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混凝土和沥青岩心钻孔:何时、为何和如何

混凝土和沥青岩心钻孔:何时、为何和如何

什么是岩心钻探?

取芯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项目规范的符合性.

为什么岩芯取样很重要?

在当今的建筑项目中,大多数核心钻孔都是为进入混凝土结构或使公用管道通过混凝土结构创造开口. 在这些情况下,核心,即被移除的部分材料,被当作废料丢弃. 然而,在建筑材料检测行业,回收核心是目标.

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心样本. 最后,我们将介绍一些不同的实验室测试.

沥青和. 具体:如何使用样本

切割沥青或混凝土芯的过程是类似的, 但是对这些材料进行取样的原因本质上是不同的.

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量的加热沥青混合而成. 将热的混合物放置并调平,同时仍然具有延展性, 随着冷却和轧制压实机的致密化,增加强度和硬度. It does not become “hard”; in fact, it is a flexible pavement.

从沥青路面上去除岩心是计划好的质量控制程序的一个正常部分. 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,以确定规范符合性和支付因素. 沥青岩心样品也用于在实验室制备或模制的样品上进行的一些相同的测试.

下表列出了ASTM / AASHTO沥青芯测试方法

按测试方法连接设备ASTM规范AASHTO规范
马歇尔稳定度D5581, D6927T 245
间接抗拉强度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
提取集料的级配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 描述从压实沥青路面中获取芯材的标准操作规程.

混凝土芯样测试

通过重力, 振动, 或强制整合, 硅酸盐水泥混凝土在塑性状态下固结到最终位置并保持在那里. 它通过水化和硬化的过程,随着时间的推移而固化, 提高了抗压强度.

硬化混凝土的抗压强度测试通常是混凝土芯的目标. 从混凝土结构中取芯往往是由于混凝土圆柱体样品的实验室强度较低. 岩心取样程序可以是现有结构评估的一部分, 或者当有理由相信品质或力量已经妥协. 其他进行的混凝土芯钻试验包括厚度, 密度, 磁导率, 或岩石分析以评估水泥含量, 空气含量/分布, 或碱集料反应性(AAR).

下表列出了选定的ASTM / AASHTO混凝土芯材测试方法.

按测试方法连接设备ASTM规范AASHTO规范
抗压强度C39T 22
混凝土芯长度的测量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 描述从硬化混凝土构件和结构中获取芯材的标准操作规程. ASTM C823 指导混凝土结构的检验和抽样规划.

核心取样设备

安全第一

在规划、定位和钻探岩心样品时,最重要的是安全. 光滑的表面可能隐藏管道、公用管线或下面隐藏的钢筋. 钻穿这些障碍物的后果从轻微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, 与维修或设计人员进行讨论, 提醒当地公用事业保护服务将解决许多令人担忧的领域. 各种电子扫描设备在不同的细节水平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接近表面的其他材料. 它们的定位精度不高,而且它们可能不能很好地说明障碍是什么.
  • 钢筋定位器和混凝土覆盖仪表 在7至8英寸(178至200毫米)的深度,清楚标明钢筋的位置和方位. 覆盖米还决定了混凝土覆盖的深度和钢筋的尺寸.
  • 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,以及深度高达28in (700mm)的空隙。.

最好的岩芯钻床类型是什么

现在有各种类型的岩心钻可供选择, 有些人在混凝土或沥青材料上打洞做得很好. Our job is not making holes; it is extracting high-quality, uniform cores for laboratory testing. 该标准要求有足够的动力和控制设备,以使取心钻头直行穿过困难的材料. 钻机马达安装在坚固的机架上,进给量精确, 牢固地固定以防止震动, 流浪的, 抓住了那块, 这些都直接影响样品质量.

我们推荐专业的电动或汽油动力取芯机, 配置为湿式取心,冷却取心钻头并冲洗岩屑. 钻头的马达或传动头应该安装在坚固的框架上,并配有运输系统,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最佳岩心钻机的选择.

  • 电动核心演习 能否在大多数环境中快速安装并安全操作, 即使在偏远地区, 如果使用便携式发电机. 机载真空系统可靠地锚定单元平滑表面,以稳定运行. 地脚螺栓也可以在具有挑战性的应用中固定底座.
  • 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. 引擎的重量, 结合大平台, 锚定钻机使其平稳, 稳定运行.

核心钻床

选择最佳取心钻头

技术和设备的细微差异产生最佳的沥青或混凝土材料样品.

取样有两种类型的取心钻头可供选择,一种是闭式钻头,另一种是开式钻头. 闭头直接安装到螺纹钻主轴. 开口式钻具需要单独的膨胀装置连接到取心钻具上. 闭头位更方便偶尔使用, 然而,在更高要求的生产应用中,开口式装置具有较高的成本效益. 开口钻头也是一个更好的选择,使岩心标本更容易检索.

取心位

沥青路面在提取岩心样本时存在一些独特的问题. 它比混凝土更软,但也更耐磨. 金刚石取心钻头摩擦产生的热量使沥青变得更软、更粘. 当材料变软时,它会夹住金刚石钻头,使钻头失速并损坏样品.

为了在较软的材料中更好地渗透, 专用沥青岩心钻头 用坚硬的粘合材料将切割的钻石固定在合适的位置. 当切割柔软的材料时,钻石保持形状的时间更长而不会破裂. 一个坚硬的结合矩阵保持昂贵的钻石在地方和切割更长的时间. 在沥青已经变暖的环境中, 在切割工具或路面上使用干冰或其他冷却材料可使样品的变形程度降到最低.

一旦混凝土足够硬化, 更容易提取高质量的产品, 完整的样品. 在早期或绿色养护阶段取芯可能会损坏样品.

这似乎有悖直觉,但是 具体的取心位 使用较软的粘合材料来固定钻石. 当切割坚硬、脆的材料时,金刚石破裂快,寿命短. 当它们不再有效时,一个较软的粘合矩阵允许它们被带走, 显露出新的钻石以加快混凝土切割.

预埋钢筋是混凝土取心的一个重要因素,当取样沥青时不需要考虑. 如上所述,必须非常小心避免切割钢筋. 清洗水颜色的明显变化通常表明钻头正在切割钢. 摩擦产生的热量对骨料和硬化水泥材料的钻头操作来说不是问题.

设备配件

岩芯钻机附件在岩芯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使用时,提供易于管理的供水.
  • 水再循环 对于供水有限且需要清理的应用,是否有另一种解决方案.
  • 钻井扩展棒 扩大岩心钻机和钻头的深度能力.

有时, 取心过程中最具挑战性的部分是从钻孔中提取取心样品. 一旦固定,底部表面通常是粗糙和锯齿,需要修剪.

  • 用来拧断岩心并将其从井中撬出的螺丝刀和楔子是粗糙的,会损坏岩心, 使其不适合作为试验样品使用. 专业 回收钳和提取器 确保样品完整,适合实验室测试.
  • 砌体锯 在样品制备中,金刚石刀片是一个强有力的选择工具. 它们是准备测试的核心样品的最后一步. 不管这是否意味着圆柱形核的两端都要“平齐”, 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 核心取样设备 用于沥青和混凝土. 请loveBet爱博体育下载 测试专家 来讨论你的具体应用.

 关于作者本·巴克斯