《钻芯法检测混凝土强度技术规程》宣贯.ppt

JGJ/T384-2016钻芯法检测混凝土强度技术规程宣贯3/11/20241 童寿兴上海市建设工程检测行业协会上海市建设工程检测行业协会20172017年度主体结构混凝土年度主体结构混凝土非破损检测再教育培训非破损检测再教育培训 2017.05.232017.05.23（06.0806.08）中华人民共和国行业标准钻芯法检测混凝土强度技术规程Technical specification for testing concrete strength with drilled core methodJGJ/T 384-2016批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期：2 0 1 6 年 12月 01 日中国建筑工业出版社2016年 北 京前 言根 据 住 房 和 城 乡 建 设 部 关 于 印 发2013年工程建设标准规范制订、修订计划的通知（建标20136号）的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规程。本规程的主要技术内容是：1总则；2术语和符号；3检测设备；4钻芯钻取；5芯样加工和试件；6抗压强度检测；7劈裂抗拉强度检测；8抗折强度检测。（注：原来CECS03：2007中关于轴心抗拉强度的试验内容被舍去，第8章抗折强度检测是本规程新增加的内容）关于CECS 03:2007中国工程建设标准化协会标准钻芯法检测混凝土强度技术规程TECHNICALSPECIFICATIONFORTESTINGCONCRETESTRENGTHWITHDRILLEDCORECECS03:2007主编单位：中国建筑科学研究院批准单位：中国工程建设标准化协会施行日期：2007年12月31日关于CECS 03:2007 CECS 03:2007规程分成7章：1总则；2术语与符号；3强度检测；4主要设备；5芯样的钻取；6芯样的加工和试件的技术要求；7芯样试件的试验和抗压强度值的计算。从钻芯法检测规程的历史发展轨迹，与CECS 03:88标准的区别，CECS 03:2007规程修订的主要技术内容是：1.将钻芯检测混凝土强度技术的应用范围扩大到抗压强度不大于80MPa；（10MPa）2.增加了检测批混凝土强度的检验；3.增加小直径芯样试件的应用；4.在钻芯修正中提出了修正量的概念；5.在抽样检测结构混凝土强度中引入了一定置信度条件下强度区间的概念。（JGJ/T384拷贝了2、3、4、5，注意1有所变化）1 总 则1.0.1 为规范钻芯法检测混凝土强度技术，保证检测精度，制定本规程。1.0.2 本规程适用于钻芯法检测普通混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度。1.0.3 钻芯法检测混凝土强度除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。总则的编制说明与分析1、规程编制组进行了立方体抗压强度fcu为10MPa100MPa普通混凝土芯样试件的试验研究，基本覆盖我国常用混凝土强度的要求。2、钻芯法检测混凝土的强度时，没有混凝土龄期的限制。3、当钻芯法与回弹、超声、超声-回弹或后装拔出法等混凝土强度间接测试方法配合使用时，可用芯样抗压强度值对其它间接测试方法的结果进行修正。2 术语和符号2.1 术 语2.1.1 钻芯法 从结构或构件中钻取圆柱状试件得到在检测龄期混凝土强度的方法。2.1.2 芯样试件抗压强度值 由芯样试件得到相当于边长为150mm立方体试件的混凝土抗压强度。2.1.3 芯样试件劈裂抗拉强度值 由芯样试件得到相当于边长为150mm立方体试件的混凝土劈裂抗拉强度。2.1.4 芯样试件抗折强度值 由芯样试件得到相当于边长为150mm150mm600mm的棱柱体试件的混凝土抗折强度。2 术语和符号2.1.5 混凝土强度推定值 混凝土强度分布中的0.05分位值的估计值。2.1.6 构件混凝土强度代表值 （新增加的）单个构件混凝土强度实测值的均值。2.1.7 置信度 被测试量的真值落在某一区间的概率。2.1.8 推定区间 被测试量的真值落在指定置信度的范围，该范围由用于强度推定的上限值和下限值界定。2.1.9 芯样试件 从结构或构件中钻取并加工制作为符合一定要求的混凝土圆柱体试件。2.1.10 检测批 混凝土强度等级、生产工艺、原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本相同，由一定数量构件构成的检测对象。