在建筑工程中，柱梁節(jié)點(diǎn)、墻梁節(jié)點(diǎn)是重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其混凝土質(zhì)量狀況是各方關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是在回彈檢測結(jié)果不合格的情況下，更為突出。鉆芯法是局部破損法、是公認(rèn)的驗(yàn)證混凝土強(qiáng)度較可靠的方法，因此準(zhǔn)確檢測芯樣的強(qiáng)度是驗(yàn)證混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文針對節(jié)點(diǎn)混凝土取芯、芯樣加工及其試驗(yàn)過程進(jìn)行了具體的闡述。
節(jié)點(diǎn)定義及檢測
節(jié)點(diǎn)是指相連接的柱和梁、墻和梁的混凝土，與梁的混凝土相差兩個(gè)或兩個(gè)以上強(qiáng)度等級的混凝土構(gòu)件，節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度等級與柱、墻的強(qiáng)度等級相同。在梁與柱、墻交接的兩端500mm范圍內(nèi)都屬于節(jié)點(diǎn)范圍。由于節(jié)點(diǎn)的部位特殊，是施工的重點(diǎn)部位，也是施工中的薄弱環(huán)節(jié)。節(jié)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度檢測方法比較多，通常優(yōu)先選用回彈法，回彈法是無損檢測混凝土的法，因其可以快速準(zhǔn)確檢測出結(jié)果，被廣泛應(yīng)用于工程檢測中。由于節(jié)點(diǎn)的尺寸大小有限，所以回彈測區(qū)布置受到限制，但至少需要布置5個(gè)測區(qū)。節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑方式對混凝土強(qiáng)度推定值有著顯著影響，相同的回彈值，泵送混凝土與非泵送混凝土依據(jù)測強(qiáng)曲線不同，檢測結(jié)果相差較大。依據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 23-2011中規(guī)定的檢測方法進(jìn)行檢測，計(jì)算強(qiáng)度推定值。
節(jié)點(diǎn)芯樣制取及試驗(yàn)注意事項(xiàng)
2．1芯樣制取的條件
采用回彈法檢測節(jié)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度，尤其是混凝土檢測結(jié)果不合格時(shí)，需要在回彈最低測區(qū)強(qiáng)度換算值測區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行取芯。當(dāng)回彈測區(qū)中最低值有兩個(gè)測區(qū)時(shí)，應(yīng)選擇對構(gòu)件影響較小的測區(qū)。由于節(jié)點(diǎn)構(gòu)件配筋比較密集，鉆取標(biāo)準(zhǔn)直徑的芯樣難度大，芯樣直徑越大在鉆取時(shí)越難避開鋼筋，而影響結(jié)構(gòu)安全。鉆取芯樣直徑的大小應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)混凝土中粗集料的粒徑、配筋情況及鋼筋間距等條件限制，在條件允許的情況下，應(yīng)優(yōu)先選擇鉆取標(biāo)準(zhǔn)芯樣的鉆頭，在鉆取節(jié)點(diǎn)構(gòu)件時(shí)宜選擇合適小直徑的鉆頭，取芯應(yīng)避開主筋、箍筋，鉆取符合標(biāo)準(zhǔn)要求的芯樣。
2．2芯樣鉆取注意事項(xiàng)
一般節(jié)點(diǎn)構(gòu)件中的鋼筋比較密集，因?yàn)橹?、墻的縱向鋼筋和梁縱向鋼筋交匯處、尺寸較小，需要用混凝土鋼筋檢測儀先定位節(jié)點(diǎn)主筋和箍筋的具體位置，當(dāng)鋼筋檢測儀采用電磁感應(yīng)原理時(shí)，應(yīng)注意測試鋼筋時(shí)的滯后性。在測試前應(yīng)對儀器進(jìn)行預(yù)熱和調(diào)零，調(diào)零時(shí)探頭應(yīng)遠(yuǎn)離金屬物體[1]。在準(zhǔn)確定位具體的鋼筋位置比較困難，需要測試人員具有判斷鋼筋是接頭還是綁絲，定位偏差容易鉆取到主筋，也可以在鉆取的過程中，當(dāng)鉆頭遇到鋼筋時(shí)，可以及時(shí)調(diào)整取芯位置，避免對構(gòu)件造成更大的損傷。在芯樣鉆取完成后觀察芯樣是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求、芯樣是否有裂縫，觀察芯樣中是否含有鋼筋，若有鋼筋應(yīng)記錄鋼筋直徑、位置等，以及是否影響芯樣加工，芯樣中較多含有一根直徑小于10mm的鋼筋，鋼筋基本與軸線垂直且離開端面10mm以上。目前建筑工程中節(jié)點(diǎn)混凝土的粗集料最大公稱粒徑大部分為31.5mm，構(gòu)件箍筋加密區(qū)間距通常為100mm，箍筋直徑為6mm~14mm，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，故需要鉆取的最小芯樣直徑不應(yīng)低于70mm。常見的箍筋加密區(qū)配筋間距為100mm，通常直徑75mm鉆頭的外徑為83mm。因而宜采用直徑75mm的內(nèi)徑鉆頭鉆取芯樣[2]。既符合《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS 03：2007標(biāo)準(zhǔn)要求，也符合現(xiàn)場鉆取節(jié)點(diǎn)芯樣的較好尺寸。因?yàn)樾緲又睆皆酱筱@取鋼筋的幾率越大，芯樣直徑越小，其抗壓強(qiáng)度離散性越大，偶然性越大。在鉆芯時(shí)應(yīng)調(diào)整好冷卻水的流量和控制好進(jìn)鉆的速度，可以減少對芯樣質(zhì)量的損傷[3]。在構(gòu)件取芯后，為了不影響構(gòu)件的工作性能，及時(shí)將鉆取的孔洞用比構(gòu)件混凝土強(qiáng)度高一強(qiáng)度等級的微膨脹細(xì)石混凝土修補(bǔ)。
