中华人民共和国行业标准铁路工程结构混凝土强度检测规程TB 10426--2004J 342-2004 1
主编单位:中铁三局集团有限公司
批准部门:中华人民共和国铁道部
施行日期:2004年4月1日
关于发布《铁路工程土工试验规程》等5项
铁路工程建设标准的通知
铁建设函[2004]121号
《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2004)、《铁路工程水文地质勘察规程》(TB10049--2004)、《铁路工程物理勘探规程》(TB10013--2004)、《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》(TB10223-- 2004)及《铁路工程结构混凝土强度检测规程》(TB10426--2004)等5项铁路工程建设标准,经审查现予发布,自2004年4月1日起施行。原《铁路工程土上试验方法》(TBJ 102-87,含1996年局部修订版)、《填土密度湿度核子仪测试规程》(TB/T10217--96)、《铁路供水水文地质勘测规则》(TBJ15-96)、《铁路工程水文地质勘测规范》(TB10049--96)、《铁路工程物理勘探规程》(TB10013--
98)同时废止。
以上标准由铁道部建设管理司负责解释,由中国铁道出版社和铁路工程技术标准所组织出版发行。
中华人民共和国铁道部
二○○四年三月九日
前言
本规程是根据铁道部《关于印发2003年铁路工程建设规范、定额、标准设计编制计划的通知》(铁建设函[2003)41号)的要求编制而成的。
本规程在编制过程中,广泛吸收了路内外结构混凝土强度检测的成熟经验,并结合铁路工程的特点提出了铁路混凝土无损检测的五种检测方法,与《铁路混凝土强度检验评定标准》(TBl0425--94)和《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TBl0424-2003)配套使用。
本规程共分8章和17个附录。其主要内容包括:总则、术语和符号、基本规定、钻芯法、回弹法、超声回弹综合法、后装拔出法、同条件养护试件法等。
本规程以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。在执行本规程过程中,希望各单位结合工程实践,认真总结经验,积累资料。如发现需要修改和补充之处,请及时将意见及有关资料寄交中铁三局集团有限公司(山西省太原市迎泽大街269号,邮政编码:030001),并抄送铁路工程技术标准所(北京市羊坊店路甲8号,邮政编码:100038),供今后修订时参考。
本规程由铁道部建设管理司负责解释。
本规程主编单位:中铁三局集团有限公司。
本规程参编单位:铁路工程技术标准所。
本规程主要起草人:吴仁友、薛古岗、张良春、刘志江、白民毅、唐南生。
1 总 则
1.0.1 为统一铁路工程结构混凝土抗压强度(简称结构混凝土强度)的检测技术和方法,保证检测质量,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于铁路工程结构混凝土抗压强度的检测。
1.0.3 结构混凝土强度检测前应根据检测目的、结构类型、结构状态、结构所处环境条件等选用适宜的检测方法。
1.0.4 从事结构混凝土强度检测的单位及人员应具备相应的资质、资格。
1.0.5 结构混凝土强度检测除应符合本规程外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 结构混凝土强度 structure concrete compressive strength
对现浇混凝土结构或预制混凝土构件实体按规定的方法进行检测所得出的混凝土抗压强度值。
2.1.2 测区 test area
检测结构或构件混凝土抗压强度时的一个检测单元。
2.1.3 测点 test point
测区内的一个检测点。
2.1.4 混凝土强度换算值 conversion value of concrete compres-sive strength