2 术语和符号2.2 符 号2.2.1 材料强度 f ccu 间接方法得到的混凝土抗压强度换算值；fcu,e 混凝土抗压强度推定值；f cu,cor 芯样试件抗压强度值；f cu,e1 混凝土抗压强度的推定上限值；f cu,e2 混凝土抗压强度的推定下限值；f t,e 混凝土劈裂抗拉强度推定值；f t,cor 芯样试件劈裂抗拉强度值；f f,cor 芯样试件抗折强度值。2 术语和符号2.2.2 几何尺寸 A 芯样试件的截面面积；d 芯样试件的平均直径；H 芯样试件的高度。2.2.3 计算参数 F 芯样试件的破坏荷载；s 芯样试件强度样本的标准差；k1，k2 推定区间上限值系数和下限值系数；芯样试件强度换算系数；f 修正量。3 检测设备3.0.1 用于钻取芯样、芯样加工和测量的检测设备与仪器均应有产品合格证，计量器具经检定或校准，并应在有效期内使用。3.0.2 钻芯机应具有足够的刚度，操作灵活，固定和移动方便，并应有水冷却系统。3.0.3 钻取芯样时宜采用人造金刚石薄壁钻头。钻头胎体不得有裂缝、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。3.0.4 锯切芯样时使用的锯切机和磨平芯样的磨平机，应具有冷却系统和牢固夹紧芯样的装置；配套使用的人造金刚石圆锯片应有足够的刚 度；锯切芯样宜使用双刀锯切机。3.0.5 用于芯样端面加工的补平装置，应保证芯样的端面平整，并应保证芯样端面与芯样轴线垂直。3.0.6 探测钢筋位置的钢筋探测仪，应适用于现场操作，最大探测深度不应小于60mm，探测位置偏差不宜大于3mm。（CECS 03标准是5mm）3.0.7 在钻芯工作完毕后，应对钻芯机和芯样加工设备进行维修保养。4 芯样钻取4.0.1 采用钻芯法检测结构或构件混凝土强度前，宜具备下列资料信息：1 工程名称及设计、施工、监理和建设单位名称；2 结构或构件种类、外形尺寸及数量；3 设计混凝土强度等级；4 浇筑日期，配合比通知单和强度试验报告；5 结构或构件质量状况和施工记录；6 有关的结构设计施工图等。4.0.2 芯样宜在结构或构件的下列部位钻取：1 结构或构件受力较小的部位；2 混凝土强度具有代表性的部位；3 便于钻芯机安放与操作的部位；4 宜采用钢筋探测仪测试或局部剔凿的方法避开主筋、预埋件和管线。4 芯样钻取4.0.3 在构件上钻取多个芯样时，芯样宜取自不同部位。4.0.4 钻芯机就位并安放平稳后，应将钻芯机固定。固定的方法应根据钻芯机的构造和施工现场的具体情况确定。4.0.5 钻芯机在未安装钻头之前，应先通电确认主轴的旋转方向为顺时针方向。4.0.6 钻芯时用于冷却钻头和排除混凝土碎屑的冷却水的流量宜为3L/min5L/min。4.0.7 钻取芯样时宜保持匀速钻进。4.0.8 芯样应进行标记，钻取部位应予以记录。芯样高度及质量不能满足要求时，则应重新钻取芯样。4.0.9 芯样应采取保护措施，避免在运输和贮存中损坏。4.0.10 钻芯后留下的孔洞应及时进行修补。4.0.11 钻芯操作应遵守国家有关安全生产和劳动保护的规定，并应遵守钻芯现场安全生产的有关规定。第4章的编制说明与分析4 芯样钻取1、合理选择钻芯位置可减小测试误差、尽可能减小对结构造成损伤。2、对单个构件钻取多个芯样时，对取样的代表性提出要求。如可在构件的上部、中部或下部分别取样。3、在钻芯过程中，如固定不稳，钻芯机容易发生晃动和位移，这不仅影响芯样质量（芯样直径的变化），还会影响钻芯机和钻头的使用寿命，容易发生卡钻或芯样折断。4、钻芯机必须通冷却水才能达到冷却钻头和排出混凝土碎屑的目的。在高温下会使金刚石钻头烧损，混凝土碎屑不能及时排除不仅会加速钻头的磨损，还会影响进钻速度和芯样表面质量。5、采用较高的进钻速度会加大芯样的损伤，因此应控制进钻速度。6、检测过程中必须对芯样应进行标记和记录，防止芯样位置出现混乱，对结构或构件混凝土强度的评定造成影响。7、钻取芯样后的构件应及时对孔洞进行修补，以保证结构的工作性能。如设计有要求时，应按设计要求进行修补；如无特殊要求时，宜采用比该构件的混凝土设计强度等级高一个等级的膨胀细石混凝土进行修补。5 芯样加工和试件5.0.1 从结构或构件中钻取的混凝土芯样应加工成符合本章规定的芯样试件。5.0.2 抗压芯样试件的高径比（H/d）宜为1；劈裂抗拉芯样试件的高径比（H/d）宜为2，且任何情况下不应小于1；抗折芯样试件的高径比（H/d）宜为3.5。