水運工程檢測、評估與加固溷凝土有損檢測方法57pppt課件

1、水運工程檢測、評估與加固水運工程檢測、評估與加固混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測方法 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帶有擋板的螺桿預(yù)埋在混凝土表層一定的深度中, ,另一端露在外面，待混凝土硬化后，拔出預(yù)埋件，記錄其拔另一端露在外面，待混凝土硬化后，拔出預(yù)埋件，記錄其拔出力。擋板周圍的混凝土受剪力和拉力破壞，按照已建立的出力。擋板周圍的混凝土受剪力和拉力破壞，按照已建立的拉拔力與混凝土強度之間的相互關(guān)系，換算混凝土的抗壓強拉拔力與混凝土強度之間的相互關(guān)系，換算混凝土的抗壓強度。度?；炷劣袚p檢測法之一混凝土有損檢測法之一 -拔出法拔出法混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測方法

2、 拔出法測強是檢測構(gòu)件表層混凝土的抗拉力與抗剪力，以此推斷拔出法測強是檢測構(gòu)件表層混凝土的抗拉力與抗剪力，以此推斷混凝土抗壓強度的一種測試方法?；炷量箟簭姸鹊囊环N測試方法。 資料表明拔出力與抗壓強度之間有良好的相互關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)可達(dá)資料表明拔出力與抗壓強度之間有良好的相互關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.95以上。以上?；炷劣袚p檢測方法混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測方法局限性：局限性： 1、拔出錨桿時，錨桿環(huán)向混凝土的脹力大，所以這種方法只適、拔出錨桿時，錨桿環(huán)向混凝土的脹力大，所以這種方法只適用于體積較大的混凝土構(gòu)件，不宜在梁、柱小截面構(gòu)件上應(yīng)用；用于體積較大的混凝土構(gòu)件，不

3、宜在梁、柱小截面構(gòu)件上應(yīng)用； 2 2、必須預(yù)先有進行拉拔試驗的打算，按計劃布置測點和預(yù)埋錨固件；、必須預(yù)先有進行拉拔試驗的打算，按計劃布置測點和預(yù)埋錨固件； 3 3、由于拔出試驗拔出深度較淺，一般在、由于拔出試驗拔出深度較淺，一般在20mm40mm20mm40mm之間，不能之間，不能反映內(nèi)部混凝土的質(zhì)量；反映內(nèi)部混凝土的質(zhì)量； 4 4、屬于從一個物理量來推定另一個物理量的方法，必須在建、屬于從一個物理量來推定另一個物理量的方法，必須在建筑物修建時或運行后取芯標(biāo)定方程式。筑物修建時或運行后取芯標(biāo)定方程式?；炷劣袚p檢測方法混凝土有損檢測方法 把一圓形鋼制拉剝盤，用環(huán)氧樹脂粘接劑粘到處于試驗條件把

4、一圓形鋼制拉剝盤，用環(huán)氧樹脂粘接劑粘到處于試驗條件下的混凝土表面上。當(dāng)環(huán)氧樹脂粘接劑硬化后，慢慢地增加拉剝下的混凝土表面上。當(dāng)環(huán)氧樹脂粘接劑硬化后，慢慢地增加拉剝盤上的拉力。通過拉剝試驗，計算出混凝土的抗拉強度。盤上的拉力。通過拉剝試驗，計算出混凝土的抗拉強度。混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測法之二混凝土有損檢測法之二 -拉剝試驗法拉剝試驗法 用拉拔試驗和相應(yīng)的立方體試塊或圓柱體試塊抗壓試驗的用拉拔試驗和相應(yīng)的立方體試塊或圓柱體試塊抗壓試驗的基礎(chǔ)上所得到的測強曲線，就能對等效的立方體或圓柱體試基礎(chǔ)上所得到的測強曲線，就能對等效的立方體或圓柱體試塊的強度作出可靠估計。塊的強度作