检测值通过某种换算关系换算成相当于被测结构物所处条件及龄期下、边长为150mm混凝土立方体试块的抗压强度值。
2.1.5 混凝土强度推定值 putative value of concrete compressive strength
相应于混凝土强度换算值总体分布中保证率不低于95%的强度值。
2.1.6 等效养护龄期 eguivalent curing age
混凝土同条件养护试件达到标准条件下养护效果所需要的时间。
2.2 符号
3 基本规定
3.0.1 结构混凝土强度检测前应具备下列资料:
1 结构类型、尺寸及所处部位;
2 设计要求的混凝土强度等级;
3 粗骨料品种、最大粒径及混凝土配合比;
4 混凝土浇筑、养护情况及龄期。
3.0.2 结构混凝土强度检测所用仪器设备应符合相关标准的规定且状态良好,并应按规定进行检定、校验。
3.0.3 结构混凝土强度检测部位及所取试件应具有代表性。在实体结构上检测时应避开主筋、预埋件和管线,并尽量避开其他钢筋。
3.0.4 用钻芯法与其他非破损方法综合测定混凝土强度时,钻芯部位应在该方法的测区内或测区附近。
3.0.5 因检测混凝土强度而破损的结构部位,在检测工作结束后应按规定及时进行修补。
4 钻 芯 法
4.1 一般规定
4.1.1 钻芯法适用于除预应力混凝土结构外的结构混凝土强度检测。
4.1.2 钻芯法芯样试件钻取部位应考虑下列因素:
1 受力较小的部位;
2 混凝土质量有代表性的部位;
3 钻孔中心距结构或构件边缘不宜小于150mm;
4 便于钻芯机安放与操作的部位;
5 避开主筋、预埋件和管线的位置,并尽量避开其他钢筋。
4.1.3 每个构件的芯样数量不应少于3个。对基桩取芯时应符合下列规定:
1 桩径小于1.2m时钻1孔,桩径为1.2~2.0m时钻2孔,桩径大于2.0m时钻3孔;
2 桩长小于或等于30m时,每孔取3组(每组3个);桩长大于30m时,每孔取4组。
4.1.4 芯样试件直径应为100mm或150mm,且不宜小于骨料最大粒径的3倍。
4.1.5 芯样试件的高度与直径之比应为1~2。
4.1.6 芯样试件内不应含有钢筋。当不能满足时,每个试件内最多只允许含2根直径小于10mm的钢筋,且钢筋应与芯样轴线垂直。
4.1.7 钻取芯样后的结构或构件应及时对孔洞进行修补。修补材料可选用树脂类或微膨胀水泥类细骨料混凝土。当采用微膨胀水泥类细骨料混凝土修补时,应比原设计混凝土强度提高一个等级。
4.2 主要仪器设备
4.2.1 钻芯机应具有足够的刚度、操作灵活、移动方便和便于固定,并应有水冷却系统。
4.2.2 钻取基桩芯样应采用液压操纵的钻芯机。钻芯机应配备单动双管钻具以及相应的孔口管、扩孔器、卡簧和扶正稳定器。钻杆应顺直,直径宜为50mm。钻芯机设备参数应符合下列规定:
1 额定最高钻速不低于790r/min;
2 转速调节范围不少于4挡;
3 额定配用压力不低于1.5MPa。
4.2.3 钻头宜采用金刚石或人造金刚石薄壁钻头。钻头胎体不得有肉眼可见的裂缝、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得大于0.3mm,钻头的径向跳动不得大于1.5mm。
4.2,4 锯切机应具有冷却系统和夹紧芯样的装置,配套使用的人造金刚石圆锯片应有足够的刚度。
4.2.5 芯样补平装置(或磨平机)应保证芯样的端面平整和端面与芯样轴线垂直。
4.2.6 探测钢筋位置的磁感仪,应适于现场操作,最大探测深度不应小于60mm,探测位置的允许偏差宜为±5mm。
4.2.7 取芯及加工完成后,应及时对钻芯机和芯样加工设备进行维修保养。
4.3 芯样钻取及加工
4.3.1 钻芯机必须安放平稳,固定牢靠。固定方法可根据钻芯机的构造和施工现场的具体情况确定。
4.3.2 钻芯机应在安装钻头前通电检查主轴旋转方向。并将主轴线调整到与被钻取芯样的混凝土表面相垂直。
4.3.3 钻芯机接通水源、电源后,将变速钮调到所需转速。正向转动操作手柄,使钻头缓慢接触混凝土表面,待钻头刃部入槽稳定后方可加压。进钻到预定深度后,反向转动操作手柄,将钻头提升到接近混凝土表面,然后停电、停水。