5.0.3抗压芯样试件内不宜含有钢筋，也可有一根直径不大于10mm的钢筋，且钢筋应与芯样试件的轴线垂直并离开端面10mm以上；劈裂抗拉芯样试件在劈裂破坏面内不应含有钢筋。抗折芯样试件内不应含有纵向钢筋。5 芯样加工和试件5.0.4 锯切后的芯样应按下列规定进行端面处理：1 抗压芯样试件的端面处理，可采取在磨平机上磨平端面的处理方法，也可采用硫磺胶泥或环氧胶泥补平，补平层厚度不宜大于2mm。抗压强度低于30MPa的芯样试件，不宜采用磨平端面的处理方法；抗压强度高于60MPa的芯样试件，不宜采用硫磺胶泥或环氧胶泥补平的处理方法。（30MPa 60MPa的芯样试件没有明确建议）2 劈裂抗拉芯样试件和抗折芯样试件的端面处理，宜采取在磨平机上磨平端面的处理方法。5.0.5 在试验前应按下列规定测量芯样试件的尺寸：1 平均直径应用游标卡尺在芯样试件上部、中部和下部相互垂直的两个位置上共测量六次，取测量的算术平均值作为芯样试件的直径，精确至0.5mm；2 芯样试件高度可用钢卷尺或钢板尺进行测量，精确至1.0mm；3 垂直度应用游标量角器测量芯样试件两个端面与母线的夹角，取最大值作为芯样试件的垂直度，精确至0.1；5 芯样加工和试件 4 平整度可用钢板尺或角尺紧靠在芯样试件承压面（线）上，一面转动钢板尺，一面用塞尺测量钢板尺与芯样试件承压面（线）之间的缝隙，取最大缝隙为芯样试件的平整度；也可采用其它专用设备测量。5.0.6 芯样试件尺寸偏差及外观质量出现下列情况时，相应的芯样试件不宜进行试验：1 抗压芯样试件的实际高径比（H/d）小于要求高径比的0.95或大于1.05；2 抗压芯样试件端面与轴线的不垂直度超过1；3 抗压芯样试件端面的不平整度在每100mm长度内超过0.1mm，劈裂抗拉和抗折芯样试件承压线的不平整度在每100mm长度内超过0.25mm；4 沿芯样试件高度的任一直径与平均直径相差超过1.5mm；5 芯样有较大缺陷。第5章的编制说明与分析5 芯样加工和试件1、混凝土芯样加工后的平整度、垂直度、端面处理情况等均会对芯样强度构成影响，必须强调混凝土芯样的加工应符合本规程要求。2、芯样试件高径比是根据对结构实体检测的可操作性并结合标准试件的尺寸综合确定的，编制组大量的试验结果对其可靠性进行了验证。受检测构件尺寸影响，劈裂抗拉芯样试件的高径比可适当降低，但最小不应小于1。3、抗压芯样试件内含有钢筋，往往会对芯样抗压强度值构成影响，故规定了抗压芯样试件内不宜含有钢筋。但受现场条件限制，如构件钢筋较密、钢筋埋置较深、取芯位置受限等情况，取芯时很难完全避开钢筋。通过以往的比对试验分析，当抗压芯样试件内有一根直径不大于10mm的钢筋，且钢筋应与芯样试件的轴线垂直并离开端面10mm以上时，对芯样抗压强度值无明显影响。第5章的编制说明与分析4、对芯样试件端面加工提出要求：锯切后芯样的端面感观上比较平整，但一般不能符合抗压试件的要求。山东省建筑科学研究院的试验研究表明，锯切芯样的抗压强度比端面加工后芯样试件的抗压强度约降低10%30%。5、钻芯过程中，由于受钻芯机振动、钻头偏摆等因素的影响，芯样的直径在各个方向并不十分均匀，故用平均直径表示，精度至0.5mm。由于芯样高度对强度的影响与截面面积相比要小，故精度放宽到1.0mm。6、对芯样试件提出相应要求，目的是减小测试偏差和样本的标准差。芯样中的缺边、掉角等小缺陷允许进行修补，但对于有裂缝或修补后的芯样强度损失难以估算时，不宜作为试验用的试件。GB 502042015(征求意见稿)中被取消的原附录E章节附录E 钻芯法检测实体混凝土强度E.0.5 芯样试件的尺寸偏差与外观质量应符合下列规定：1 芯样试件的高度与直径之比实测值不应小于0.98，也不应大于1.02；2 沿芯样高度的任一直径与其平均值之差不应大于2mm；3 芯样试件端面的不平整度在100mm长度内不应大于0.1mm；4 芯样试件端面与轴线的不垂直度不应大于1；5 芯样不应有裂缝、缺陷及钢筋等其他杂物。说明对芯样试件提出相应要求，目的是减小试验结果的误差和标准差。与CECS 03标准相比，对芯样试件的高径比提出更高的要求，能减少试验误差。GB/T507842013(报批稿)中被取消的章节A.5A.5 钻芯法检测混凝土抗压强度A.5.1 钻芯法所采用的设备和仪器应符合下列要求：钻芯机应具有足够的刚度、操作灵活、固定和移动方便，并应有水冷却系统。钻取芯样时宜采用人造金刚石薄壁钻头。钻头胎体不应有肉眼可见的裂缝、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。