水運(yùn)工程檢測(cè)與評(píng)估2016復(fù)習(xí)題

1、水運(yùn)工程檢測(cè)與評(píng)估 河海大學(xué) 港口海岸與近海工程學(xué)院1、 碼頭工程檢測(cè)與評(píng)估的原因？1.碼頭改造與升級(jí)2.碼頭的所有權(quán)發(fā)生變化3.碼頭的安全使用4.發(fā)生意外事故，碼頭建筑物遭到破損。2、混凝土強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)和有損檢測(cè)方法種類(lèi)及檢測(cè)原理？無(wú)損檢測(cè) 1.回彈法，回彈法是用一彈簧驅(qū)動(dòng)的重錘，通過(guò)彈擊桿（傳力桿），彈擊混凝土表面，并測(cè)出重錘被反彈回來(lái)的距離，以回彈值（反彈距離與彈簧初始長(zhǎng)度之比）作為與強(qiáng)度相關(guān)的指標(biāo)，來(lái)推定混凝土強(qiáng)度的一種方法。2.超聲波法，超聲波在混凝土中的傳播速度與混凝土的彈性性質(zhì)密切相關(guān)，而混凝土的彈性性質(zhì)又可以反映其強(qiáng)度大小，從而可以在混凝土超聲波傳播速度與其強(qiáng)度之間建立起一種相

2、關(guān)關(guān)系，這種關(guān)系通常為非線性關(guān)系，可用經(jīng)驗(yàn)公式或?qū)Ｓ脺y(cè)強(qiáng)曲線來(lái)表示。3.超聲-回彈綜合法，超聲-回彈綜合法是利用測(cè)試混凝土的回彈值和超聲聲速值這兩個(gè)參數(shù)確定混凝土強(qiáng)度，所得的混凝土強(qiáng)度換算值是根據(jù)用綜合法取得的測(cè)值換算成相當(dāng)于被測(cè)結(jié)構(gòu)物所處條件及齡期下、邊長(zhǎng)150mm立方體試塊的抗壓強(qiáng)度值。有損檢測(cè)1.拔出法，把一端帶有擋板的螺桿預(yù)埋在混凝土表層一定的深度中，把一端露在外面，待混凝土硬化后，拔出預(yù)埋件，記錄拔出力。擋板周?chē)幕炷潦芗袅屠ζ茐?，按照已建立的拉拔力與混凝土強(qiáng)度之間的相互關(guān)系，換算混凝土的抗壓強(qiáng)度。2.拉剝?cè)囼?yàn)法，把一圓形鋼制拉剝盤(pán)，用環(huán)氧樹(shù)脂粘接劑粘到處于試驗(yàn)條件下的混凝土表

3、面上。當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂粘接劑硬化后，慢慢地增加拉剝盤(pán)上的拉力。通過(guò)拉剝?cè)囼?yàn)，計(jì)算出混凝土的抗拉強(qiáng)度。3.鉆芯法，在結(jié)構(gòu)物上直接鉆取混凝土試樣進(jìn)行壓力測(cè)試，測(cè)得的強(qiáng)度值能真實(shí)反映混凝土的質(zhì)量。4.射釘法，利用發(fā)射槍對(duì)準(zhǔn)混凝土表面發(fā)射子彈,彈內(nèi)火藥燃燒釋放出來(lái) 的能量推動(dòng)鋼釘高速進(jìn)入混凝土中,能量因摩擦和擠壓消耗，根據(jù)貫入阻力和混凝土強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式得到混凝土強(qiáng)度。3、什么是混凝土的耐久性？引起混凝土結(jié)構(gòu)耐久性下降的主要原因有哪些？混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力稱(chēng)為耐久性。引起混凝土結(jié)構(gòu)耐久性下降的主要原因：混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)，混

4、凝土的碳化，有害介質(zhì)的侵蝕，堿-骨料反應(yīng)，凍融循環(huán)，鋼筋的銹蝕。4、什么是混凝土的碳化？影響因素有哪些？混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕?？諝庵蠧O2氣滲透到混凝土內(nèi)，與其堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后生成碳酸鹽和水，使混凝土堿度降低的過(guò)程稱(chēng)為混凝土碳化，又稱(chēng)作中性化。影響因素：水泥用量，水泥品種，水灰比，集料品種和級(jí)配，混凝土抗壓強(qiáng)度，施工質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)方法，光照和溫度，相對(duì)濕度，CO2的濃度，氯離子濃度。5、混凝土的氯離子侵蝕機(jī)理？在海水中，對(duì)鋼筋混凝土腐蝕最強(qiáng)的當(dāng)屬C1-。C1-的離子半徑很小，具有很強(qiáng)的穿透力。C1-透過(guò)混凝土保護(hù)層被吸附在鋼筋陽(yáng)極區(qū)的鈍化膜上，C1-與鈍化膜中 的氧化鐵反應(yīng)