4.3.4 钻芯时用于冷却钻头和排除混凝土碎屑的冷却水流量宜为3~5L/min,出口水温不宜大于30℃。
4.3.5 卸取芯样时,应采取措施,保证芯样完整。
4.3.6 取出的芯样应在稍微晾干后标上清晰的标记,并按本规程附录A做好记录。
芯样在运送前应仔细包装,以防损坏。
4.3.7 采用锯切机加工芯样试件时,应将芯样固定,并使锯切平面垂直于芯样轴线。锯切过程中,应冷却人造金刚石圆锯片和芯样。
4.3.8 锯切后的芯样,当不能满足平整度及垂直度要求时,宜采用下列方法进行端面加工:
1 在磨乎机上磨平。
2 用水泥砂浆(水泥净浆)或硫磺胶泥(硫磺)等材料在专用补乎装置上补平。水泥砂浆(水泥净浆)补平厚度不宜大于5mm;硫磺胶泥(硫磺)补平厚度不宜大于1.5mm。补平层与芯样必须结合牢固。
芯样端面补平方法可按本规程附录B进行。
4.3.9 加工后的芯样应对其几何尺寸进行下列测量:
1 平均直径:用游标卡尺测量芯样中部,在相互垂直的2个位置上,取测量的算术平均值,精确至0.5mm;
2 芯样高度:用钢卷尺或钢板尺进行测量,精确至1mm;
3 垂直度:用万能角度尺测量两个端面与母线的夹角,精确至0.1°;
4 平整度:用钢板尺紧靠在芯样端面上,一面转动钢板尺,一面用塞尺测量钢板尺与芯样端面之间的缝隙。
4.3.10 芯样尺寸偏差及外观质量应符合下列规定:
1 加工后的芯样,高度大于0.95d(d为芯样试件平均直径)并小于2.05d;
2 沿芯样高度任一直径与平均直径相差小于2mm;
3 芯样端面平整度的允许偏差在100mm长度内为±O.1mm;
4 芯样端面与轴线垂直度的允许偏差为±2°;
5 芯样无裂缝或其他较大缺陷。
4.4 芯样强度试验
4.4.1 芯样试件的抗压强度试验应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081)中圆柱体试件抗压强度试验的规定进行。
4.4.2 芯样试件应在与被检测结构或构件混凝土湿度基本一致的条件下进行试验。
当结构所处环境比较干燥时,芯样试件应在室内自然干燥3d后进行试验。
当结构所处环境比较潮湿时,芯样试件应在20℃±5℃的清水中浸泡40~48h,从水中取出后立即进行试验。
4.5 混凝土强度换算及推定
4.5.1 芯样试件的混凝土强度换算值系指将钻芯法测得的芯样强度,换算成相应测试龄期的、边长为150mm立方体试块的抗压强度。
4.5.2 芯样试件的混凝土强度换算值,应按下式计算:
4.5.3 高度和直径均为1OOmm或150mm芯样试件的抗压强度测试值,可直接作为混凝土的强度换算值。
4.5.4 单个构件或单个构件局部区域的混凝土强度推定值可取芯样试件混凝土强度换算值中的最小值,即
4.5.5 检测工作完成后,应按本规程附录C的规定填写试验记录和试验报告。
5 回 弹 法
5.1 一般规定
5.1.1 回弹法适用于结构混凝土强度检测,必要时可用钻芯法验证。
回弹法不适用于表面有明显缺陷、遭受冻害、化学侵蚀、火灾和高温损伤的结构混凝土强度检测。
5.1.2 结构或构件混凝土强度检测数量应符合下列规定:
1 单个检测:适用于单个结构或构件的检测。
2 批量检测:适用于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的同类结构或构件。按批进行检测的构件,抽检数量不得少于同批构件总数的50%且构件数量不得少于2件。
5.1.3 结构或构件的测区应符合下列规定:
1 每一结构或构件测区数不应少于10个。
2 相邻两测区的间距应控制在2m以内,测区离构件端部或施工缝边缘的距离不宜大于0.5m,且不宜小于0.2m。
3 测区宜选在使回弹仪处于水平状态检测混凝土浇筑侧面。当不能满足这一要求时,可使回弹仪处于非水平状态检测混凝土浇筑侧面、顶面或底面。
4 测区宜选在构件的两个对称可测面上,也可选在一个可测面上,且应均匀分布。在构件的重要部位及薄弱部位必须布置测区,并应避开预埋件。
5 测区的面积不宜大于0.04m2。