2．3芯樣加工注意事項(xiàng)
在鋸切芯樣時(shí)，注意控制芯樣的鋸切速度，鋸切速度過快會(huì)出現(xiàn)粗骨料與混凝土界面產(chǎn)生松動(dòng)、微小裂縫、芯樣掉角等。鋸切后的芯樣端面處理，宜采用磨平機(jī)磨平端面；當(dāng)芯樣端面在補(bǔ)平時(shí)注意所用材料，不同材料所補(bǔ)平的厚度不同，在補(bǔ)平過程中及時(shí)測量補(bǔ)平層厚度和端面水平，確保補(bǔ)平厚度、平整度滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，芯樣加工后的高徑比在0.95~1.05之間。對需要泡水的芯樣試件，在端面補(bǔ)平處理后，應(yīng)等端面材料完全干燥后再泡水，在20±5℃的清水中浸泡40~48h，取出后立即試驗(yàn)。
2.4芯樣抗壓注意事項(xiàng)
芯樣抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，芯樣試件應(yīng)放置在半球形支座上，芯樣軸心線與試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)力中心線重合，確保芯樣在抗壓時(shí)處于水平狀態(tài)、軸心受壓、壓力均勻分布。芯樣抗壓試驗(yàn)速率控制應(yīng)按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50081中的立方體試塊抗壓試驗(yàn)方法進(jìn)行。
鉆芯法檢測柱梁節(jié)點(diǎn)
墻梁節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度實(shí)際案例分析
某新建工程，采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，一層柱、墻混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C40，二層梁板混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C30。在一次“雙隨機(jī)”檢查過程中，回彈法檢測柱、柱梁節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度等級推定值均小于其混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級值。根據(jù)回彈檢測記錄表，柱低測區(qū)強(qiáng)度換算值為38.9MPa，節(jié)點(diǎn)最低強(qiáng)度換算值為26.9 MPa。根據(jù)圖紙柱構(gòu)件主筋為12根直徑25mm，箍筋直徑為14mm，節(jié)點(diǎn)箍筋加密區(qū)的箍筋間距為100mm。 在最低強(qiáng)度測區(qū)位置，先用混凝土鋼筋檢測儀定位出測區(qū)內(nèi)的鋼筋分布情況并標(biāo)出鋼筋具體位置，鉆取直徑為75mm的芯樣，在取出芯樣后，做好樣品唯一性標(biāo)識(shí)。觀察芯樣時(shí)發(fā)現(xiàn)芯樣端部表層有10~20mm厚的水泥砂漿層，芯樣試件經(jīng)鋸切后，在這層芯樣內(nèi)部中不含有粗集料。導(dǎo)致回彈結(jié)果不符合要求主要是由于混凝土表面硬度不夠引起的，次要因素是混凝土在澆筑后模板很快拆除、沒有及時(shí)養(yǎng)護(hù)引起的。但芯樣經(jīng)鋸切加工后實(shí)際抗壓強(qiáng)度：柱的混凝土強(qiáng)度達(dá)到46.2 MPa、柱梁節(jié)點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到43.6 MPa，都達(dá)到了其構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。柱的芯樣混凝土抗壓值與混凝土回彈測區(qū)強(qiáng)度換算值相差7.3 MPa、柱梁節(jié)點(diǎn)的芯樣混凝土抗壓值與混凝土回彈測區(qū)強(qiáng)度換算值相差16.7MPa。該工程柱梁節(jié)點(diǎn)混凝土表面與內(nèi)部混凝土強(qiáng)度不一致，其強(qiáng)度相差3個(gè)多強(qiáng)度等級，已經(jīng)超過了回彈法檢測混凝土的適用范圍。因此需要對回彈法檢測結(jié)果進(jìn)行修正。
解決方法：
?。?）可在節(jié)點(diǎn)澆筑過程中可控制、調(diào)整施工配合比、不可過分振搗。
?。?）在澆筑梁板混凝土?xí)r，應(yīng)防止梁板的混凝土滲透到節(jié)點(diǎn)中。
?。?）增加混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間、必要時(shí)用覆膜養(yǎng)護(hù)，在混凝土澆筑完成后，推遲拆除了模板時(shí)間，帶模板養(yǎng)護(hù)。
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