钻头胎体对钢体的同心度偏差不应大于 0.3mm，钻头的径向跳动不应大于1.5mm。（同心度偏差、径向跳动延袭CECS 03标准，JGJ/T 384标准中无此规定）锯切芯样时使用的锯切机和磨平芯样的磨平机，应具有冷却系统和牢固夹紧芯样的装置；配套使用的人造金刚石圆锯片应有足够的刚度。芯样宜采用补平装置(或研磨机)进行芯样端面加工。补平装置除应保证芯样的端面平整外，尚应保证芯样端面与芯样轴线垂直。探测钢筋位置的钢筋探测仪，应适用于现场操作，最大探测深度不应小于60mm，探测位置允许偏差应为5mm。GB/T507842013(报批稿)中被取消的章节A.5A.5.4 现场取得的芯样应加工成抗压试件，抗压试件尺寸偏差及外观质量应符合下列规定：经端面补平后，高径比不应小于0.90且不应大于1.1；沿高度任一断面的直径与平均直径相差不应超过2mm；端面的不平整度在100mm长度内不应超过0.1mm；端面与轴线的不垂直度不应超过1；不应存在裂缝或有其他较大外观缺陷。A.5.5 试件的抗压试验应符合现行国家标准普通混凝土力学性能试验方法GB/T50081的有关规定。A.5.6 试件抗压强度换算值应按下式计算：(A.)式中：试件抗压强度，精确至0.1MPa；试件极限压力(N)；试件抗压截面面积(mm2)。A.5.7 应以试件抗压强度最小值作为该构件混凝土抗压强度推定值。GB/T507842013(报批稿)中被取消的章节A.5A.5.2 芯样的钻取应符合下列规定：当需要进行单个构件推定时，每个构件钻取的芯样不应少于个；当不需要进行单个构件推定时，每个构件钻取的芯样可少于3个；芯样直径宜为100mm，当无法钻取直径100mm的芯样时，可钻取直径不应小于70mm的芯样。A.5.3 芯样应在下列部位钻取：结构或构件受力较小的部位；混凝土强度质量具有代表性的部位；便于钻芯机安放与操作的部位；避开钢筋、预埋件和管线的位置。（在(报批稿)被取消的章节A.5 中,除高径比不应小于0.90且不应大于1.1 外，其余同CECS03:2007）即报批稿中关于高径比的要求，GB 502042015 高；GB/T507842013 低。最后全部取消。6 抗压强度检测6.1 一般规定 6.1.1 钻芯法可用于确定检测批或单个构件的混凝土抗压强度推定值；也可用于钻芯修正方法修正间接强度检测方法得到的混凝土抗压强度换算值。（2个目的）6.1.2 抗压芯样试件宜使用直径为100的芯样，且其直径不宜小于骨料最大粒径的3倍；也可采用小直径芯样，但其直径不应小于70mm且不得小于骨料最大粒径的2倍。（芯样试件直径与骨料最大粒径的限制）6 抗压强度检测6.2 芯样试件试验和抗压强度值计算6.2.1芯样试件应在自然干燥状态下进行抗压试验。当结构工作条件比较潮湿，需要确定潮湿状态下混凝土的抗压强度时，芯样试件宜在20C5C的清水中浸泡40h48h，从水中取出后应去除表面水渍，并立即进行试验。6.2.2芯样试件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标准GB/T 50081中 对立方体试件抗压试验的规定。6.2.3芯样试件抗压强度值可按下式计算：f cu,cor=c Fc/Ac (6.2.3)式中:f cu,cor 芯样试件抗压强度值(MPa)，精确至0.1MPa；Fc 芯样试件抗压试验的破坏荷载(N)；Ac 芯样试件抗压截面面积(mm2)；c 芯样试件强度换算系数，取1.0。6.2.4当有可靠试验依据时，芯样试件强度换算系数c也可根据混凝土原材料和施工工艺情况通过试验确定。6 抗压强度检测6.3 混凝土抗压强度推定值6.3.1 钻芯法确定检测批的混凝土抗压强度推定值时，取样遵守下列规定：1 芯样试件的数量应根据检测批的容量确定。直径100的芯样试件的最小样本量不宜小于15个，小直径芯样试件的最小样本量不宜小于20个。2 芯样应从检测批的结构构件中随机抽取，每个芯样宜取自一个构件或结构的局部部位，取芯位置尚应符合本规程第4.0.2条的规定。6.3.2 检测批混凝土抗压强度的推定值应按下列方法确定：1 检测批的混凝土抗压强度推定值应计算推定区间，推定区间的上限值和下限值应按下列公式计算：f cu,e1=f cu,cor,m k1scu (6.3.2-1)f cu,e2=f cu,cor,m k2scu (6.3.2-2)f cu,cor,m=(6.3.2-3)scu=(6.3.2-4)6 抗压强度检测式中：f cu,cor,m 芯样试件抗压强度平均值(MPa)，精确至0.1MPa；f cu,cor,i 单个芯样试件抗压强度值(MPa)，精确至0.1MPa；f cu,e1 混凝土抗压强度推定上限值(MPa)，精确至0.1MPa；f cu,e2 混凝土抗压强度推定下限值(MPa)，精确至0.1MPa；k1，k2 推定区间上限值系数和下限值系数，按本规程附录A查得；scu 芯样试件抗压强度样本的标准差(MPa)，精确至0.01MPa。