混凝土结构现场检测技术分析论文_肖德华

混凝土结构现场检测技术分析论文_肖德华

深圳中核工程检测有限公司 518057

摘要:随着国家经济建设不断发展和人民生活水平的显著提高,对现有建筑的检测与鉴定已被人们所需要,已有的建筑无论是施工、设计、勘察、使用等方面存在缺陷,还是受到天气、化学的侵蚀导致的结构老化,均会对工程造成隐患。要保证其安全性,要对工程结构进行检测与鉴定,本文通过近年来工程检测鉴定的实践,浅谈钢筋混凝土结构检测鉴的一些问题。

关键词:混凝土结构;检测;建筑工程

1 概述

混凝土结构具有使用寿命长、整体性好、强度高、维护成本低等这些优点,在各种建筑、水利工程、桥隧中被大量运用,钢筋混凝土结构的设计和施工水平在现代日新月异的发展,混凝土结构技术已经成为目前在现代建设工程中被经常运用,并有着非常成熟的建筑技术之一。然而,也存在着一系列的缺陷,比如它本身很重,容易产生裂缝,这种钢筋构造容易生锈被腐蚀的问题,影响了工程质量,为了避免这些可能引起的安全缺陷,只有严格依照标准执行现场检测,发现问题,追查原因。采取整改,使其达到技术要求从而杜绝安全事故的发生。

主要对钢筋位置、混凝土结构强度、锈蚀问题以及混凝土是否有内部的缺陷和表面裂缝进行现场检测。检测中应根据混凝土的实际使用情况制定检测方案,对重点结构和构建加强强制性的检测。

做好检测前的准备工作。首先,检测单位必须有独立资质,检测人员要持证上岗,职业道德和工作能力是不可缺少的。其次,在设备检测方面,运用能匹配高新技术的设备来保证检查结果的准确性。在完成检测之后,认真填写使用设备和维护的记录。

2 混凝土结构强度测试方法

混凝土性能中最大的影响因素是强度,混凝土原料“见证取样”被相应的制度做出了相关规定,边长为150mm立方体标准试件的制作,温度为(20±3)℃,相对湿度 >90%的情况下,养护到28d,以标准试验方法所测的抗压强度值称之为混凝土立方体抗压强度。

施工工艺、石块制作、施工环境以及实际承受压力等环节在工程中与技术的规程会有一定偏差,实际情况有可能会和所提供的情况有出入。要准确测出结构实体中混凝土的强度,保证工程的整体质量,做好施工现场混凝土强度的检测工作是不可缺少的。

2.1回弹法测试特点与技术规程

回弹检测法具有易操作,方便的特点,受到广大工程师的青睐,被广泛应用与工程检测行业。但它也是有一定缺陷的,回弹测法的精确度不够高是它最突出的一个问题,而且试用的范围比较狭窄,因此不仅要提高业务人员的专业素养还要按照流程规范进行严格操作,在无法进行检测的时候不能蒙混求过关,应采取其它方法检测。

回弹法是依据表面厚度约6mm的混凝土结构范围的弹塑性能,间接地推定混凝土表面强度,把其内部和其表面状态看做一致。

回弹测试法的检测结果会受到混凝土碳化程度、检测角度等一系列因素的影响,所以对混凝土的测试有条件的制约,主要体现在以下几个方面:采用普通成型的工艺和标准化模板来进行混凝土施工,材料、拌合物在用水的问题上必须要符合规范,第二,掺加了外加剂的混凝土不可用,用7d以上的自然养护,干燥状态的表层。混凝土的龄期应该在14d-1000d以内,10MPa-60MPa的抗压强度较为适宜。

2.2超声脉冲法技术规程与特点

超声脉冲法主要是用冲击脉冲、超声脉冲等机械波来确定混凝土的内部缺陷。通过X射线等一些穿透辐射发进行检测,但穿透射线具有局限性,同时也会危害到技术人员的人身,所以目前这个方法在实际工程运用中比较少。

2.3超声-回弹综合测试法的规程与特点

超声回弹综合法是利用超声仪和回弹仪,综合了回弹法与超声脉冲法,在我国应用率较高、使用较广的的非破损的混凝土结构强度检测方法。它能较为全面的体现构成混凝土强度的种种因素是其最大的优点,使混凝土检测的可靠性与精度有效提高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但有些混凝土构件超声回弹综合法并不使用,比如:(1)被测试的构件厚度<100mm;(2)遭受火灾、高温损伤、冻害、化学侵蚀;(3)结构表温低于-4℃或者高于60℃

2.4后装拔出法特点与技术规程

是另一种半破损的检测方法,可能会影响结构构件强度。在已经硬化的混凝土表明进行拔出实验,测定它的极限拔出力,通过之前已建立的混凝土强度与抗拔力之间的相关关系来测试混凝土的强度,具有固有的力学特性与相关性。混凝土的抗压强度可以通这一相关性来推断。它的误差比其它的间接检测方法所得到的结构低(±8.5%左右),在操作过程中要使测试面平整、干燥与洁净,及时清除浮浆,在必要的时候也可进行磨平的处理。