5、出可靠估計。 可以方便地進行現(xiàn)場測量，拉剝試驗是混凝土抗拉強度的可以方便地進行現(xiàn)場測量，拉剝試驗是混凝土抗拉強度的一個直接度量方法，試驗造成的破損輕微，無需考慮因試驗一個直接度量方法，試驗造成的破損輕微，無需考慮因試驗造成的損壞。還可以測出新老混凝土強度。造成的損壞。還可以測出新老混凝土強度。 在結(jié)構(gòu)物上直接鉆取混凝土試樣進行壓力檢測，測得的在結(jié)構(gòu)物上直接鉆取混凝土試樣進行壓力檢測，測得的強度值能真實反映結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。強度值能真實反映結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。 費用較高，因此國內(nèi)外都主張把鉆芯法與其它非破損方費用較高，因此國內(nèi)外都主張把鉆芯法與其它非破損方法結(jié)合使用，一方面利用非破損法來減少鉆心的

6、數(shù)量，另法結(jié)合使用，一方面利用非破損法來減少鉆心的數(shù)量，另一方面又利用鉆芯法來提高非破損法的可靠性。一方面又利用鉆芯法來提高非破損法的可靠性。最準(zhǔn)確、最直觀；最準(zhǔn)確、最直觀；對原混凝土結(jié)構(gòu)整體性、完整性造成破壞；對原混凝土結(jié)構(gòu)整體性、完整性造成破壞；同時可以發(fā)現(xiàn)混凝土施工時的缺陷。同時可以發(fā)現(xiàn)混凝土施工時的缺陷。混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測法之三混凝土有損檢測法之三 -鉆芯法鉆芯法適用范圍：適用范圍：1 1、對試塊、對試塊 抗壓強度測試結(jié)果有懷疑時；抗壓強度測試結(jié)果有懷疑時；2 2、因材料、施工或養(yǎng)護不良而發(fā)生質(zhì)量問題時；、因材料、施工或養(yǎng)護不良而發(fā)生質(zhì)量問題時；3 3、

7、混凝土遭受凍害、火災(zāi)、化學(xué)侵蝕或其他損害時；、混凝土遭受凍害、火災(zāi)、化學(xué)侵蝕或其他損害時；4 4、需檢測經(jīng)多年使用的建筑結(jié)構(gòu)或建筑物中混凝土強度、需檢測經(jīng)多年使用的建筑結(jié)構(gòu)或建筑物中混凝土強度時。時?；炷劣袚p檢測方法混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測方法測試步驟：鉆取芯樣、芯樣加工、芯樣試壓和強度評定測試步驟：鉆取芯樣、芯樣加工、芯樣試壓和強度評定1、鉆取芯樣、鉆取芯樣 芯樣直徑不宜小于骨料最大粒徑的芯樣直徑不宜小于骨料最大粒徑的3倍，最小不得小于骨料粒徑的倍，最小不得小于骨料粒徑的2倍，倍，并規(guī)定以直徑并規(guī)定以直徑100mm和和150mm作為抗壓強度的標(biāo)準(zhǔn)芯樣試件；作為抗壓

8、強度的標(biāo)準(zhǔn)芯樣試件；2、芯樣加工、芯樣加工 用鋸切機加工成規(guī)定的芯樣試件。規(guī)程規(guī)定的芯樣試件長度與直徑之比用鋸切機加工成規(guī)定的芯樣試件。規(guī)程規(guī)定的芯樣試件長度與直徑之比為為12，并以長徑比，并以長徑比1作為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)長徑比為其它數(shù)值時，強度須修正。作為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)長徑比為其它數(shù)值時，強度須修正。3、芯樣試壓、芯樣試壓 芯樣試件的抗壓試驗按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中立方體試塊抗壓試驗方法進行，芯樣試件的抗壓試驗按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)中立方體試塊抗壓試驗方法進行，混凝土抗壓強度按下式計算：混凝土抗壓強度按下式計算：混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測方法24dFfccuccuf混凝土芯樣試件抗壓強度換算值；F芯樣試件抗壓試

