拔出法检测混凝土强度2013

拔出法检测混凝土强度山东建筑大学李安起主要内容1概述2试验装置3检测技术4测强曲线5强度换算及推定6检测依据的标准7最新研究进展1概述1概述•拔出法检测混凝土强度是一种半破损的检测方法。预埋拔出法圆环式拔出法圆环式后装拔出法三点式•目前对拔出法检测时的破坏机理的研究尚存在一些未明确的问题，对其破坏机理尚无公认的理论。按锚固件安放时间。按拔出仪反力支承的类型。预埋拔出法预埋拔出法：对预先埋置在混凝土中的锚盘进行拉拔，测定极限拔出力，并根据预先建立的拔出力和混凝土强度之间的相关关系推定混凝土抗压强度的检测方法。适合于混凝土质量的现场控制，例如，决定拆除模板或加置荷载的适当时间，决定施加或放松预应力的适当时间，决定吊装、运输构件的适当时间，决定停止湿热养护或冬季施工时停止保温的适当时间等。后装拔出法后装拔出法：指在已硬化的混凝土表面钻孔、磨槽、嵌入锚固件并安装拔出仪进行拔出试验，测定极限拔出力，根据预先建立的拔出力和混凝土强度之间的相关关系推定混凝土抗压强度的检测方法。。适用范围•适用于混凝土抗压强度为10.0~80.0MPa（1.0.2条）的既有结构和在建结构混凝土强度检测与推定（3.0.1条文说明）；•适用于测试面与内部质量一致的混凝土结构及构件（3.0.3条）。测前掌握的信息检测前应全面了解工程有关情况，并宜具备下列有关资料（3.0.2条）工程名称及设计、施工、建设单位名称；结构或构件名称、设计图纸及图纸要求的混凝土强度等级；粗骨料品种、最大粒径及混凝土配合比；混凝土浇筑和养护情况及混凝土的龄期；结构或构件存在的质量问题等。同批构件的条件混凝土等级相同混凝土原材料、配合比、施工工艺、养护条件及龄期基本相同结构或构件种类相同构件所处环境相同人员及测强曲线1、人员从事拔出法检测的人员，应经过专门的培训与考核，并持有主管单位颁发的合格证书。2、测强曲线全国统一测强曲线(CECS69:2011提供)；地区测强曲线（根据实际情况制定）：专用测强曲线（根据实际情况制定）。其他事项1、结构或构件的测点应标有编号，并宜绘制测点布置示意图。3.0.5条2、拔出法检测后，应对测点部位进行修补。3.0.6条2试验装置2.1试验装置一、组成：1、后装拔出法：由钻孔机（钻头）、磨槽机、锚固件及拔出仪等组成。2、预埋拔出法：拔出仪，预埋件。装置基本要求•钻孔机、磨槽机、锚固件及拔出仪必须具有制造工厂的产品合格证，拔出仪的计量仪表必须具有法定计量部门的校准合格证。圆环式装置圆环式装置1—拉杆；2—对中圆盘；3—胀簧；4—胀杆；5—反力支撑圆环式拔出仪试验装置示意图（后装）11123541d2d3d2d1d1－1h1h反力支承内径d3=55mm，胀簧锚固台阶外径d2=25mm，锚固件的锚固深度h=25mm，钻孔直径d1=18mm1d12d3d23h1.拉杆；2.锚盘；3.反力支承圆环式拔出仪试验装置示意图（预埋）圆环式预埋拔出试验装置的反力支承内径d3＝55mm，锚固件的锚固深度h＝25mm，锚盘直径d2＝18mm，拉杆直径d1=10mm。三点式装置1112341d2d3d2d1d1－1h1h1—拉杆；2—胀杆；3—胀簧；4—反力支承三点式拔出仪试验装置示意图反力支承内径d3=120mm，锚固件的锚固深度h=35mm，钻孔直径d1=22mm当混凝土粗骨料最大粒径不大于40mm时，宜优先采用圆环式拔出法检测装置。4.1.4条。2试验装置二、拔出仪拔出仪由加荷装置、测力装置及反力支承三部分组成。拔出仪的加载装置一般采用油压系统，由手动式油泵的油压使油缸的活塞产生很大的拔出力；测力显示装置可采用数显式或指针式；拔出仪反力支承有圆环式和三点式两种。2试验装置拔出仪应具备以下技术性能：测试最大拔出力宜为额定拔出力的20%-80%；圆环式拔出仪的拉杆及胀簧材料极限抗拉强度不应小于2100MPa；工作行程对于圆环式拔出试验装置不小于4mm；对于三点式拔出试验装置不小于6mm；允许示值误差为仪器额定拔出力的±2％F.S；测力装置宜具有峰值保持功能。