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混凝土和沥青岩心钻探:何时,为什么,如何

混凝土和沥青岩心钻探:何时,为什么,如何

什么是岩心钻探?

岩心钻孔是从已完成的沥青或混凝土装置中提取代表性样品的可靠方法. 实际建筑材料的钻孔岩心为实验室测试提供了最好的样品,以评估材料质量或验证是否符合项目规范.

为什么岩心取样很重要?

在当今的建筑项目中,大多数岩心钻孔都是为了在混凝土结构中开辟通道或铺设公用管道. 在这种情况下,芯,即被移除的材料的一部分,被丢弃为废料. 然而,在建筑材料检测行业,恢复核心是目标.

这篇博文将重点介绍岩心钻探方法和岩心取样设备. 我们讨论了为什么以及如何从沥青和混凝土中提取岩芯样品. 最后,我们将介绍一些不同的实验室测试.

沥青和. 混凝土:如何使用样品

切割沥青或混凝土芯的过程与此相似, 但是,对每一种材料进行取样的原因有本质上的不同.

混凝土芯样沥青核心样本

沥青取心

热拌沥青是由矿物集料和一定数量的加热沥青混合而成. 热的混合物被放置和拉平,同时仍具有延展性, 在冷却过程中获得强度和刚性,并用碾压机进行致密化. It does not become “hard”; in fact, it is a flexible pavement.

从沥青路面上移除岩心是计划质量控制程序的正常部分. 新路面安装的项目规范通常考虑设计与实际厚度和密度值,以确定规范的合规性和支付因素. 沥青岩心样品也用于在实验室制备或模压的样品上进行的一些相同的测试.

下表列出了ASTM / AASHTO沥青芯的测试方法

设备连接测试方法ASTM规范AASHTO规范
马歇尔稳定度D5581, D6927T 245
间接拉伸强度,IDT(洛特曼)D6931
半圆形的弯曲,渣打银行D8044TP 124
大米比重D2041T 209
沥青轮跟踪T 324, T 340
沥青含量D2172, D6307T 164, T 308
萃取集料的级配D5444T 30
沥青渗透性(佛罗里达法)FM 5-565

沥青空心样本

ASTM D5361 和AASHTO R 67 描述从压实的沥青路面获取核心的标准做法.

混凝土芯样检测

通过重力, 振动, 或强制整合, 波特兰水泥混凝土固结到它的最终位置,同时处于塑性状态,并保持在那里. 随着时间的推移,它会通过水合作用固化, 产生了很大的抗压强度.

硬化混凝土的抗压强度测试通常是混凝土芯的目标. 从混凝土结构取芯,通常是由于混凝土圆筒样品的实验室强度较低. 核心取样程序可以是评估现有结构的一部分, 或者当有理由相信质量或实力被削弱时. 进行的其他混凝土岩心钻孔测试包括厚度, 密度, 磁导率, 或者通过岩相学分析来评估水泥含量, 空气含量/分布, 或碱集料反应性(AAR).

下表列出了选定的ASTM / AASHTO混凝土芯测试方法.

设备连接测试方法ASTM规范AASHTO规范
抗压强度C39T 22
测量混凝土芯的长度C1542
密度 & 硬化混凝土的空隙C642
快速氯离子渗透C1202T 277
岩相检验C856
共振频率D215
电阻率等待T 358
超声波脉冲速度C597

混凝土空心样本

ASTM C42 和AASHTO T 24 描述从硬化的混凝土构件和结构中获取核心的标准做法. ASTM C823 指导混凝土结构的检查和抽样规划.

核心取样设备

安全第一

计划、定位和钻探岩芯样品的首要任务是安全. 光滑、抛光的表面可以隐藏管道、公用管线或隐藏在下面的钢筋. 钻穿这些障碍物的后果从轻微的烦恼到灾难性的不等. 无论结果如何,都可能发生悲惨的事故,或者建筑物可能会遭到不可挽回的破坏.

对现有图纸的初步检查, 与维修或设计人员讨论, 提醒当地的公用事业保护服务将解决许多问题. 各种各样的电子扫描设备在不同的细节水平上探测潜在的地下问题.

  • 金属探测器 找到大多数类型的金属和一些其他材料,接近表面. 他们的定位精度不高,而且他们可能无法很好地了解障碍物是什么.
  • 钢筋定位器和混凝土覆盖仪表 在7 - 8in (178 - 200mm)深度处,明确说明钢筋的位置和方位. 覆盖米也决定了混凝土覆盖的深度和钢筋的大小.
  • 探地雷达(GPR) 为混凝土应用优化的单元提供了结构元素的360°渲染. 所有材料类型的夹杂物,以及孔隙,深度可达28英寸(700mm).