6 抗压强度检测2fcu,e1和fcu,e2所构成推定区间的置信度宜为0.90；当采用小直径芯样试件时，推定区间的置信度可为0.85。fcu,e1与fcu,e2之间的差值不宜大于5.0MPa和0.10 fcu,cor,m两者的较大值。3fcu,e1与fcu,e2之间的差值大于5.0MPa和0.10 fcu,cor,m两者的较大值时，可适当增加样本容量，或重新划分检测批，直至满足本条第2款的规定。4当不具备本条第3款条件时，不宜进行批量推定。5宜以fcu,e1作为检测批混凝土强度的推定值。6 抗压强度检测6.3.3 钻芯法确定检测批混凝土抗压强度推定值时，可剔除芯样试件抗压强度样本中的异常值。剔除规则应按现行国家标准数据的统计处理和解释 正态样本离群值的判断和处理GB/T 4883 规定执行。当确有试验依据时，可对芯样试件抗压强度样本的标准差scu进行符合实际情况的修正或调整。6.3.4 钻芯法确定单个构件混凝土抗压强度推定值时，芯样试件的数量不应少于3个；钻芯对构件工作性能影响较大的小尺寸构件，芯样试件的数量不得少于2个。单个构件的混凝土抗压强度推定值不再进行数据的舍弃，而应按芯样试件混凝土抗压强度值中的最小值确定。6.3.5 钻芯法确定构件混凝土抗压强度代表值 时，芯样试件的数量宜为3个，应取芯样试件抗压强度值的算术平均值作为构件混凝土抗压强度代表值。6 抗压强度检测6.4 钻芯修正法6.4.1 对间接测强方法进行钻芯修正时，宜采用修正量的方法，也可采用其它形式的修正方法。6.4.2 当采用修正量的方法时，芯样试件的数量和取芯位置应符合下列规定：1 直径100芯样试件的数量不应少于6个，小直径芯样试件的数量不应少于9个；2 当采用的间接检测方法为无损检测方法时，钻芯位置应与间接检测方法相应的测区重合；3 当采用的间接检测方法对结构构件有损伤时，钻芯位置应布置在相应测区的附近。6 抗压强度检测6.4.3 钻芯修正可按式（6.4.3-1）计算，修正量f 可按式（6.4.3-2）计 算。f ccu,i0=f ccu,i+f （6.4.3-1）f=f cu,cor,m f ccu,mj （6.4.3-2）式中：f 修正量(MPa)，精确至0.1MPa；f ccu,i0 修正后的换算强度(MPa)，精确至0.1MPa；f ccu,i 修正前的换算强度(MPa)，精确至0.1MPa；f cu,cor,m 芯样试件抗压强度平均值(MPa)，精确至0.1MPa；f ccu,mj 所用间接检测方法对应芯样测区的换算强度的算术平均值(MPa)，精确至0.1MPa。第6章的编制说明与分析6.1 一般规定1、检测结果的不确定性（偏差）源于系统、随机和检测操作三个方面。钻芯法检测混凝土抗压强度的系统偏差较小，而强度样本的标准差相对较大（随机性偏差与样本的容量少有关）。间接检测方法可以获得较多检测数据，样本的标准差可能与检测批混凝土强度的实际情况比较接近。钻芯法与间接检测方法结合使用，有利于扬长避短，减少检测工作的不确定性。2、根据编制组的大量试验研究和国内其他的试验研究数据，在抗压试验中，使用直径为100的芯样试件样本的标准差相对较小，使用小直径芯样试件可能会造成样本的标准差增大，因此宜使用直径为100的芯样试件确定混凝土抗压强度值。编制组的试验结果表明，直径70mm75mm芯样试件抗压强度值的平均值与100的芯样试件抗压强度值的平均值基本相当。因此，当构件中钢筋较密、构件较小或钻孔孔径对构件工作性能有较大影响时，允许使用小直径芯样试件。第6章的编制说明与分析6.2 芯样试件试验和抗压强度值计算1、芯样试件一般应在自然干燥的状态下进行试验。芯样试件的含水量对强度有一定影响，含水愈多则强度愈低。一般来说，强度等级高的混凝土强度降低较少，强度等级低的混凝土强度降低较多。因此建议自然干燥状态与潮湿状态两种试验情况。2、根据规程编制组的试验研究，直径为100的芯样试件的抗压强度与同条件养护同龄期150mm立方体试件的抗压强度基本相当，有时立方体试件的抗压强度略高，有时芯样试件的抗压强度略高。关于小直径芯样试件，高径比为1:1时，直径为70mm75mm芯样试件的抗压强度与直径为100的芯样试件的抗压强度基本相当。