9、驗測得的破壞荷載；d芯樣試件的平均直徑；不同長徑比芯樣試件4、強度評定、強度評定 混凝土強度的評定根據(jù)檢測的目的分為以下情況：一種是了解某個最混凝土強度的評定根據(jù)檢測的目的分為以下情況：一種是了解某個最薄弱部位的混凝土強度，以該部位芯樣強度的最小值作為混凝土的評定薄弱部位的混凝土強度，以該部位芯樣強度的最小值作為混凝土的評定值。第二種是單個構(gòu)件的強度評定，當(dāng)芯樣數(shù)量較少時，取其中較小的值。第二種是單個構(gòu)件的強度評定，當(dāng)芯樣數(shù)量較少時，取其中較小的芯樣強度作為混凝土強度評定值。芯樣強度作為混凝土強度評定值?；炷劣袚p檢測方法混凝土有損檢測方法 利用發(fā)射槍對準(zhǔn)混凝土表面發(fā)射子彈，彈內(nèi)火藥燃燒釋放出

10、來利用發(fā)射槍對準(zhǔn)混凝土表面發(fā)射子彈，彈內(nèi)火藥燃燒釋放出來的能量推動鋼釘高速進入混凝土中，一部分能量消耗于鋼釘與混凝的能量推動鋼釘高速進入混凝土中，一部分能量消耗于鋼釘與混凝土之間的摩擦，另一部分能量由于混凝土受擠壓、破碎而被消耗。土之間的摩擦，另一部分能量由于混凝土受擠壓、破碎而被消耗。 測量鋼釘外露部分的長度即可確定混凝土的貫入阻力。通過試測量鋼釘外露部分的長度即可確定混凝土的貫入阻力。通過試驗建立貫入阻力與混凝土強度的經(jīng)驗關(guān)系式。驗建立貫入阻力與混凝土強度的經(jīng)驗關(guān)系式?；炷劣袚p檢測方法混凝土有損檢測方法混凝土有損檢測法之四混凝土有損檢測法之四 -射釘法射釘法混凝土耐久性的檢測混凝土耐久性

11、的檢測 在自然界的各種物理、化學(xué)因素作用下，混凝土的性能受在自然界的各種物理、化學(xué)因素作用下，混凝土的性能受到影響并隨著時間的推移可能發(fā)生各種損壞。這種時間的漸進到影響并隨著時間的推移可能發(fā)生各種損壞。這種時間的漸進損壞過程可稱之為損壞過程可稱之為“ 老化老化”。 而性能與環(huán)境不同的混凝土抵抗而性能與環(huán)境不同的混凝土抵抗“老化的能力也有異，這老化的能力也有異，這種能力就是混凝土的耐久性。種能力就是混凝土的耐久性。 引起混凝土結(jié)構(gòu)耐久性下降的主要原因有：混凝土結(jié)構(gòu)引起混凝土結(jié)構(gòu)耐久性下降的主要原因有：混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)、混凝土的碳化、有害介質(zhì)的侵蝕、堿裂縫的出現(xiàn)、混凝土的碳化、有害介質(zhì)的侵蝕、

12、堿-骨料反骨料反應(yīng)、凍融循環(huán)、鋼筋的銹蝕。應(yīng)、凍融循環(huán)、鋼筋的銹蝕。混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測的內(nèi)容混凝土耐久性檢測的內(nèi)容1 1、混凝土碳化深度的測定；、混凝土碳化深度的測定；2 2、鋼筋位置保護層厚度及鋼筋銹蝕程度的測定；、鋼筋位置保護層厚度及鋼筋銹蝕程度的測定；3 3、特殊腐蝕物質(zhì)侵入深度及含量的測定；、特殊腐蝕物質(zhì)侵入深度及含量的測定；4 4、混凝土腐蝕層深度的測定；、混凝土腐蝕層深度的測定；5 5、構(gòu)件所處環(huán)境情況的調(diào)查及環(huán)境中特殊腐蝕性物質(zhì)、構(gòu)件所處環(huán)境情況的調(diào)查及環(huán)境中特殊腐蝕性物質(zhì)的種類等情況的調(diào)查及測定。的種類等情況的調(diào)查及測定?；炷聊途眯詸z測混凝土耐久

