專利名稱：鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑結構中硬化混凝土抗壓強度測試方法。
背景技術：
現有技術中，用鉆芯法測定結構中硬化混凝土抗壓強度方法有下列二種方法一種方法是原國家冶金工業部在1986年10月頒布的冶金工業部行業標準YBJ209-86《鉆芯取樣法測定結構混凝土抗壓強度技術規程》；另一種方法是中國工程建設標準化委員會在1988年11月頒布的中國工程建設標準化委員會標準CECS0388《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》。上述二項方法的內容是相同的，適用范圍僅指工業與民用建筑的普通混凝土和普通鋼筋混凝土，其混凝土的強度等級為C10～C60，混凝土的干容重為1900kg/m3～2500kg/m3。對于近年來我國大力發展的先張法預應力混凝土管樁，其混凝土強度等級為C60～C100，混凝土的干容重為2500kg/m3～2600kg/m3，且為離心成型的高強混凝土，混凝土結構由于高速離心而嚴重分層，即管樁壁厚的最外層為混凝土層、中間層為砂漿層、再往內為水泥凈漿層，最內側為離心浮漿層。近十年來的大量檢測實踐表明，上述二種方法不適合管樁離心高強混凝土抗壓強度的測定。
發明內容
本發明的目的在于提供一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，用該方法可以測定管樁樁身結構硬化離心高強混凝土的抗壓強度。
本發明的技術方案是一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，在管樁樁身中部安裝鉆芯機，鉆芯前將鉆機固定在專用的固定架上。筒型鉆頭的內徑采用70mm～100mm的規格。進鉆時用自來水冷卻鉆頭和排除混凝土料屑。芯樣鉆取后進行芯樣鋸切，鋸切時必須將芯樣內側的浮漿、水泥凈漿及砂漿層切鋸掉。芯樣鋸切后，應采用磨平機對芯樣兩端面進行磨平處理，應特別控制芯樣平面度，使之小于0.06mm。芯樣在進行抗壓強度試驗前應對平均直徑、芯樣高度、芯樣平面度、芯樣平行度、芯樣垂直度、芯樣圓柱度、芯樣端面與芯樣中鋼筋軸心的距離等技術指標進行測定。鉆芯樣的抗壓強度試壓可采用國家標準GBJ81-1985《普通混凝土力學性能試驗方法》，然后根據經驗公式加以計算。
本發明與現有技術相比具有以下優點一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，利用該方法可以正確地測定管樁樁身結構硬化離心高強混凝土的抗壓強度，與立方體標準試件的標準方法測定結果的一致性很好，比用冶金工業部行業標準YBJ209-86《鉆芯取樣法測定結構混凝土抗壓強度技術規程》和中國工程建設標準化委員會標準CECS0388《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》測試的結果要高20％～100％。
具體實施例方式
一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，應在管樁樁身中部且便于鉆芯機安裝與操作的部位，同時離二端1.5m以外，避開預應力鋼筋、螺旋筋密繞的部位及樁身鋼模合縫處。鉆芯前制作不同管樁規格的固定架，將固定架繞樁身先張緊固定，然后再將鉆機固定在專用的固定架上。筒型鉆頭的內徑采用70mm～100mm的規格。進鉆時，鉆頭與被鉆制品的混凝土表面保持垂直，使鉆頭四周受力均勻，鉆取速度應均勻，推進行程的速度不宜大于5mm/min。鉆芯時用于冷卻鉆頭和排除混凝土料屑的冷卻水的壓力不小于0.1MPa，流量不小于3L/min。
芯樣鉆取后進行芯樣鋸切，芯樣抗壓強度試件的高度和直徑之比控制在1.0～1.2。鋸切機加工芯樣時，應將芯樣固定，并使鋸切平面垂直芯樣軸線。鋸切時必須將芯樣內側的浮漿、水泥凈漿及砂漿層切鋸掉。鋸切過程中應采用水冷卻圓鋸片和芯樣。芯樣鋸切后，應采用磨平機對芯樣兩端面進行磨平處理。磨平處理過程中應保證芯樣端面平整及芯樣端面與軸線相垂直。芯樣在進行抗壓強度試壓前應對其幾何尺寸、形位公差作下列項目測量a)平均直徑用游標卡尺測量芯樣上、中、下三個部位相互垂直的六處直徑，取其算術平均值，精確至0.1mm；b)芯樣高度用游標卡尺測量芯樣端面0°、90°、180°、270°四處的高度，取其算術平均值，精確至0.1mm；c)芯樣平面度將鋼板尺立起橫放芯樣端面上，然后慢慢旋轉360°，用塞尺測量其最大間隙，精確至0.01mm；d)芯樣平行度用游標卡尺測量芯樣的高度的最大值、最小值，求其差值，精確至0.1mm；e)芯樣垂直度將游標量角器的兩只腳分別緊貼于芯樣側面和端面，測出其最大偏差，一個端面測完后再測另一端面，精確至0.1°；f)芯樣圓柱度將鋼板尺靠在芯樣的母線上，并沿圓周方向轉動，用塞尺測量其與芯樣表面之間的最大縫隙，精確至0.1mm；g)芯樣端面與鋼筋軸心的距離若芯樣內含鋼筋，則應測量鋼筋軸心與芯樣端面較近一端的距璃，精確至0.1mm。