因此本规程提出使用式（6.2.3）的强度计算公式。国内也有一些单位的研究表明：有的小直径芯样的抗压强度高，有的小直径芯样的抗压强度低。编制组认为，芯样试件的抗压强度与芯样钻取时混凝土的龄期和强度、混凝土的种类、原材料的种类、进钻速度、试件加工的质量等多种因素有关。这类问题可按本规程第6.2.4条的规定处理。（即自定芯样试件强度换算系数）第6章编制说明、分析与讨论项目类别:市建筑建材业科研项目 项目编号:建管2015-001-013 结构混凝土抗压强度检测技术研究最终报告（R值、Q值回弹法；剪压法；芯样断面处理方法不同修正系数）上海市建设工程检测行业协会二一七年一月第6章编制说明、分析与讨论第6章编制说明、分析与讨论第6章编制说明、分析与讨论第6章编制说明、分析与讨论图3.20 混凝土芯样与混凝土同条件试块强度换算（磨平法）线性回归图第6章编制说明、分析与讨论图3.21 混凝土芯样与混凝土同条件试块强度换算（补平法）线性回归图第6章编制说明、分析与讨论磨平法和补平法加工的修正系数 根据CECS03：2007钻芯法检测混凝土强度技术规程和DG/TJ08-2020-2007结构混凝土抗压强度检测技术规程，高径比为1的直径为100mm和70mm的芯样，其磨平法修正系数为1.00，补平法修正系数为1.05。JGJ/T384-2016钻芯法检测混凝土强度技术规程高径比为1的直径为100mm和70mm的芯样修正系数为1.00。近年来由于切割、磨平等加工设备的换代，上海市建设工程检测行业芯样加工整体水平有所提高，本次钻芯法检测，对直径为100mm和70mm的芯样分别进行磨平和补平法加工，并与混凝土同条件试块的抗压强度进行比较，采用线性回归其磨平法修正系数为0.950.99，补平法修正系数为1.031.08。磨平法修正系数小于1，同DG/TJ08-2020-2007结构混凝土抗压强度检测技术规程、JGJ/T384-2016钻芯法检测混凝土强度技术规程比有所降低，补平法修正系数大于1，同JGJ/T384-2016钻芯法检测混凝土强度技术规程比有所提高，但与DG/TJ08-2020-2007结构混凝土抗压强度检测技术规程较一致。线性方程 Y=a+bX。前2张图中的a都是正数，区别b大于、小于1时的意义。（上海试验结果：混凝土芯样的磨平强度大于补平强度）第6章的编制说明与分析6.3 混凝土抗压强度推定值1、根据编制组的大量试验研究并结合工程实例，提出了直径为100的芯样试件的最小样本容量，这与欧洲有关标准的规定相一致。合理划分检测批并确定合适的芯样试件数量是满足第6.3.2条关于推定区间要求的重要保证。2、对检测批混凝土抗压强度推定值的确定进行了规定：（1）检测批混凝土抗压强度的推定区间的确定方法。由于抽样检测必然存在着抽样不确定性，给出确定的推定值必然与检测批混凝土强度值的真值存在偏差，因此给出一个推定区间更为合理。推定区间是对检测批混凝土相应强度真值的估计区间。（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值k，k=（k2-k1）scu。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。（3）以检测批混凝土抗压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，符合建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300 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或构件混凝土的实际强度，一般略低于实际强度。第6章的编制说明与分析3、异常数据的舍弃应有一定的规则，本条提供了异常数据的舍弃标准。本规程编制组大量试验研究的结果表明：芯样试件抗压强度样本的标准差一般大于立方体试件的标准差，小直径芯样试件抗压强度样本的标准差更大。因此允许根据实际情况适当调整芯样试件抗压强度样本的标准差。但是调整要有试验依据，而且要事先将调整方法告知委托方。4、对钻芯法确定单个构件混凝土抗压强度推定值的最小芯样数量进行规定。综合考虑工程检测的可操作性和检测结果的可靠性，采用了目前较为常用的以最小值作为推定值的评定方法。5、对钻芯法确定构件混凝土抗压强度代表值的芯样数量和方法进行规定。构件混凝土抗压强度代表值可用于既有结构的构件承载力的评定，不用于混凝土强度的合格评定。第6章的编制说明与分析6.4 钻芯修正法1、混凝土强度修正一般有修正量和修正系数两种方法，规程建议钻芯修正采用修正量的方法。