13、性檢測混凝土碳化機理混凝土碳化機理 混凝土的碳化：指混凝土混凝土的碳化：指混凝土 硬化后其表面與空氣中的硬化后其表面與空氣中的CO2作用，使混凝作用，使混凝土中的水泥水化生成的產(chǎn)物土中的水泥水化生成的產(chǎn)物Ca(OH)2生成生成CaCO3，并使混凝土孔隙溶液，并使混凝土孔隙溶液pH值降低。值降低。 為防止鋼筋產(chǎn)生銹蝕的表面鈍化膜，只能在堿性的環(huán)境下才能穩(wěn)定的為防止鋼筋產(chǎn)生銹蝕的表面鈍化膜，只能在堿性的環(huán)境下才能穩(wěn)定的存在，當(dāng)混凝土孔隙溶液堿度降低時，這層鈍化膜也隨之分解，失去了存在，當(dāng)混凝土孔隙溶液堿度降低時，這層鈍化膜也隨之分解，失去了對鋼筋的屏障作用，在電化學(xué)反應(yīng)的作用下，鋼筋表面逐漸反應(yīng)生

14、成對鋼筋的屏障作用，在電化學(xué)反應(yīng)的作用下，鋼筋表面逐漸反應(yīng)生成Fe(OH)3，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。 因此不難看出：碳化引起鋼筋銹蝕的先決條件是碳化深度超過鋼筋保因此不難看出：碳化引起鋼筋銹蝕的先決條件是碳化深度超過鋼筋保護層的厚度。護層的厚度。OHCOCCOOHCaOHa23222)( OHOnHySiOCOxCnCOySiOOxCaOHa2223222 混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土的碳化主要包括三個過程：混凝土的碳化主要包括三個過程： （1 1化學(xué)反應(yīng)過程?；炷恋幕瘜W(xué)反應(yīng)過程進行較慢，化學(xué)反應(yīng)過程。混凝土的化學(xué)反應(yīng)過程進行較慢，反應(yīng)的速度主要取決于反應(yīng)的速度主要取決于C

15、O2CO2的濃度和混凝土可碳化物質(zhì)的含的濃度和混凝土可碳化物質(zhì)的含量，其中混凝土中可碳化物質(zhì)的含量又受到水泥品種、水泥量，其中混凝土中可碳化物質(zhì)的含量又受到水泥品種、水泥用量及水化程度等因素的影響。用量及水化程度等因素的影響。（2 2二氧化碳等在混凝土中的擴散速度。該速度取決于混二氧化碳等在混凝土中的擴散速度。該速度取決于混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)?；炷恋目紫督Y(jié)構(gòu)主要受混凝土水灰比的凝土的孔隙結(jié)構(gòu)?；炷恋目紫督Y(jié)構(gòu)主要受混凝土水灰比的影響。影響。（3 3氫氧化鈣的擴散。氫氧化鈣可在孔隙的表面擴散，其氫氧化鈣的擴散。氫氧化鈣可在孔隙的表面擴散，其速度取決于混凝土的含水率和氫氧化鈣濃度的梯度。速度取決于混

16、凝土的含水率和氫氧化鈣濃度的梯度。 混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土碳化深度的測量混凝土碳化深度的測量 在選定的混凝土檢測位置上鑿孔，測孔的直徑為在選定的混凝土檢測位置上鑿孔，測孔的直徑為12mm12mm25mm25mm，視碳化深度的大小而定，將孔內(nèi)清掃干凈，視碳化深度的大小而定，將孔內(nèi)清掃干凈后，向孔內(nèi)噴灑后，向孔內(nèi)噴灑1%1%濃度的酚酞試液。濃度的酚酞試液。 噴灑酚酞試液后，為碳化的混凝土變?yōu)榧t色，已碳化的噴灑酚酞試液后，為碳化的混凝土變?yōu)榧t色，已碳化的混凝土不變色，測量變色混凝土前緣至構(gòu)件表面的垂直距離混凝土不變色，測量變色混凝土前緣至構(gòu)件表面的垂直距離即為混凝土碳化深度。即為混凝

