混泥土抽芯检测 样板抗压强度测试
1、尺寸效应的影响
尺寸效应的影响,通常试样的尺寸越小,其试验值越高,相应的试验数据的变异越大。而从钻芯法的实际工程应用看,试件的尺寸必须尽量小些,这样不但便于取样,也可减少对原混凝土的破损程度。实际上如果芯样的直径过小,则有时在芯样的横断面上骨料所占的比例很大,这样在芯样受压时,约束芯样横向变形的抗力就减小得多,其结果会使芯样的强度降低,而不像立方体成型试件那样,尺寸越小压力值越高。
在工程实际取样中,如果用小直径钻头,在骨料粒径较大的混凝土上取样,由于钻机在钻进时的扭矩作用,芯样通常难以取出。因此,在国外的一些规程中规定,芯样直径的尺寸应大于 2-3倍较大骨料粒径的尺寸。国内科研单位采用5 cm、7 cm和10 cm的钻头钻取芯样实验结果,反映了如上的影响。
根据国内有关科研部门的研究,直径为 100毫米的芯样抗压强度试验结果有较明显的规律性,随着高径比的增加,其抗压强度是降低的,强度变异系数Cv为 0.11左右,这还是可以接受的。而直径为70和50 mm的芯样抗压强度试验则出现了若干不规律现象,有的高径比大的试件抗压强度反而**高径比小的试件;在高径比相当的情况下,小直径芯样的抗压强度低于大直径的试件。出现这种现象的原因在于小直径芯样对于骨料尺寸的影响更加敏感,试件强度的离散性更大;这样一来,就出现了一个问题,那就是如何采用钻芯取样法确定已有混凝土抗压强度zui佳芯样直径?即在现有的设备工艺基础上,既要使已有的混凝土破损zui小、又要保试验的可靠性。
2、影响混凝土芯样抗压强度的因素
由于我国不使用圆柱体标准混凝土试块定义混凝土抗压强度,所以必须使用换算系数对试验数据加以调整。影响混凝土芯样抗压强度的因素很多,如已有混凝土强度等级的高低、钻机性能、钻取芯径的高径比,芯样端面的平整度、水平度、芯样轴线的偏斜度、混凝土骨料粒径、芯样含筋状况、芯样端面处理方法及芯样含水率等。对于商品混凝土来说,厂家使用的混凝土搀和料的品种和数量都很不相同,此时根本无法使用回弹法检测结构混凝土的实际强度,必须使用钻芯取样法。
3、芯样抗压强度与高径比(H/D)的关系
通常在现场取得的芯样高径比(H/D)的范围在0.66~2.28之间,其考虑基点在于,实际工程取样可能有不同的高径比,同时要消除以下的影响,其一是由于高径比过大(一般大于3)引起的纵向弯曲的影响,其二是由于高径比过小带来破坏机理变化的影响。为此,国外一般都采用控制高径比的方法来减小试验误差,由于考虑的出发点有区别,有些国家规定H/D在1.0~2.0范围内,例如日本清水建设研究所就规定H/D = 0.5~2.0。为尽量提高实际工程钻芯取样的适用性,并减化芯样加工程序,宜选用较宽的高径比范围。
试验结果表明,一般情况下,芯样抗压强度随高径比的增加而降低。这是由于试验机上、下压板的约束作用,使得高径比小的试件沿全高不易产生横向变形。
在实践中,当使用钻芯取样法检测已有混凝土的强度时,一个重要的技术关键在于确定合理的验收函数,这有赖于进行足够数量的试验而确定。
对于D =100 mm的芯样,各国规程中列举的与标准强度相应的芯样高径比不同,因为各国用于设计的混凝土标准强度的定义不同,因此很难与国内的研究直接比较。国内的一些研究单位多数趋于采用高径比等于1.0的芯样强度与标准强度对应,对于混凝土的28天强度检验来说,这当然是有根据的。
然而,对于钻芯取样法来说,如果不加任何修正,这样协议性规定的结果是不严密的,其结果按钻芯取样法检定有可能偏于危险,因为钻芯试件和成型试件很不相同。不能把成型试件的结论直接应用到钻芯试件中,对这一点,国内各科研单位作了许多有益的工作,这里不予赘述。