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取芯法测试水泥混凝土路面强度方法

关键字: 取芯法测试水泥混凝土路面强度方法日期: 2020-5-14 17:46:43 点击 16242 次

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JTG 3450—2019《公路路基路面现场测试规程》----8 水泥混凝土强度

取芯法测试水泥混凝土路面强度方法

JTG 3450—2019《公路路基路面现场测试规程》T 0958-2019取芯法测试水泥混凝土路面强度方法

1 适用范围
本方法适用于取芯测试水泥混凝土路面混凝土劈裂强度、抗压强度值，评价水泥混凝土路面强度。
2 仪具与材料技术要求
（1）路面取芯机：手推式或车载式。采用φ150mm 的钻头，配有淋水冷却装置。
（2）游标卡尺：量程不小于200mm，分度值为0.02mm。
（3）钢卷尺：量程不小于5m，分度值为1mm。
（4）万能角度尺：分度值2′。
（5）塞尺：最小分度值0.02mm。
（6）钢板尺：长度不小于300mm。
（7）压力试验机：符合《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）中T0551 的规定。
（8）劈裂夹具：符合《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）中T0561 的规定。
（9）其他：岩石切割机，岩石磨平机、铁锹、毛刷等。
3 测试步骤
3.1 准备工作
（1）按照本规程T 0902 的方法确定测试位置。
（2）将取样位置清扫干净。
3.2 测试步骤
（1）按照本规程T 0903 的方法在测试位置钻取芯样。
（2）按照以下要求加工芯样
①劈裂试验芯样直径为150mm，抗压试验芯样直径为150mm 或100mm；高度与直径之比应为1。
②芯样试件内不得含有钢筋或钢纤维。
③锯切后的芯样应进行端面处理，可采取在磨平机上磨平端面的处理方法。
④加工好的芯样应按下列规定测量尺寸：
a.用游标卡尺在芯样试件两端及中部相互垂直的位置上测量，取算术平均值作为芯样直径，精确至0.5mm；
b．用游标卡尺在芯样端面两个垂直直径方向测量，取算术平均值作为芯样高度，精确至0.5mm；
c.用万能角度尺测量芯样试件两个端面与母线的夹角，精确至0.1°；
d.将钢板尺侧面紧靠在芯样试件承压面（线）上，用塞尺测量钢板尺和承压面（线）的之间的缝隙，最大缝隙为芯样试件的平整度。
⑤芯样试件尺寸偏差超过下列数值时，相应的测试数据无效：
a.芯样试件的实际高径比小于0.95 或大于1.05；
b.沿芯样试件高度的任一直径与平均直径相差大于2mm；
c.芯样试件端面与轴线的不垂直度大于1°；
d.不平整度在每100mm 长度内超过0.1mm。
（3）对加工好的芯样按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）的要求进行劈裂试验。
（4）对加工好的芯样按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）的要求进行抗压强度试验。
4 数据处理
4.1 芯样劈裂强度𝑓􀭡􀭲按式（T 0958-1）计算：（T 0958-1）
式中：𝑓ct——芯样劈裂强度（MPa）；
𝐹——极限荷载（N）；
𝑑m——芯样截面的平均直径（mm）；
𝑙m——芯样平均长度（mm）。
4.2 芯样抗压强度𝑓cu按式（T 0958-2）计算：（T 0958-2）
式中：𝑓cu——芯样抗压强度（MPa）；
𝐹——极限荷载（N）；
A——芯样试件抗压截面面积（mm2）。
4.3 强度测试值的计算及异常数据的取舍原则为：以3个试件测值的算术平均值为测试值，结果计算准确至0.01MPa。如3 个试件中最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则取中间值为测试值；如有两个测值与中间值的差值均超过上述规定时，则该组试验结果无效。劈裂强度结果计算准确至0.01MPa；抗压强度结果计算准确至0.1MPa。
5 报告
本方法应报告以下技术内容：
（1）测试位置信息（测试位置、测区数量等）。
（2）芯样信息、养护条件。
（3）劈裂强度值、抗压强度值。

条文说明

本方法参照《钻芯法检测混凝土强度技术规程》（CECS 03：2007）、《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）和《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/T F30-2014）编制，这些规程关于取芯法测试混凝土劈裂强度规定存在一些差异。
在本规程修订调研阶段普遍反映出两个问题：

①是关于试件尺寸和高径比的问题。CECS 03：2007 规定试件最小直径为100mm，高径比1：1，JTG E30-2005 试件最小直径为100mm，高径比2：1，JTG/T F30-2014 规定试件直径为150mm，高径比1：1。从理论上讲，无论试件尺寸和高径比采用何值，材料劈裂强度值应为一定值，但是受试验边界条件、试件内部均匀度、加载速率等因素的影响往往表现出一定的差异，混凝土标准试件尺寸为150mm，因此本方法规定宜采用直径150mm 的试件；采用直径150mm 试件的话有时受路面厚度和配筋的影响2：1 的高径比将无法保证，故在此规定采用1：1 高径比。
②是关于劈裂强度和弯拉强度换算公式统一的问题。鉴于《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/T F30-2014）13.2.7 比较明确的规定，故本方法未做说明，建议参照JTG/T F30 执行。
《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/TF30-2014）13.2.7 条规定，路面板钻芯、圆柱体劈裂强度与标准小梁弯拉强度与强度换算可按照下列规定进行：
（1）高速公路、一级公路应通过试验得到各自工程的统计公式，用于确定统计公式的试验组数不宜少于15 组。试验时，试件水泥用量的变动范围宜为±50kg/m3；如强度离散型满足统计要求，可将φ150mm×150mm 钻芯圆柱体和浇筑圆柱体、150mm×150mm×150mm 立方体三者同龄期的劈裂强度视为同等。（2）二级及二级以下公路混凝土路面板钻芯劈裂强度与标准小梁弯拉强度可根据集料岩石品种和类型，分别按照下下列公式换算得出。
石灰岩、花岗岩碎石混凝土 (T0958-2)
玄武岩碎石混凝土 (T0958-3)
砾石混凝土 (T0958-4)
式中：fc——混凝土标准小梁弯拉强度（MPa）；
fsp——混凝土直径150mm 钻芯圆柱体的劈裂强度（MPa）。

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