修正实际上是对成对观测的两个均值进行比较，修正量的概念与国家标准在成对观测值情形下两个均值的比较GB/T 3361 的概念相符。欧洲标准Assessment of concrete compressive strength in structures or in structural elements（EN 13791）也采取修正量的方法。修正量方法只对间接方法测得的混凝土强度的平均值进行修正，不修正标准差scu，因此可能更适合钻芯法的特点。2、提出钻芯修正所需芯样试件的数量要求，与国家标准建筑结构检测技术标准GB/T 50344 的要求一致。并对芯样钻取原则和部位提出要求。7 劈裂抗拉强度检测7.1 一般规定7.1.1 钻芯法可用于确定检测批或单个构件的混凝土劈裂抗拉强度推定值。7.1.2 劈裂抗拉芯样试件宜使用直径为100的芯样，且其直径不宜小于骨料最大粒径的3倍。7.2 芯样试件试验和劈裂抗拉强度值计算7.2.1芯样试件的试验状态应符合本规程第6.2.1条的规定。7.2.2芯样试件劈裂抗拉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标准GB/T 50081 中对圆柱体试件劈裂抗拉试验的规定。7 劈裂抗拉强度检测7.2.3芯样试件劈裂抗拉强度值可按下式计算：f t,cor=0.637t Ft/At (7.2.3)式中:f t,cor 芯样试件劈裂抗拉强度值(MPa)，精确至0.01MPa；Ft 芯样试件劈裂抗拉试验的破坏荷载(N)；At 芯样试件劈裂面面积(mm2)；t 芯样试件强度换算系数，取0.95。7.2.4当有可靠试验依据时，芯样试件强度换算系数t也可根据混凝土原材料和施工工艺情况通过试验确定。7 劈裂抗拉强度检测7.3 混凝土劈裂抗拉强度推定值7.3.1 钻芯法确定检测批的混凝土劈裂抗拉强度推定值时，取样应遵守下列规定：1 芯样试件的数量应根据检测批的容量确定。但芯样试件的最小样本量不应小于10个。2 取样的方式和位置应符合本规程第6.3.1条第2款的规定。7.3.2 检测批混凝土劈裂抗拉强度的推定值应按下列方法确定：1 检测批的混凝土劈裂抗拉强度推定值应计算推定区间，推定区间的上限值和下限值应按下列公式计算：f t,e1=f t,cor,m k1st (7.3.2-1)f t,e2=f t,cor,m k2st (7.3.2-2)f t,cor,m=(7.3.2-3)st =(7.3.2-4)7 劈裂抗拉强度检测式中：f t,cor,m 芯样试件劈裂抗拉强度平均值(MPa)，精确至0.01MPa；f t,cor,i 单个芯样试件劈裂抗拉强度值(MPa)，精确至0.01MPa；f t,e1 混凝土劈裂抗拉强度推定上限值(MPa)，精确至0.01MPa；f t,e2 混凝土劈裂抗拉强度推定下限值(MPa)，精确至0.01MPa；k1，k2 推定区间上限值系数和下限值系数，按本规程附录A查得；st 芯样试件劈裂抗拉强度样本的标准差(MPa)，精确至0.01MPa。2 f t,e1 和f t,e2所构成推定区间的置信度宜为0.90；当采用小直径芯样试件时，推定区间的置信度可为0.85。3 当f t,e1与f t,e2之间的差值不大于0.15 f t,cor,m时，宜以f t,e1作为检测批混凝土劈裂抗拉强度的推定值。4 当f t,e1与f t,e2之间的差值大于0.15 f t,cor,m时，检测批混凝土劈裂抗拉强度的推定值可取芯样试件劈裂抗拉强度的最小值。7 劈裂抗拉强度检测7.3.3 钻芯法确定检测批混凝土劈裂抗拉强度推定值时，芯样试件劈裂抗拉强度样本中异常值的剔除和标准差st的修正或调整应符合本规程第6.3.3条的规定。7.3.4 钻芯法确定单个构件的混凝土劈裂抗拉强度推定值时，芯样试件的数量不应少于3个。单个构件的混凝土劈裂抗拉强度推定值不再进行数据的舍弃，而应按芯样试件混凝土劈裂抗拉强度值中的最小值确定。7.3.5 钻芯法确定构件混凝土劈裂抗拉强度代表值时，芯样试件的数量宜为3个，应取芯样试件劈裂抗拉强度值的算术平均值作为构件混凝土劈裂抗拉强度代表值。第7章的编制说明与分析7.1 一般规定1、现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 提供的混凝土抗拉强度设计值是根据试验数据进行统计分析，由立方体抗压强度换算而来，但不同工程实体混凝土的这种换算关系存在较大差异。通过从结构实体中钻取芯样直接进行试验获得的劈裂抗拉强度值将更加可靠。