5、生成無(wú)保護(hù)作用的氯化鐵，從而在鋼筋上形成大陰極小陽(yáng)極的電化腐蝕。鋼筋銹蝕速度很快，銹蝕的 鋼筋體積膨脹，擠壓破壞混凝土保護(hù)層，產(chǎn)生通常所說(shuō)順筋破壞。6、什么是混凝土的堿骨料反應(yīng)？機(jī)理及破壞特征？堿-骨料反應(yīng)(Alkali-Aggregate Reaction，簡(jiǎn)稱(chēng)AAR）條件是在混凝土配制時(shí)形成的，即配制的混凝土中只有足夠的堿和反應(yīng)性骨料，在混凝土澆筑后就會(huì)逐漸反應(yīng)，在反應(yīng)產(chǎn)物的數(shù)量吸水膨脹和內(nèi)應(yīng)力足以使混凝土開(kāi)裂的時(shí)候，工程便開(kāi)始出現(xiàn)裂縫。這種裂縫和對(duì)工程的損害隨著堿骨料反應(yīng)的發(fā)展而發(fā)展，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使工程崩潰。機(jī)理：堿硅酸反應(yīng)(ASR）反應(yīng)機(jī)理：Na+(K+)+SiO2+OH-Na(K)-Si

6、-Hgel膨脹機(jī)理：吸水后的堿硅酸凝膠體體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于反應(yīng)前固體體積，最大時(shí)體積可增大3倍以上，大量凝膠體在混凝土骨料界面區(qū)的積聚、膨脹，導(dǎo)致混凝土沿著界面產(chǎn)生不均勻膨脹、開(kāi)裂。堿碳酸鹽反應(yīng)(ACR）反應(yīng)機(jī)理：堿與白云石發(fā)生反應(yīng),去白云化。(1)CaMg(CO3)2+2ROH=Mg(OH)2+CaCO3+R2CO3(2)R2CO3+Ca(OH)2=2ROH+CaCO3膨脹機(jī)理：Gillott：黏土吸水膨脹，從而造成破壞作用。一方面，R+、OH-和水等進(jìn)入受限制的緊密空間產(chǎn)生膨脹，另一方面，固相反應(yīng)產(chǎn)物的框架體積的增大以及水鎂石和方解石晶體生長(zhǎng)形成的結(jié)晶壓，產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。破壞特征：混凝土膨脹開(kāi)裂,

7、大量微裂縫的產(chǎn)生不僅降低混凝土的力學(xué)性能,更重要的是加速了水、腐蝕離子滲入混凝土內(nèi)部,從而誘發(fā)堿骨料反應(yīng)、鋼筋銹蝕、凍融破壞協(xié)同效應(yīng),嚴(yán)重影響了混凝土工程耐久性能。再有堿骨料反應(yīng)是在混凝土堿活性骨料周?chē)徛㈤L(zhǎng)期發(fā)生的,不僅無(wú)法阻止其破壞繼續(xù)發(fā)展,且破壞后不宜修復(fù),因此被稱(chēng)為混凝土的“癌癥”。7、重力式碼頭結(jié)構(gòu)加固、改造的影響因素，列舉常見(jiàn)的方法及適用何種情況?影響因素：擬改造碼頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、現(xiàn)狀情況和使用要求。常見(jiàn)的方法：1.在原有碼頭平臺(tái)前沿增加新平臺(tái)，將碼頭前沿線外移，新舊碼頭相互獨(dú)立。適用于新舊碼頭結(jié)構(gòu)等級(jí)相差較大的情況2.在原有碼頭平臺(tái)前沿增加新結(jié)構(gòu)，新舊結(jié)構(gòu)連成一體。適用于既有結(jié)構(gòu)

8、水平承載力不足，港池不需要加深或碼頭前沿底高程需要進(jìn)行有限浚深的情況。3.在原有碼頭結(jié)構(gòu)平臺(tái)前內(nèi)部嵌入新建靠船平臺(tái)，新舊結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立。適用于碼頭前沿線受限制的情況。4.在原有碼頭結(jié)構(gòu)中增加受力措施。適用較廣。5.在原有碼頭平臺(tái)前設(shè)置板樁結(jié)構(gòu)。適用于建成時(shí)間較久、新舊結(jié)構(gòu)使用年限相差較大以及原結(jié)構(gòu)不能滿足改造使用要求的情況。8、低應(yīng)變反射波法檢測(cè)樁基完整性原理？在樁頂豎向激振，彈性波沿著樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在著明顯波阻抗差異的界面（如樁底、斷樁和離析等）或樁身截面積發(fā)生變化（如縮頸或擴(kuò)頸），將產(chǎn)生反射波，經(jīng)接收、放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，可識(shí)別來(lái)自不同部位的反射信息。通過(guò)對(duì)反射信息進(jìn)行分析計(jì)算，判