17、土碳化深度?；炷聊途眯詸z測混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測碳化速度的主要影響因素碳化速度的主要影響因素 上述三個過程，均與混凝土的含水量及其周圍介質(zhì)的相對上述三個過程，均與混凝土的含水量及其周圍介質(zhì)的相對濕度有關(guān)，二氧化碳在混凝土中的擴散速度最慢，它決定濕度有關(guān)，二氧化碳在混凝土中的擴散速度最慢，它決定了混凝土的含水率和氫氧化鈣的速度以及它的分層特性。了混凝土的含水率和氫氧化鈣的速度以及它的分層特性。 混凝土自身的密實度和其所處的環(huán)境條件，主要包括大混凝土自身的密實度和其所處的環(huán)境條件，主要包括大氣中二氧化碳?xì)庵卸趸?濃度和相對濕度。二氧化碳的濃度越高，碳濃度和相對濕度。

18、二氧化碳的濃度越高，碳化越快，當(dāng)大氣相對濕度為化越快，當(dāng)大氣相對濕度為50%左右時，碳化越快，濕度左右時，碳化越快，濕度過高或低都會阻礙碳化的發(fā)展。過高或低都會阻礙碳化的發(fā)展?；炷聊途眯詸z測混凝土耐久性檢測混凝土滲水性混凝土滲水性 基本原理：基本原理： 在混凝土表面施加壓力，用水的滲透性來評價混凝土的表面情在混凝土表面施加壓力，用水的滲透性來評價混凝土的表面情況。可測量混凝土表面的孔隙率和滲透性，還可以檢測防水保況?？蓽y量混凝土表面的孔隙率和滲透性，還可以檢測防水保護層的施工質(zhì)量。護層的施工質(zhì)量。 混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土的氯離子侵蝕機理混凝土的

19、氯離子侵蝕機理 當(dāng)混凝土中含有氯離子當(dāng)混凝土中含有氯離子clcl1 1時，即使混凝時，即使混凝土的堿度較高，鋼筋周圍的混凝土尚未碳化，鋼筋土的堿度較高，鋼筋周圍的混凝土尚未碳化，鋼筋也會出現(xiàn)銹蝕。也會出現(xiàn)銹蝕。 這是因為氯離子的半徑小，活性大，具有很強這是因為氯離子的半徑小，活性大，具有很強的穿透鈍化膜的能力，氯離子吸附在膜結(jié)構(gòu)有缺陷的穿透鈍化膜的能力，氯離子吸附在膜結(jié)構(gòu)有缺陷的地方，使難溶的氫氧化鐵變成易容的氧化鐵，致的地方，使難溶的氫氧化鐵變成易容的氧化鐵，致使鋼筋表面的鈍化膜局部破壞。鈍化膜破壞后，露使鋼筋表面的鈍化膜局部破壞。鈍化膜破壞后，露出的金屬便是活化鈍化原電池的陽極。出的金屬便

20、是活化鈍化原電池的陽極。 由于活化區(qū)小，鈍化區(qū)大，構(gòu)成一個大陰極、由于活化區(qū)小，鈍化區(qū)大，構(gòu)成一個大陰極、小陽極的活化鈍化電池，鋼筋就產(chǎn)生所謂的坑蝕小陽極的活化鈍化電池，鋼筋就產(chǎn)生所謂的坑蝕現(xiàn)象?，F(xiàn)象。混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測進入混凝土中的氯離子主要有兩個來源：進入混凝土中的氯離子主要有兩個來源：1 1、施工過程中摻加的防凍劑等，內(nèi)摻型；、施工過程中摻加的防凍劑等，內(nèi)摻型；2 2、使用環(huán)境中氯離子的滲透，即外摻型。、使用環(huán)境中氯離子的滲透，即外摻型?；炷聊途眯詸z測混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土凍融破壞機理混凝土凍融破壞機理 混凝土的凍融破壞：系指在水飽和或潮濕