2、根据规程编制组的大量试验研究数据，在劈裂抗拉试验中，使用直径为100的芯样试件样本的标准差相对较小，试验结果稳定。第7章的编制说明与分析7.2 芯样试件试验和劈裂抗拉强度值计算1、芯样试件进行劈裂抗拉试验时，试验设备、步骤及加荷方式等均应按现行国家标准普通混凝土力学性能试验方法GB/T 50081 中的圆柱体试件劈裂抗拉试验方法进行。2、根据规程编制组的大量试验研究数据，同条件养护同龄期150mm立方体试块的劈裂抗拉强度与直径为100的芯样试件的劈裂抗拉强度的比值总体约为0.95。因此本规程对立方体试块的劈裂抗拉强度计算公式中乘以强度换算系数0.95，作为直径为100的芯样试件的劈裂抗拉强度计算公式。8 抗折强度检测8.0.1 钻芯法可用于确定构件的混凝土抗折强度推定值。8.0.2 抗折芯样试件宜使用直径为100的芯样，且其直径不宜小于骨料最大粒径的3倍。8.0.3 芯样试件的试验状态应符合本规程第6.2.1条的规定。8.0.4 芯样试件抗折强度值测试方法可按本规程附录B测定。8.0.5 钻芯法确定单个构件混凝土抗折强度推定值时，芯样试件的数量不应少于3个。单个构件的混凝土抗折强度推定值不再进行数据的舍弃，而应按芯样试件混凝土抗折强度值中的最小值确定。8.0.6 钻芯法确定构件混凝土抗折强度代表值时，芯样试件的数量宜为3个，应取芯样试件抗折强度值的算术平均值作为构件混凝土抗折强度代表值。第8章的编制说明与分析8 抗折强度检测1、目前结构实体的混凝土抗折强度一般是通过切割并加工为棱柱体试件进行试验确定，或通过劈裂抗拉强度进行换算得到抗折强度。直接取样进行棱柱体抗折试验较为困难，而由劈裂抗拉强度换算得到抗折强度存在较多的不确定性。故通过从结构实体中钻取芯样直接进行试验获得的抗折强度值将更加可靠。2、根据规程编制组的大量试验研究数据，在抗折试验中，使用直径为100的芯样试件的试验结果稳定，试验数据的相关性较好。3、对钻芯法确定单个构件混凝土抗折强度推定值的最小芯样数量和方法进行规定。附录A 推定区间系数表A.0.1 k1宜为置信度为0.90，错判概率为0.05条件下的限值系数；k2宜为置信度为0.90，漏判概率为0.05条件下的限值系数。当采用小直径芯样试件时，k1可为置信度为0.85，错判概率为0.05条件下的限值系数；k2可为置信度为0.85，漏判概率为0.10条件下的限值系数。A.0.2 试件数与上限值系数k1、下限值系数k2的关系可按表A.0.2取值。附录A 推定区间系数表附录A 推定区间系数表附录B 芯样试件抗折强度测试方法B.0.1 芯样试件抗折强度测试方法可用于测定芯样试件抗折强度值。B.0.2 芯样试件除应符合本规程第4章的有关规定外，在长向中部1/3区段内不得有表面直径超过5、深度超过2的孔洞。B.0.3 芯样试件抗折强度试验采用的试验设备（图B.0.3）和加荷速度可按现行国家标准普通混凝土力学性能试验方法GB/T 50081 中抗折强度试验的相关规定。图B.0.3 抗折试验设备（单位：）附录B 芯样试件抗折强度测试方法的讨论 第5章 芯样加工和试件 5.0.4 锯切后的芯样应按下列规定进行端面处理：1 抗压芯样试件的端面处理，可采取在磨平机上磨平端面的处理方法，也可采用硫磺胶泥或环氧胶泥补平，补平层厚度不宜大于2mm。抗压强度低于30MPa的芯样试件，不宜采用磨平端面的处理方法；抗压强度高于60MPa的芯样试件，不宜采用硫磺胶泥或环氧胶泥补平的处理方法。2 劈裂抗拉芯样试件和抗折芯样试件的端面处理，宜采取在磨平机上磨平端面的处理方法。抗折芯样试件能否不用再在磨平机上磨平端面，取锯割面即可？附录B 芯样试件抗折强度测试方法B.0.4 芯样试件的支座和加荷头应采用直径为20mm40、长度不小于100的硬钢圆柱，且硬钢圆柱与芯样试件的接触点应稳定。B.0.5 应记录芯样试件在试验破坏荷载作用下其下边缘断裂位置。B.0.6 当芯样试件下边缘断裂位置处于二个集中荷载作用线之外，则该试件试验无效；当芯样试件下边缘断裂位置处于二个集中荷载作用线之间，则芯样试件抗折强度值可按下式计算：f f,cor=4f Ff/Af （B.0.6）式中:f f,cor 芯样试件抗折强度值(MPa)，精确至0.1MPa；Ff 芯样试件抗折试验的破坏荷载(N)；Af 芯样试件抗折面面积(mm2)；f 芯样试件强度换算系数。B.0.7 芯样试件强度换算系数f应为同条件养护同龄期150mm150mm600mm的棱柱体试件与芯样试件抗折强度的比值，应根据混凝土原材料和施工工艺情况通过试