9、斷樁身混凝土的完整性，判定樁身缺陷的程度及其位置。9、高樁碼頭和板樁碼頭破壞特點(diǎn)及檢測(cè)內(nèi)容？高樁碼頭破壞特點(diǎn)：1.上部結(jié)構(gòu)大多為梁板式結(jié)構(gòu)，其破壞多為混凝土出現(xiàn)裂縫、露筋、剝皮、掉角和耐久性鋼筋銹蝕破壞；樁基在使用過(guò)程中，在土坡蠕動(dòng)及船舶、重物的撞擊等過(guò)大水平力作用下，碼頭變形時(shí)會(huì)發(fā)生局部變位而產(chǎn)生開(kāi)裂甚至斷裂；沿海高樁梁板式碼頭出現(xiàn)鋼筋混凝土構(gòu)件的腐蝕損壞；鋼管樁高樁碼頭其鋼管經(jīng)長(zhǎng)年水流沖刷、靠船碰撞，表面防腐涂層磨損嚴(yán)重，鋼管樁出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象等；高樁老碼頭后方接岸岸坡和擋土結(jié)構(gòu)的變形，一般岸坡的變形隨時(shí)間而發(fā)展。高樁碼頭檢測(cè)內(nèi)容：構(gòu)件的承載力檢測(cè)、質(zhì)量檢測(cè)、完整性檢測(cè)、耐久性檢測(cè)。變形、變位

10、檢測(cè)等。板樁碼頭破壞特點(diǎn)：1.鋼板樁銹蝕，鋼板樁壁厚不均勻損失，局部有出現(xiàn)坑蝕等現(xiàn)象；2.由于年代久遠(yuǎn)，鋼板樁的拉桿都有不同程度的銹蝕，發(fā)生截面損失；3.鋼板樁個(gè)別出現(xiàn)鎖口脫節(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致漏沙現(xiàn)象4.鋼筋混凝土胸墻受水流的浸泡和沖刷，混凝土表面出現(xiàn)麻面和露石，局部混凝土破損嚴(yán)重，鋼筋外露等。板樁碼頭檢測(cè)內(nèi)容：碼頭過(guò)去使用情況與現(xiàn)狀；桿、錨碇板的檢測(cè)；碼頭面沉降測(cè)量；碼頭前沿線位移測(cè)量；鋼板樁變形測(cè)量；鋼板樁銹蝕測(cè)量。10、混凝土粘鋼加固和碳纖維加固機(jī)理及特點(diǎn)？粘鋼加固機(jī)理：將鋼板采用高性能的環(huán)氧類(lèi)粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體，利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力

11、及剛度的目的。粘鋼加固特點(diǎn)：1.施工簡(jiǎn)便、快捷、基本不增加被加固構(gòu)件斷面尺寸和重量;不改變構(gòu)建外形和使用空間。2.鋼板端部錨固非常重要，處理不當(dāng)易出現(xiàn)撕脫現(xiàn)象，屬脆性破壞。3.加固鋼板宜在26mm之間，若此厚度不能滿足設(shè)計(jì)要求，可用濕式外包鋼法或粘碳纖維法。4.基層溫度在5以下時(shí)使用粘鋼法需輔以升溫措施，加快固化。5.若加固梁柱鋼板較厚時(shí)，建議采用外包鋼法。此方法在增層及抗震加固中經(jīng)常使用。6.當(dāng)原構(gòu)件處于高應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，宜采用卸荷方案，消除新舊材料的應(yīng)變不同步。7.框架節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩段構(gòu)造較難處理，建議采用局部調(diào)幅法，盡量?jī)?yōu)先粘貼梁底。纖維加固機(jī)理：將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)

12、材料（單向連續(xù)纖維）；用環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上，形成一個(gè)新的復(fù)合體，使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性。纖維加固特點(diǎn)：碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比，具有節(jié)省空間，施工簡(jiǎn)便，不需要現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。因此，碳素纖維作為劃時(shí)代的補(bǔ)強(qiáng)材料，而備受青睞和關(guān)注。1.抗拉強(qiáng)度高，是同等截面鋼材的7-10倍。2.重量輕，密度只有普通鋼材的1/4。3.耐久性好，可阻抗

13、化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。4.施工方便快捷、省力節(jié)時(shí)、施工質(zhì)量易于保證。5.適用范圍廣，混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固?？纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。11、簡(jiǎn)單介紹混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的機(jī)理？在潮濕的環(huán)境中，在有水和氧氣侵入的情況下，首先形成氫氧化鐵，隨著時(shí)間的推移，一部分氫氧化鐵進(jìn)一步氧化，生成疏松的、易剝落的沉積物鐵銹。鐵銹的體積膨脹（一般增加24倍）可把混凝土保護(hù)層脹開(kāi)，而使鋼筋外露。12、混凝土結(jié)構(gòu)的影響鋼筋銹蝕的主要因素和影響規(guī)律？1.混凝土溶液的PH值。其值越低，腐蝕電流越大，加速腐蝕。2.氯離子濃度。濃度升高，腐蝕電流越大，加速腐蝕。3.應(yīng)力情況。應(yīng)力增大會(huì)破壞混凝土、鈍化層已經(jīng)鋼筋和混凝土接觸的界面，加速腐蝕。4.溫度。溫度升高，腐蝕電流越大，加速腐蝕。5.材料因素。混凝土的厚度增大、增加阻銹劑等可以減緩銹蝕。13、簡(jiǎn)述高樁碼頭基樁常用的加固方法？補(bǔ)樁、鋼套筒加固、沉井、修復(fù)加固14、海洋鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)主要分為哪幾部分內(nèi)容？1.連接焊縫檢測(cè)。2.保護(hù)層