2试验装置遇有下列情况之一时，拔出仪应送校准机构校准：①更换液压油后；②更换测力装置后；③经维修后；④拔出仪出现异常时；⑤超过校准有效期限（有效期限为一年）。2试验装置三、钻孔机钻孔机可采用金刚石薄壁空心钻或冲击电锤。金刚石薄壁空心钻应有冷却水装置。钻孔机宜有控制垂直度及深度的装置。2试验装置四、磨槽机•磨槽机由电钻、金刚石磨头、定位圆盘及冷却水装置组成。为保证胀簧锚固台阶外径=25mm，应经常检查金刚石磨头的外径，及时更换磨头。2试验装置五、锚固件锚固件由胀簧和胀杆组成。胀簧锚固台阶宽度b=3.5mm3检测技术3.检测技术•后装拔出法可采用圆环式拔出仪或三点式拔出仪；•预埋拔出法应采用圆环式拔出仪。3.1后装拔出检测技术一、检测方式检测结构或构件混凝土强度可采用两种方式：①单个构件检测：主要是指对单个柱、梁、墙、基础等的混凝土强度进行检测，其检测结论不得扩大到未检测的构件或范围。②按批抽样检测：适用于同楼层、混凝土强度等级相同，原材料、配合比、成型工艺、养护条件基本一致且龄期相近、构件所处环境相同的同种类构件的检测。大型结构按施工顺序可划分为若干个检测区域，每个检测区域作为一个独立构件，根据检测区域数量，可选择单个构件检测，也可选择按批抽样检测。3.1后装拔出检测技术二、抽样数量•当同批构件按批抽样检测时，抽检数量应符合现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T50344的有关规定，每个构件宜布置1个测点，且最小样本容不宜少于15个。3.1后装拔出检测技术三、测点布置要求测点布置应符合下列规定：（1）每一结构或构件至少均匀布置3个测点。按单个构件检测时，如3个拔出力中的最大拔出力和最小拔出力与中间值之差均小于中间值的15%，仅布置3个测点即可；如最大拔出力或最小拔出力与中间值之差大于中间值的15%（包括两者均大于中间值的15%），应在最小拔出力测点附近再加测2个测点。成批评定时，每个构件宜布置1个测点。3.1后装拔出检测技术三、测点布置要求（2）测点宜布置在构件混凝土成型的侧面，混凝土成型的侧面确实无法布置测点时，可在混凝土成型的顶面布置测点（此时，应用电动磨平机将测点部位混凝土打磨平整）。（3）在构件的受力较大及薄弱部位应布置测点，相邻两测点的间距不应小于250mm，测点距构件边缘不应小于100mm。采用三点式时，测点距构件边缘不应小于150mm。测试部位混凝土厚度不小于80mm。预埋件与钢筋之间的距离不应小于钢筋的直径。3.1后装拔出检测技术三、测点布置要求（4）检测面应为原状混凝土面，不应有装饰层、疏松层、浮浆、油垢，否则应将装饰层、疏松层和杂物清除，并将残留的粉末和碎屑清理干净；（5）测点应避开接缝、蜂窝、麻面部位和混凝土表层的钢筋、预埋件。（6）检测部位混凝土表层与内部质量应一致。当混凝土表层与内部质量有明显差异时，应将薄弱层清除干净后方可检测。（7）结构或构件的测点应标有明显的编号，必要时应在记录纸上描绘测点布置示意图。3.1后装拔出检测技术四、检测前的仪器、设备检查•检测前，应对钻孔机、磨槽机、拔出仪的工作状态是否正常及钻头、磨头、锚固件的规格尺寸是否满足成孔尺寸要求进行检查。3.1后装拔出检测技术五、钻孔与磨槽（1）在钻孔过程中，钻头应始终与混凝土表面保持垂直，垂直度偏差不应大于3。（2）在混凝土孔壁磨环形槽时，磨槽机的定位圆盘应始终紧靠混凝土表面回转，磨出的环形槽应规整。（3）成孔尺寸应满足下列要求：①钻孔直径d1允许偏差为+1.0mm；②钻孔深度h1应比锚固深度深20～30mm；③锚固深度，当采用圆环式时应为25mm，当采用三点时应为35mm；④环形槽深度c不应小于胀簧锚固台阶宽度b。3.1后装拔出检测技术六、拔出检测（1）将胀簧插入成型孔内，通过胀杆使胀簧锚固台阶完全嵌入环形槽内，保证锚固可靠。（2）拔出仪与锚固件用拉杆连接对中，并与混凝土表面垂直。