混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法及改進措施研究

1、混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法及改進措施研究序言隨著我國經(jīng)濟水平的發(fā)展和工程建設(shè)容量的提高，對已有建筑的檢測和鑒定開始受到越來越多的關(guān)注，因為老建筑在勘察、設(shè)計、施工、使用等方面都可能存在缺陷，不管是自然氣候還是化學(xué)侵蝕，都會引起結(jié)構(gòu)老化，通過選擇合理的方法，對工程結(jié)構(gòu)進行檢測鑒定，對其可靠性作出科學(xué)評價，進行相應(yīng)的維修加固，以增強建筑的安全性，延長使用壽命。1.混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法混凝土結(jié)構(gòu)檢測的內(nèi)容很廣，凡是影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都可以成為檢測的內(nèi)容，從這個角度看，檢測內(nèi)容根據(jù)其屬性可以分為；1.1 非破損檢測（1）混凝土材料強度檢測。非破損法對混凝土材料強度的檢測，是以混凝土 立方體試塊強度與某些物理量

2、之間的相關(guān)性為基礎(chǔ)，檢測時在不影響混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件任何性能的前提下，對相關(guān)物理量進行測試，然后根據(jù)混凝土強度與這些物理量的相互關(guān)系推算被測混凝土的標(biāo)準(zhǔn)強度換算值，并以此推算出強度標(biāo)準(zhǔn)值的推定值。常見的方法有回彈法、超聲脈沖法、射線吸收法等。（2） 混凝土材料內(nèi)部缺陷檢測。這類方法主要由超聲脈沖法、脈沖回波法、雷達掃描法、紅外熱譜法、聲發(fā)射法等。 除強度和缺陷檢測外，還有混凝土的彈性性能、非彈性性能、耐久性、受凍層深度含水率、鋼筋位置與鋼筋銹蝕、水泥含量等，常用的方法有共振法、敲擊法、磁測法、電測發(fā)、微波吸收法、滲透法等。1.2 半破損檢測半破損法以不影響結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力為前提，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上

3、直接進行局部破壞試驗，或者直接鉆取芯樣進行微破壞性試驗，然后根據(jù)實驗值與混凝土標(biāo)準(zhǔn)強度的相互關(guān)系，換算陳標(biāo)準(zhǔn)強度的特征強度。屬于這類方法的有鉆芯法、撥出法、射擊法等。這類檢測法的特點是以局部破壞性試驗來獲得混凝土的事跡抵抗破壞的能力，因而不適合用于大面積的全面檢測1.3 破損檢測破損檢測就是在力的作用下，按照有關(guān)規(guī)定，觀測所檢對象受力全過程的試驗。 對于一些建筑用產(chǎn)品或半成品，在使用之前必須要了解其真實的受力性能，例如混凝土空心樓板，混凝土水管等。為了確保建設(shè)工程質(zhì)量，按照一定比例要求對其進行抽樣做破損性檢測是很有必要的。1.4綜合法所謂綜合法就是采用兩種或兩種以上的檢測方法，獲取多種物理參量

4、，并建立所檢對象的相關(guān)性能與多項物理量的綜合相互關(guān)系，以便從不同的角度所檢對象的相關(guān)性能。 對于混凝土強度而言，由于綜合法采用多項物理參數(shù)，能較全面地反映構(gòu)成混凝土強度的各種因素，并且還能抵消部分影響強度與物理量相互關(guān)系的因素，因而比單一物理量的檢測方法具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性。2.混凝土強度檢測方法中存在問題及改進對于混凝土強度檢測方法均采用非破損檢測技術(shù)，在不破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)和使用性能的前提下利用聲、光、電磁、射線測定混凝土物理量，推定混凝土強度缺陷。其具體方法有：回彈法檢測混凝土抗壓強度，利用重錘彈擊混凝土表面回彈值來測定混凝土強度的方法：超聲波法檢測混凝土缺陷。超聲回彈綜合法、鉆芯法

