需要從混凝土結(jié)構(gòu)中提取部分樣品,以全面評估結(jié)構(gòu)的耐久性和結(jié)構(gòu)性能。評估混凝士和巖心樣品的抗壓強度是評估抗壓強度和質(zhì)量控制手段的可靠方法。采集取芯樣品并對其進行測試的程序已經(jīng)標準化( ASTM C42和ACI 318)。然而,雖然取芯能夠解決很多問題,但同時也會帯來一些問題。另外,選擇結(jié)構(gòu)中的取芯位置也是一個難點問題。本文介紹混凝土取芯的優(yōu)點和缺點。
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)的強度分布。取芯也應(yīng)切實體現(xiàn)具體質(zhì)量。一般而言,增加取芯數(shù)可以更加真實地評估構(gòu)件內(nèi)部的強度分布,但同時,在混凝土中會留下更多的薄弱點。
取芯的目的對選擇堆芯位置方面也起著關(guān)鍵作用
1、可能的強度/應(yīng)力:當評估的目的是評估使用載荷下的結(jié)構(gòu)時,應(yīng)從最小強度和最大應(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、高度強化或細長的構(gòu)件:當構(gòu)件高度強化或取芯會顯著影響完整性或結(jié)構(gòu)性能時,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,以減少對美學(xué)特征的影響。
4、耐久性的考慮:當混凝土的耐久性(即滲透性,防輻射性)時,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。當混凝土材料質(zhì)量或澆筑和養(yǎng)護過程出現(xiàn)問題時,取芯也可以用作質(zhì)量控制的手段。可以通過進一步評估核心獲得以下信息：
1、抗壓強度:也許在大多數(shù)情況下,抗壓強度的測量是主要目的。混凝土芯可以提供有關(guān)混凝土強度的精確信息。
2、密度:芯可用于確定混凝土的密度。
3、吸水率:可以測試混凝土芯,以評估混凝士的吸水率。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值的信息。
5、芯的形貌評估:芯和鉆孔可用于評估混凝土缺陷(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)件中取芯會產(chǎn)生某些缺陷,包括：
1、薄弱點:取芯會將薄弱點留在構(gòu)件內(nèi)。芯的位置通常用標準或高強度的貼片修復(fù)材料修復(fù)。盡管修補材料通常具有足夠的強度,但缺點會影響結(jié)構(gòu)的完整性和耐用性。
2、預(yù)損傷:取芯會損壞元件的結(jié)構(gòu)性能,尤其是在取芯會損壞現(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)安全性和對結(jié)構(gòu)的干預(yù)之間做出折中。
四、取芯的尺寸
尺寸
當取芯的目的是評估混凝土的抗壓強度時,混凝土芯的最小直徑應(yīng)至少為標稱最大骨料尺寸的3倍。不同的規(guī)范和標準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的芯是實際尺寸。當直徑與標稱最大骨料尺寸之比降低時,芯材強度精度會降低。
長徑比(H/D)
大多數(shù)標準將混凝土試樣的長徑比(H/D)為2.0作為結(jié)構(gòu)芯的標準比例。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：