芯樣加工后的外觀質量及形位公差應符合下列規定
a)芯樣不得有可見裂縫、掉角、孔洞；b)芯樣圓柱度不得大于1.5mm；c)芯樣平面度不得大于0.06mm；d)芯樣平行度不得大于1.0mm；e)芯樣垂直度不得大于2.0°。
鉆芯樣的抗壓強度測定參見國家標準GBJ81-1985《普通混凝土力學性能試驗方法》，按對立方體試塊抗壓強度試驗的規定進行。但加荷速度控制在0.2MPa/s～0.4MPa/s的范圍，直至最大荷載。試壓時，芯樣處于室溫自然風干狀態。
芯樣試件混凝土抗壓強度R按下列經驗公式的計算R＝〔4F/(πd2))·f1·f2………………………………………(1)式中R——芯樣試件混凝土抗壓強度，MPa；F——芯樣抗壓試驗時測得的最大壓力，kN；d——芯樣的平均直徑，mm；f1——芯樣高徑比修正系數；f1＝2.5/(1.5+1/α) ……………………………………(2)f2——芯樣內含鋼筋修正系數；若僅含有一根鋼筋，則f2＝1.0+1.5dshs/(dh) …………………………………(3)若含有二根鋼筋，則f2＝1.0+1.5(ds1hs1+ds2hs2)/(dh)…………………………(4)α——芯樣的高徑比α＝H/d ……………………………………………………(5)H——芯樣的高度，mm；ds——芯樣內含鋼筋的直徑，mm；hs——芯樣內含鋼筋軸心與芯樣端面較近一端的距離，mm。
本發明與現有技術相比具有以下優點一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，利用該方法可以正確地測定管樁樁身結構硬化離心高強混凝土的抗壓強度，與立方體試件的檢測結果的一致性很好，比用冶金工業部行業標準YBJ209-86《鉆芯取樣法測定結構混凝土抗壓強度技術規程》和中國工程建設標準化委員會標準CECS0388《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》檢測的結果要高20％～100％。
實施例1一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，用本方法與冶金工業部行業標準YBJ209-86《鉆芯取樣法測定結構混凝土抗壓強度技術規程》、中國工程建設標準化委員會標準CECS0388《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》和立方體抗壓強度標準試驗方法對直徑為600mm、壁厚為110mm、離心混凝土強度設計等級為C80、預應力配筋為12φ10.7mm的預應力高強混凝土管樁的樁身離心混凝土抗壓強度進行測定。經鉆芯、鋸切、磨平后對芯樣作尺寸和形位誤差測定結果見表1所示。上述4種混凝土強度測試方法結果見表2所示。
表1
表2單位MPa
權利要求
1.一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，在管樁樁身中部安裝鉆芯機，鉆芯前將鉆機固定在專用的固定架上，進鉆時用自來水冷卻鉆頭和排除混凝土料屑。芯樣鋸切后，應采用磨平機對芯樣兩端面進行磨平處理。鉆芯樣的抗壓強度試壓可采用國家標準GBJ81-1985《普通混凝土力學性能試驗方法》，然后根據經驗公式加以計算。
2.根據權利要求1所述的一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，其所述的特征是筒型鉆頭的內徑采用70mm～100mm的規格。
3.根據權利要求1所述的一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，其所述的特征是芯樣鋸切時必須將芯樣內側的浮漿、水泥凈漿及砂漿層切鋸掉。
4.根據權利要求1所述的一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，其所述的特征是應控制芯樣平面度，使之小于0.06mm。
全文摘要
一種鉆芯法測定管樁離心高強混凝土抗壓強度方法，利用該方法可以正確地測定管樁樁身結構硬化離心高強混凝土的抗壓強度，與立方體標準試件的標準方法測定結果的一致性很好，比用冶金工業部行業標準YBJ209－86《鉆芯取樣法測定結構混凝土抗壓強度技術規程》和中國工程建設標準化委員會標準CECS0388《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》測試的結果要高20％～100％。
文檔編號G01N3/08GK1424568SQ0213993
公開日2003年6月18日 申請日期2002年12月30日 優先權日2002年12月30日
發明者蔣元海, 金舜, 嚴志隆, 王新祥, 章杰春 申請人:蔣元海