3MPa/S 0.5MPa/S的加荷速度；强度等级大于C3O小于C60时，则取0.5MPa/S 0.8MPa/S的加荷速度；当强度等级大于C60的混凝土取0.8MPa/S 1.0MPa/S的加荷速度。当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直到试件破坏，记下破坏极限荷载F（N）。注意：芯样试件尺寸偏差及外观质量超过下列数值时，相应的测试数据无效：1）芯样试件的实际高径比高径比(H/d)小于要求高径比的0.95或大于1.05时；2）沿芯样试件高度的任一直径与平均直径相差大于2m
6、m；3）抗压芯样试件端面的不平整度在100mm长度内大于0.1mm；4）芯样试件端面与轴线的不垂直度大于1；5）芯样有裂缝或有其他较大缺陷。,五、对水电及环境条件的检查及要求,1.钻取芯样时，钻机必须通冷却水，以冷却钻头和排出混凝土碎屑，冷却水流量宜为35L/min，出口水温不宜超过30。C；2.芯样试件宜在与被检测构件或构件混凝土湿度基本一致的条件下进行抗压试验。如结构工作条件比较干燥，芯样试件就以自然干燥状态进行试验；如结构工作条件比较潮湿，芯样试件应以潮湿状态进行试验；3.按自然干燥状态进行试验时，芯样试件在受压前应在室内自然干燥3天；按潮湿状态进行试验时，芯样试件应在20。C5。C的清
7、水中浸泡4048小时，从水中取出后应立即进行抗压试验4.芯样试件的抗压试验的操作应符合现行国家标准普通混凝土力学性能试验方法GB/T50081中对立方体试块抗压试验的规定。5.混凝土的抗压强度值，应根据混凝土原材料和施工工艺通过试验确定。,六、检测过程这发生异常现象时的 处理办法,1.钻芯过程中，要密切注意钻芯机的转速变化和钻芯时发出的响声，若钻机突然停止转动或发出刺耳的声音，应立即关掉电源，查明原因并排除故障后再继续；2.芯样试件抗压时，应注意其破坏荷载是否与设计值或与同批芯样试件相差太大，发现这种现象时，应停止试验，并保留试验机表盘读数，查明是否属于操作失误或设备故障，若为上述两种原因，则
8、数据无效。,七、检测过程中发生意外事故时的 处理办法,1.检测过程中，若发生停电，应在设备使用记录中及时记录，对正在检测的试样妥善保管，供电正常后，及时检测。2.检测过程中，若发生设备故障，应在设备使用记录中及时记录，通知仪器设备检修人员进行检修，设备修复后，及时检测。,八、芯样试件的混凝土抗压强度可按下式计算：,式中：混凝土圆柱体抗压强度（MPa）；极限荷载（N）试件计算直径（mm),其中d按下式计算：式中：d1、d2为两个垂直方向的直径（mm），精确至0.1mm。,备注：1.以3个试件测值的算术平均值为测定值。3个试件中最大值或最小值中如有一个与中间值之差超过中间值的15%，则取中间值为测
9、定值；如最大值或最小值与中间值之差均超过中间值的 15%，则该组试验结果无效。结果计算精确至0.1MPa。2.当混凝土强度等级小于C60时，非标准试件的抗压强度，应乘以尺寸换算系数，对100mm 200mm截面试件为0.95；对200mm 400mm截面试件为1.05，并在报告中注明。当混凝土强度等级大于等于C60时，宜用标准试件，使用非标准试件时，换算系数由试验确定。,对于现场采取的非标准芯样，有如下修正：,对于长径比不为2的试件，按下表修正。注：本修正系数适用于强度介于14MOa40MPa之间的混凝土,抗压强度尺寸修正系数,根据JTG E302005试验规程圆柱体抗压强度换算为立方体抗压强
10、度,由上述计算得到圆柱体抗压强度，根据 表T0554-3 圆柱体和立方体试件强度等级关系表用内插法计算。,内插法例：,如：圆柱体强度为：14.2 MPa查表：C12/15和C16/20栏得到圆柱体分别为12.0MPa、16.0MPa，立方体分别为 15.0MPa，20.0MPa。即：换算为一元一次方程得 求出X的结果。即：X=2.75 表中C12/15栏立方体强度为15.0MPa，把2.75+15.0=17.75。即当圆柱体强度为14.2MPa时，立方体抗压强度为17.75MPa。方程式中：“2.2”为所要求的圆柱体强度14.2MPa减去表中对应的圆柱体强度12.0MPa；“4”为对应的圆柱体