21、狀態(tài)混凝土的凍融破壞：系指在水飽和或潮濕狀態(tài)下，由于溫度正負(fù)變化，建筑物的已硬化混凝土內(nèi)下，由于溫度正負(fù)變化，建筑物的已硬化混凝土內(nèi)部孔隙水結(jié)冰膨脹、融解松弛，產(chǎn)生疲勞應(yīng)力，造部孔隙水結(jié)冰膨脹、融解松弛，產(chǎn)生疲勞應(yīng)力，造成混凝土由表及里逐漸剝蝕的破壞現(xiàn)象。成混凝土由表及里逐漸剝蝕的破壞現(xiàn)象。 凍融破壞現(xiàn)象：由于水泥石的崩裂，部分砂漿凍融破壞現(xiàn)象：由于水泥石的崩裂，部分砂漿呈粉狀剝落而露出粗骨料，也有在構(gòu)件的端部、混呈粉狀剝落而露出粗骨料，也有在構(gòu)件的端部、混凝土路面板的接頭、水工構(gòu)筑物平行于水平面線處凝土路面板的接頭、水工構(gòu)筑物平行于水平面線處產(chǎn)生線狀裂縫，還有像橋面那樣，出現(xiàn)噴火口狀開產(chǎn)生線

22、狀裂縫，還有像橋面那樣，出現(xiàn)噴火口狀開孔的孔的“崩脹現(xiàn)象等。崩脹現(xiàn)象等。影響因素：水灰比、混凝土齡期影響因素：水灰比、混凝土齡期混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測一次凍融循環(huán)次數(shù)一次凍融循環(huán)次數(shù)1 1、循環(huán)歷時、循環(huán)歷時 2.5h 2.5h4.0h4.0h2 2、降溫歷時、降溫歷時 1.5h 1.5h2.5h2.5h3 3、升溫歷時、升溫歷時 1.0h 1.0h1.5h1.5h4 4、降溫和升溫終了時，試件中心溫度分別控制在、降溫和升溫終了時，試件中心溫度分別控制在-17-17和和+18+185 5、試件中心和表面的溫差、試件中心和表面的溫差2828混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土的堿骨料

23、反應(yīng)混凝土的堿骨料反應(yīng) 指水泥中的堿和骨料中的活性氧化硅發(fā)生反應(yīng)，生成堿指水泥中的堿和骨料中的活性氧化硅發(fā)生反應(yīng)，生成堿硅酸鹽凝膠并吸水產(chǎn)生膨脹壓力，致使混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。硅酸鹽凝膠并吸水產(chǎn)生膨脹壓力，致使混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。 破壞特征：表面混凝土產(chǎn)生雜亂無章的網(wǎng)狀裂縫，或者在破壞特征：表面混凝土產(chǎn)生雜亂無章的網(wǎng)狀裂縫，或者在骨料顆粒周圍出現(xiàn)反應(yīng)環(huán)。在裂縫或空隙中，可發(fā)現(xiàn)堿硅骨料顆粒周圍出現(xiàn)反應(yīng)環(huán)。在裂縫或空隙中，可發(fā)現(xiàn)堿硅酸鹽凝膠失水后硬化而成的白色粉末。酸鹽凝膠失水后硬化而成的白色粉末。 特點：堿硅酸鹽凝膠吸水膨脹的體積約增大特點：堿硅酸鹽凝膠吸水膨脹的體積約增大34倍，膨倍，膨脹壓力約