5、檢測混凝土強度，其測試精度更高等，但在實際工作中使用這些方法是會遇到一些問題。2.1鉆芯法存在的問題及解決（1）外界影響在鉆芯前，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖并借助儀器查明鋼筋、預(yù)埋件和管線的位置，以確定鉆芯位置?，F(xiàn)在常用的是電磁感應(yīng)法檢測，比較適用于配筋稀疏和混凝土保護層不太厚的鋼筋檢測。鋼筋位置在同一平面或在不同平面內(nèi)距離較大時，測得的結(jié)果比較滿意；但在上下雙層鋼筋間距較小、鋼筋之間間距較密、保護層過厚或因施工質(zhì)量不良導(dǎo)致鋼筋粘結(jié)在一起時，電磁感應(yīng)法檢測時電磁場干擾嚴(yán)重，必須多次進行往返探測確定位置。多次往返探測結(jié)果仍有較大偏差時，應(yīng)在構(gòu)件表面開槽，直接找到鋼筋確定鉆芯位置。在靠近或安裝有電視、電訊發(fā)射塔

6、的房屋由于電磁波干擾，磁感儀根本無法正常 工作。此時應(yīng)在構(gòu)件表面開槽，直接找到鋼筋確定鉆芯位置。電器生產(chǎn)廠家的廠房也有類似情況。（2）鉆芯對混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋的傷害現(xiàn)代工程的設(shè)計越來越多的采用小截面、高強度混凝土、高承載力的鋼筋密集型結(jié)構(gòu)，需要鉆取小直徑芯樣才能完成檢測。但按規(guī)定，鉆芯樣直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍，在任何條件下，不得小于骨料最大粒徑的2倍。在對某教學(xué)樓進行檢測時，柱身混凝土使用石子為2040mm，也就是說，鉆芯樣的直徑不得小于80mm，但柱內(nèi)主筋間距只有70mm左右，無法在不損傷主筋的情況下取出符合規(guī)范的芯樣。只好在征得甲方同意的情況下，用100mm內(nèi)徑的鉆頭在柱身中間鉆芯樣

7、，將中間的主筋鉆斷，并鉆入近200mm才取出合格的芯樣。然后把鉆芯孑L鑿開，用鋼筋焊接機按規(guī)范要求把被切斷的鋼筋焊回去。這種做法除傷害主筋之外，為了重新焊接鋼筋又保證焊接長度而必須打開周邊的混凝土，后期修復(fù)工作帶來的損傷其實更嚴(yán)重。2.2回彈法存在的問題及解決回彈法檢測混凝土強度具有非破損、儀器輕便、操作簡便、測試范圍分布廣的優(yōu)點，因此得到檢測單位的廣泛應(yīng)用。但回彈法是以構(gòu)件混凝土的回彈值來間接地推算混凝土強度的，當(dāng)混凝土表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量有差異時，測試結(jié)果誤差較大。例如隨著商品混凝土的普遍應(yīng)用，商品混凝土中的粉煤灰、外加劑對回彈 值有較大影響，給回彈法測強結(jié)果帶來較大誤差。（1）施工中采用不

8、同的模板對回彈值是有一定影響的，會引入較大誤差。例如一般使用鋼?；蚴褂媚０鍍?nèi)加鋪路防水膜成型的構(gòu)件混凝土回彈值普遍偏高，鋼模的保水性較好，對表面10mm內(nèi)厚度的表面強度和表面密度都很有提高，但實際內(nèi)部混凝土強度并未提高。而木模由于木料本身的吸水性，表面的強度發(fā)展就遠不如鋼模。（2）構(gòu)件表面平整度對回彈值是有較大影響，由于模板漏漿或振搗在混凝土構(gòu)件表面形成蜂窩孔洞、微小的氣泡，表面不平整將大幅降低其回彈值。（3）商品混凝土中粉煤灰等摻合料以及高效減水劑的普遍應(yīng)用，大大提高了混凝土的工作性能、泵送性能、降低了水化熱。但是這些摻合料、外加劑會造成混凝土表面硬度降低，對混凝土的回彈值均有一定影響。商品