（3）施加拔出力应连续均匀，速度应控制在0.5～1.0kN/s。3.1后装拔出检测技术六、拔出检测（4）施加拔出力至混凝土开裂破坏、测力显示器读数不再增加为止，记录极限拔出力值精确至0.1kN。（5）对结构或构件进行检测时，应采取有效措施防止拔出仪及机具脱落摔坏或伤人。（6）拔出检测后，应对拔出检测造成的混凝土破损部位进行修补。3.1后装拔出检测技术（7）当拔出出现下列情况之一时，应作详细记录，并将该值舍去，在其附近补测一个测点：锚固件在混凝土孔内滑移或断裂；被测构件在拔出试验时出现断裂；反力支承内的混凝土仅有小部分破坏或被拔出，而大部分无损伤；在拔出混凝土的破坏面上，有大于40mm的粗骨料粒管，有蜂窝、空洞、疏松等缺陷，有泥块、砖块、煤块、钢筋、铁件等异物；当采用圆环式拔出法检测装置时，试验后在混凝土测试面上见不到完整的环形压痕，在支承环外出现混凝土裂缝。3.2预埋拔出检测技术一、检测方式同后装拔出法。二、抽样数量同后装拔出法。3.2预埋拔出检测技术三、测点布置要求测点布置应符合下列规定：（1）按单个构件检测时，应至少均匀布置3个预埋测点。（2）当同批构件按批抽样检测时，抽检数量应符合现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T50344的有关规定，每个构件宜布置1个测点，且最小样本容不宜少于15个。3.2预埋拔出检测技术（3）相邻两预埋点的间距不应小于250mm；测点距构件边缘不应小于100mm；测试部位的混凝土厚度不宜小于80mm。3.2预埋拔出检测技术四、拔出试验（一）试验步骤安装预埋件、浇筑混凝土、拆除连接件、拉拔锚盘。3.2预埋拔出检测技术（二）安装预埋件及准备1.锚盘、定位杆和连接圆盘按下图组成预埋件。1-连接圆盘，2-沉头螺丝，3-定位杆，4-锚盘25±0.22512433.2预埋拔出检测技术2.在锚盘和定位杆外表宜涂上一层机油或其他隔离剂；3.在浇筑混凝土之前，预埋件应安装在测点部位的模板内侧。当测点在浇筑面时，应将预埋件定在与连接圆盘相连的木板上，确保木板漂浮在混凝土表面；3.2预埋拔出检测技术4.在模板内浇筑混凝土时，预埋点周围的混凝土应与其他部分同样捣实，且不应损坏预埋件；5.拆模后应预先将定位杆旋松；进行拔出试验前，应把连接圆盘和定位杆拆除。3.2预埋拔出检测技术（二）拔出试验1.拔出试验时，应将拉杆一端穿过小孔旋入锚盘中，另一端与拔出仪连接；2.拔出仪的反力支承应均匀地压紧混凝土测试面，并与拉杆和锚盘处于同一轴线；3.施加拔出力应连续均匀，其速度控制在0.5kN/s~1.0kN/s。3.2预埋拔出检测技术4.拔出力应施加至混凝土破坏，测力显示器读数不再增加为止。记录的极限拔出力值应精确至0.1kN；5.对结构或构件进行检测时，应采取措施防止拔出仪及机具脱落摔坏或伤人。3.2预埋拔出检测技术6.当拔出试验出现下列情况之一时，可采用后装拔出法补充检测。单个构件检测时，因预埋件损伤或异常导致有效测试点不足3个；按批抽样检测时，因预埋件损伤或异常导致样本容量不足15个，无法按批进行推定。4测强曲线4测强曲线•《拔出法检测混凝土强度技术规程》（CECS69：2011）给出的测强曲线。•后装圆环式：•后装三点式：•预埋圆环式：•在山东地区采用后装拔出法（圆环式）检测时，可选用山东地区圆环反力支承的测强曲线的回归公式。54.1176.2Ffccu35.255.1Ffccu8033.0,4607.2icicuTf64.028.1Ffccu测强曲线比较01020304050607080900204060拔出力(kN)混凝土强度(MPa)CECS-HYCECS-HSCECS-YYDB协会标准测强曲线的适用范围被检测混凝土的强度：10.0~80.0MPa。山东地标测强曲线的适用范围符合普通混凝土用材料、拌和用水的质量标准且粗骨料为碎石，碎石最大粒径不大于40mm；抗压强度为10～60MPa；不掺引气型外加剂；自然养护或蒸气