6 检测面应为混凝土表面,并应清洁、平整,不应有疏松层、浮浆、油垢、涂层以及蜂窝、麻面,必要时可用砂轮清除疏松层和杂物,且不应有残留的粉末或碎屑。
5.1.4 结构或构件的测区应标有清晰的编号,必要时应在记录纸上描述测区布置示意图和外观质量情况。
5.2 回 弹 仪
5.2.1 回弹仪应符合下列标准状态的规定:
1 水平弹击时,弹击锤脱钩的瞬间,回弹仪的标准能量应为2.207J;
2 弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间,弹击拉簧应处于自由状态,此时弹击锤起跳点应相应于指针指示刻度尺上"0"处;
3 在洛氏硬度HRC为60±2的钢砧上,回弹仪的率定值应为80±2。
5.2.2 回弹仪使用时的环境温度应为-4℃~+40℃。
5.2.3 回弹仪遇下列情况之一时应送检定单位检定:
1 新回弹仪启用前;
2 超过检定有效期限(有效期为半年);
3 累计弹击次数超过6000次;
4 经常规保养后钢砧率定值不合格;
5 遭受严重撞击或其他损害。
5.2.4 回弹仪在工程检测前后,应按规定做率定试验。率定试验宜在干燥、室温为5℃~35℃的条件下进行。率定时,钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上。测定回弹值时,取连续向下弹击3次回弹值的平均值。弹击杆应分4次旋转,每次旋转宜为90°。弹击杆每旋转1次的率定平均值应为80±2。
5.2.S 回弹仪遇下列情况之一时应进行常规保养:
1 弹击大于2000次;
2 对回弹值有怀疑时;
3 在钢砧上的率定值不合格。
5.2.6 回弹仪的常规保养应符合下列规定:
1 拆开维护时应先使弹击锤脱钩后取出机芯,然后卸下弹击杆,取出里面的缓冲压簧,并取出弹击锤、弹击拉簧和拉簧座。
2 机芯各零部件应进行清洗,重点清洗中心导杆、弹击锤和弹击杆的内孔和冲击面。清洗后应在中心导杆上薄薄涂抹钟表油,其他零部件均不得抹油。
3 清理机壳内壁时,应卸下刻度尺,并检查指针的摩擦力,其值应为0.5~0.8N。
4 不得旋转尾盖上已定位紧固的调零螺丝。
5 不得自制或更换零部件。
6 保养后应按第5。2.4条的规定做率定试验。
5.2.7 回弹仪使用完毕后应使弹击杆伸出机壳,清除弹击杆、杆前端球面、刻度尺表面和机壳上的污垢、尘土。回弹仪不用时,应将弹击杆压入机壳内,待弹击后方可按下按钮锁住机芯装入仪器箱,平放在干燥阴凉处。
5.3 回弹试验
5.3.1 检测时,回弹仪的轴线应始终垂直于结构或构件的混凝土检测面,缓慢施压,准确读数,快速复位。
对弹击时产生颤动的薄壁和小型构件应进行固定。
5.3.2 测点在测区范围内宜均匀分布,相邻两测点的净距不宜小于20mm;测点距外露钢筋、预埋件的距离不宜小于30mm。
测点不应在气孔或外霹石子上,.同一测点只应弹击一次。每一测区应记取16个回弹值,每一测点的回弹值读数估读至1.0。
5.3.3 回弹值测量完毕后,应在有代表性的位置上测量碳化深度值,测点数不应少于构件测区数的30%,取其平均值为该构件每测区的碳化深度值。当碳化深度值极差大于2.0mm时,应在每一测区测量碳化深度值。
5.3.4 碳化深度值测量,可采用适当的工具在测区表面形成直径约15mm的孔洞,其深度应大于混凝土的碳化深度。孔洞中的粉末和碎屑应除净,并不得用水擦洗。同时,应采用浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,当已碳化与未碳化界线清晰时,再用深度测量工具测量已碳化与未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距离,测量不应少于3次,取其平均值。每次读数精确至0.5mm。
5.3.5 计算测区平均回弹值,应从该测区的16个回弹值中剔除3个最大值和3个最小值,余下的10个回弹值应按下式计算:
5.3.8 当检测时回弹仪为非水平状态且测试面为非混凝土的浇筑侧面时,应先按本规程附录D对回弹值进行角度修正,再按本规程附录E对修正后的回弹值进行浇筑面修正。