9、混凝土若摻加了較多的粉煤灰和緩凝劑或者施工單位在施工中振搗時間過長造成粉煤灰顆粒集中于表面，也會出現(xiàn)混凝土凝結(jié)緩慢而造成強度偏低。由于不同地區(qū)的原材料情況不同，甚至不同批次拌制的混凝土所采用的原材料情況都不盡相同，因此對于這些摻合料、外加劑引起的回彈值變化，難以采用統(tǒng)一的修正系數(shù)加以修正?；貜椃z測中所遇到的問題，最佳的解決方法就是采用鉆芯法進行修正。對于使用外加劑等造成的強度偏低，同樣建議先不要出報告，隔一段時間（最好超過30天）采用鉆芯法再做一次檢測。2.3超聲回彈綜合法存在的問題及解決超聲回彈綜合法是根據(jù)實測聲速值和回彈值綜合推定混凝土強度的檢測方法。使用超聲回彈綜合法測定混凝土強度，既

10、能反映混凝土的彈性，又能反映混凝土的塑性；既能反映表面狀態(tài)，又能反映內(nèi)部構(gòu)造，內(nèi)外結(jié)合，故能較全面反映結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。但實際現(xiàn)場操作中，特別是已建結(jié)構(gòu)的檢測中使用超聲回彈綜合法測強，對檢測人員要求較高，操作稍有偏差就會給檢測數(shù)據(jù)帶來許多影響。（1）碳化深度的影響在回彈法測強中，碳化對回彈值有顯著影響，因而必須把碳化深度作為一個重要參量。但是，試驗證明，在綜合法中碳化深度每增加1mm，用回彈值、聲速關(guān)系推算出來的混凝土推定強度僅比實際強度高0.6%左右。為了簡化修正項，混凝土強度檢測技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用研究在實際檢測中基本上可不予考慮碳化因素。（2）測試面的位置及表面平整度的影響當(dāng)采用鋼?；?/p>

11、木模施工時，混凝土的表面平整度明顯不同，采用木模澆筑的混凝土表面不平整，往往影響超聲波發(fā)射頭的耦合，因而使聲速偏低，回彈值也偏低。但這一影響與木模的平整程度有關(guān)，很難用一個統(tǒng)一的系數(shù)來修理，因此一般應(yīng)對不平整表面必須進行磨光處理。當(dāng)在混凝土澆筑上表面或在底面進行測試時，由于石子離析下沉及表面泌水、浮漿等因素的影響，其聲速與回彈值均與側(cè)面測量時不同。若以側(cè)面測量為準(zhǔn)，上表面或底面測量時對聲速及回彈值均應(yīng)進行修正。（3）超聲回彈綜合法對遭受凍傷、化學(xué)腐蝕、火災(zāi)、高溫損傷的混凝土，及環(huán)境溫度低于-4或高于60的情況下，不宜使用，若必須使用時，應(yīng)作為特殊問題研究解決。總之，凡是不宣進行回彈法或超聲單一

12、參數(shù)檢測的工程，綜合法也不宜使用。（4）現(xiàn)場操作時，超聲的測試點應(yīng)布置在同一個測區(qū)的回彈值測試面上，但探頭 安放位置不宜與彈擊點重疊。每個測區(qū)內(nèi)應(yīng)在相對測試面上對應(yīng)地布置3個測點，相對面上的收、發(fā)探頭應(yīng)在同一軸線上。只有在同一個測區(qū)內(nèi)所測得的回彈值和聲速值才能作為推算強度的綜合參數(shù)，不同測區(qū)的測值不可混淆。（5）推定強度值偏低的問題綜合法、超聲法、回彈法等是用物理量間接推算強度的方法，所推算的強度標(biāo)準(zhǔn)差包含兩個部分：一部分來自混凝土本身因質(zhì)量變異所帶來的標(biāo)準(zhǔn)差，另一部分來自用物理量間接推算強度時，基準(zhǔn)曲線所固有的誤差。因此，標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)比預(yù)留試塊所計算的標(biāo)準(zhǔn)差偏大，也就是說推定強度偏低但是偏于安全的。3.總結(jié)只有概念明確，全面理解，深刻把握規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，才能靈活運用各種無損檢測手段，得到正確的結(jié)論與判斷。工程檢測中一定要嚴(yán)格執(zhí)行各種技術(shù)規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)，提供可靠度符合要求的檢測結(jié)果。參考文獻【1】 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程（JGJ/T23.2001）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.34-35【2】 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會.鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程（CECS03：2007）.北京：國建筑工業(yè)出版社，2007.4-