哪一种是最好的岩心钻机

现在有各种各样的岩心钻机, 有些人在混凝土或沥青材料上挖洞做得很好. Our job is not making holes; it is extracting high-quality, uniform cores for laboratory testing. 这一标准要求设备具有足够的动力和控制能力,以便在困难的材料中使取心钻头直钻. 钻机马达安装在坚固的框架上,具有精确的进给, 固定牢固,防止抖振, 流浪的, 抓住了钻头, 这些都直接影响样品的质量.

我们推荐专业的电动或汽油动力取芯机, 配置用于湿取心,以冷却取心钻头和冲洗岩屑. 钻机马达或传动头应该安装在坚固的机架上,机架上有托架系统,以保持对准,并允许钻头均匀前进. 项目的位置和类型决定了岩心钻机的最佳选择.

  • 电动核心演习 在大多数环境中是否设置迅速且操作安全, 即使在偏远的地方, 如果使用便携式发电机. 机载真空系统安全地锚定单元,平滑的表面,以稳定的操作. 地脚螺栓也可以确保具有挑战性的应用的基础.
  • 汽油核心演习 在没有电力供应的偏远地点操作,但如果环境在室内或通风不良,则不能安全使用. 发动机的重量, 结合大平台, 将钻机固定以保持平稳, 稳定运行.

核心钻床

选择最佳取心钻头

在技术和设备上的细微差别可以产生沥青或混凝土材料的最佳样品.

取样有两种类型的取心钻头可供选择:一件式、闭头式和开式. 闭头直接安装到螺纹钻主轴. 开式井口装置需要单独的膨胀器组来连接取心钻. 闭头钻头在偶尔使用时更方便, 而对于要求更高的生产应用而言,开式装置具有较高的成本效益. 开头钻头也是一个更好的选择,它使取心标本更容易.

取心位

沥青路面在提取岩心样品时存在着独特的问题. 它比混凝土更软,但也更有磨蚀性. 金刚石取心钻头摩擦产生的热量使沥青变得更软、更粘. 随着材料的软化,它会夹住金刚石钻头,使钻头停止工作并损坏样品.

为了更好地渗透软材料, 沥青专用岩心钻头 使用硬粘接材料固定切割钻石到位. 当切割柔软的材料时,钻石的形状会保持更长时间而不会断裂. 一个坚硬的结合矩阵可以使昂贵的钻石保持在合适的位置,切割时间更长. 在沥青已经变暖的环境中, 将干冰或其他冷却材料应用于切削工具或路面表面,使样品的变形最小化.

一旦混凝土充分硬化, 它变得更容易提取高质量, 完整的样品. 在固化的早期或绿色阶段取芯很可能会损坏样品.

这似乎是违反直觉的,但是 具体的取心位 使用较软的粘接材料,以确保钻石. 当切削坚硬、易碎的材料时,金刚石断裂迅速,寿命较短. 当它们不再有效时,较软的键合矩阵允许它们被带走, 暴露新的钻石更快的混凝土切割.

埋置钢筋是混凝土取心的一个重要因素,在沥青取样时不需要考虑. 如上所述,必须非常小心,以避免切割钢筋. 冲洗水颜色的明显变化通常表明钻头正在切割钢材. 对于使用骨料和硬化水泥材料的钻头来说,摩擦产生的热量不是问题.

设备配件

岩心钻具配件在岩心取样过程中提供了额外的解决方案.

  • 加压水箱 当自来水太脏或无法供应时,提供易于管理的供水系统.
  • 水再循环 这是另一种解决方案,用于供水有限,清洁是一个问题.
  • 钻井扩展棒 扩大岩心钻头的深度能力.

有时, 取芯过程中最具挑战性的部分是从钻孔中取出岩心样品. 一旦固定,底部表面通常是粗糙和锯齿状的,需要修剪.

  • 用来折断岩心并将其从孔中撬出的螺丝刀和楔子是粗糙的,会损坏岩心, 这使得它不适合用作测试样本. 专业 回收钳和取出器 确保样品完整,适合实验室检测.
  • 砌体锯 用金刚石刀片进行样品制备是一种强有力的工具. 这是准备测试核心样品的最后一步. 它是否仅仅意味着圆柱形核的每一端都“摆正”, 切平, 或纵向切片.

我们希望这篇博客文章能帮助你理解这些方法和内容 核心取样设备 用作沥青和混凝土. 请loveBet爱博体育下载 测试专家 讨论您的特定应用程序.

 关于作者本·巴克斯