2.5钻芯法特点与技术规程

在被测的混凝土结构中用专用的钻芯机取圆柱形芯样,直接以该芯样的测试结果来确定混凝土结构强度。这种方法能够真实直接的反映其结构的实际强度。抗压强度在≤80MPa下可正常使用,有着对混凝土龄期没有限制的优势,被广泛应用在现场测试中。但它也存在局限性。一方面,可能会与检测的结果产生一定偏差,在取芯的过程中会对芯样造成积累损伤和扰动,对混凝土强度的判断产生影响。而另一方面,在取芯的过程中对混凝土结构本身也是有伤害作用的。同时在一定程度上会影响到构件的承载能力,所以在较小较薄的构件上不适用。

3 混凝土结构中钢筋质量的检测方法分析

3.1钢筋保护层厚度的检测

根据结构构件的重要性由监理、施工等各方共同审定,取检测构件数量的2%且不少于5个构件来检测,出现悬挑构件的时候,此类构件所占的比例不小于50%为佳。

钢筋保护层的厚度对其保护功能来说具有至关重要的影响,如果厚度不足会出现混凝土碳化,出现锈蚀问题,从而缩短了其使用寿命。而厚度过大的钢筋不能保证设计要求,降低它的整体结构的强度和它的承载能力。用专用的钢筋保护层测定仪检测,也可以用雷达法等方法进行间接检测。

3.2钢筋锈蚀的原理分析

钢筋表面或者内部的晶体受到腐蚀致使无法按照设计要求承受外界荷载导致的钢筋锈蚀。目前,破损性检测是最精准直接的检测方法,凿除被测钢筋的部分保护层之后取量被锈蚀之后的实际直径,或者截取一些部分在实验室进行检测。但这种方法也存在缺陷,比如会伤害建筑结构、使用时间过长、操作不方便和一些局限性。

在我国应用广泛也是最常见的有电位、电阻测评法,尤其是半电池法。钢筋在混凝土中锈蚀是一种电化学的过程。在钢筋表面形成极阴区和极阳区。混凝土内部会在这些不同电位区域之间产生电流。钢筋和混凝土的电学活性可以看作半个弱电池组,半电池电位法利用“Cu+CuSO4饱和溶液”形成的半电池和“钢筋+混凝土”形成半电池从而构成一个全电池系统。“Cu+CuSO 4 饱和溶液”的电位值相对恒定,混凝土中钢筋会因锈蚀的化学反应产生全电池的变化。所以,电位值可以对钢筋的锈蚀状态进行评估。

4 混凝土表面裂缝检测法

混凝土表面的裂缝比较容易被发现,但仍需要在检测过程中通过具体的情况来进行测量。主要检测内容包括:裂缝的形状(有八字形、网状、上宽下窄程度等),裂缝的长宽深度,以及裂缝是否还在发展与走向趋势,裂缝是否有析出物、是否引起了混凝土剥落以及是否贯通。一些较为直观的,用一般的测量方法就可以了,比如可以直接用钢尺测定裂缝的长度,用20倍的刻度放大镜测量其宽度,采用超声-脉冲法、光纤网络监测等方法进行深度、走向的测试。以超声波作为媒介,取得被测物的内部信息。混凝土具有密度大颗粒小,密度分布均匀的特点,能很好的传播声波,能准确的检测出其内部缺陷和位置。一般都是在附近布置好发射和接受探头在混凝土同面上的裂缝附近,可分类很多具体方法。近些年来,光纤传感网络监测技术具有抗干扰、适应力强、精度高的一系列优点被很多国家研发。

结语

混凝土结构的现场监测是工程质量的重要环节,它涉及到多种工艺和学科,需要研究的内容广泛,是工程施工的重难点,同时也是对工程耐久安全性的一个控制途径。必须加强对检测人员的培训,使其对不同检测技术的特点、适范围、操作要点熟练掌握。实践证明,现场检测技术的灵活运用,对建筑质量的提高和安全隐患的排除在体现工程的价值和效益上有这非常大的意义。

参考文献:

[1] 汤勇,解咏平,宋雪琳. 浅谈结构混凝土强度的几种检测方法[J]. 山西建筑,2008,(28).

[2] 中国建筑科学研究院.JGJ/T152-2008,混凝土中钢筋检测技术规程[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2008,04.

[3]罗晓勇,施养杭. 混凝土结构钢筋锈蚀的现场检测技术述评[4]混凝土结构设计规范.

[5]中国建筑科学研究院. GB/T 50344-2004,建筑结构检测技术标准[S].2004,09.

论文作者:肖德华

论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿

论文发表时间:2016/3/16

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