11、强度16.0MPa减去对应的圆柱体强度12.0MPa；“5”为分别对应的立方体强度之差，即20.0MPa减去15.0MPa。,九、推定区间的上限值和下限值,上限值下限值平均值标准差,式中：芯样试件的混凝土抗压强度平均值（MPa），精确至0.1MPa；单个芯样试件的混凝土抗压强度值（MPa），精确至 0.1MPa；混凝土抗压强度推定上限值（MPa），精确至0.1MPa；混凝土抗压强度推定下限值（MPa），精确至0.1MPa；推定区间上限值系数和下限值系数，按附录B查得；芯样试件抗压强度样本的标准（MPa），精确至0.1MPa；,十、推定区间的置信度,和 所构成推定区间的置信度宜为0.85 与 之
12、间的差值不宜大于5.0 MPa和0.1 两者的较大值,十一、强度推定值,宜以 作为检验批混凝土强度的推定值本条对检测批混凝土强度推定值的确定进行了规定：1.检测批混凝土强度推定区间的确定方法2.对推定区间进行控制，包括推定区间的置信度、上限值与下限值之差。减小样本的标准差，合理确定芯样试件的数量是满足推定区间要求的两个因素,附录 推定区间系数表,强度推定值例题,芯样试件抗压强度平均值 30.4MPa，3.64MPa，样本容量 20；由附录B得到 1.271，2.396；：推定区间上限：30.41.2713.6425.8MPa推定区间下限：30.42.3963.6421.7MPa推定区间：4.0
13、95MPa,样本容量、芯样标准差与推定区间,下表给出样本容量 与 和 之间的关系，推定区间的置信度为0.85：当样本容量 15，样本标准差 3.7 MPa时，可以满足推定区间置信度为0.85，5.0 MPa的要求。,样本容量、芯样标准差与推定区间,样本容量、芯样标准差与推定区间,当 7.0MPa，6.0 MPa时，样本容量 不应少于19个。以检测批混凝土强度推定区间的上限值作为混凝土工程施工质量的评定界限，符合现行国家标准建筑工程施工质量验收统一标准GB50300关于错判概率不大于0.05的规定；芯样试件抗压强度值一般不会高出结构混凝土的实际强度，一般略低于实际强度。,十二、厚度,一、试验步骤
14、 1.同强度试验钻孔方法一样。2.仔细取出芯样，清除底面灰土，找出与下层的分界面。3.用钢板尺或卡尺沿圆周对称的十字方向四处量取表面至上下层界面的高度四次，取其平均值，即为该层的厚度，准确至0.1cm。二、按下列步骤用取样层的相同材料填补钻孔：1.适当清理坑中残留物，钻孔时留下的积水应用棉纱吸干。2.对无机结合料稳定层及水泥混凝土路面板，应按相同配比用新拌的材料分层填补并用小锤压实。水泥混凝土中宜掺加少量快凝早强的外掺剂。3.所有填补结束时，宜比原面层略鼓出少许，用蘑锤平整。注：补坑工序如有疏忽、遗留或补的不好，易成为隐患而导致开裂，因此，所有挖坑、钻孔均应仔细做好。,厚度计算,公式：式中：路
15、面的实测厚度，cm；路面的设计厚度，cm；路面实测厚度与设计厚度的差值，cm；计算一个评定路段检测厚度的平均值、标准差、变异系数，并计算代表厚度。当为检查路面总厚度时，则将各层平均厚度相加即为路面总后度。,结构层厚度的评定,1.评定路段内路面结构层厚度按代表值的允许偏差和单个测定值的允许偏差进行评定。2.按规定频率，采用挖验或钻芯取样方法测定厚度。3.厚度代表值为厚度的算术平均值的下置信界限值，即：,式中：厚度代表值（算术平均值的下置信界限）；厚度平均值；标准差；检查数量；分布表中随机测点数和保证率（或置信度）而变的系数，可查公路工程试验检测技术及质量检验评定标准第六节附表2；高速公路、一级公路：基层、底基层为99%（保证率），面层为95%;其他公路：基层、底基层为95%（保证率），面层为90%。厚度平均值的下置信限（）应不小于设计厚度减去均值允许误差。,