24、為脹壓力約為3.0MPa4.0MPa;反應(yīng)進行慢；必須有水。反應(yīng)進行慢；必須有水。混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕機理混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕機理 為了保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，受力鋼筋在混凝為了保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，受力鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中規(guī)定了混凝土保護層最小厚度?；炷帘Ｗo土結(jié)構(gòu)中規(guī)定了混凝土保護層最小厚度。混凝土保護層具有防止鋼筋銹蝕的保護作用，這是因為混凝土中層具有防止鋼筋銹蝕的保護作用，這是因為混凝土中水泥水化產(chǎn)物的堿性很高，水泥水化產(chǎn)物的堿性很高，pH值約為值約為1213，在這，在這種高堿性的環(huán)境中，鋼筋表面形成一層致密的氧化膜種高堿性的環(huán)境中，鋼筋表面形成一層

25、致密的氧化膜處于鈍化狀態(tài)，從而防止了混凝土中鋼筋的銹蝕。處于鈍化狀態(tài)，從而防止了混凝土中鋼筋的銹蝕。混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測 只有在潮濕的環(huán)境，在有水和氧氣侵入的條件下，只有在潮濕的環(huán)境，在有水和氧氣侵入的條件下，鋼筋才會銹蝕。首先形成氫氧化鐵，隨著時間的推鋼筋才會銹蝕。首先形成氫氧化鐵，隨著時間的推移，一部分氫氧化鐵進一步氧化，生成疏松的、易移，一部分氫氧化鐵進一步氧化，生成疏松的、易剝落的沉積物剝落的沉積物鐵銹。鐵銹的體積膨脹一般增鐵銹。鐵銹的體積膨脹一般增加加2 24 4倍可把混凝土保護層脹開，而使鋼筋外露。倍可把混凝土保護層脹開，而使鋼筋外露。 隨著鋼筋銹蝕的發(fā)生，混凝土開裂、

26、剝落，鋼筋隨著鋼筋銹蝕的發(fā)生，混凝土開裂、剝落，鋼筋和混凝土的粘結(jié)力就不斷喪失，鋼筋截面積就減小，和混凝土的粘結(jié)力就不斷喪失，鋼筋截面積就減小，承載能力下降，從而降低了結(jié)構(gòu)的安全度，結(jié)構(gòu)損承載能力下降，從而降低了結(jié)構(gòu)的安全度，結(jié)構(gòu)損壞事故可能發(fā)生。壞事故可能發(fā)生。混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測鋼筋銹蝕狀態(tài)的檢測鋼筋銹蝕狀態(tài)的檢測 鋼筋銹蝕將使混凝土握裹力和鋼筋有效截面積下鋼筋銹蝕將使混凝土握裹力和鋼筋有效截面積下降，并可能由于因銹蝕產(chǎn)生的膨脹而造成混凝土保降，并可能由于因銹蝕產(chǎn)生的膨脹而造成混凝土保護層的崩落，影整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。護層的崩落，影整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定?；炷聊途眯詸z測混凝土耐久性檢測導(dǎo)

27、致鋼筋產(chǎn)生銹蝕的原因有兩個：導(dǎo)致鋼筋產(chǎn)生銹蝕的原因有兩個：1 1、混凝土的碳化深度超過混凝土保護層厚度；、混凝土的碳化深度超過混凝土保護層厚度；2 2、大量的、大量的Cl-Cl-等酸性離子的侵蝕作用。等酸性離子的侵蝕作用。 Cl- Cl-具有相當(dāng)高的活性，對鋼筋有很強的吸附作具有相當(dāng)高的活性，對鋼筋有很強的吸附作用，是一種鋼筋的活化劑。當(dāng)用，是一種鋼筋的活化劑。當(dāng)Cl-Cl-滲透超過混凝土保滲透超過混凝土保護層而達(dá)到鋼筋表面時，就會置換鋼筋鈍化膜中的氧護層而達(dá)到鋼筋表面時，就會置換鋼筋鈍化膜中的氧元素，使鈍化膜破壞，從而使鋼筋處于活化狀態(tài)，繼元素，使鈍化膜破壞，從而使鋼筋處于活化狀態(tài)，繼而產(chǎn)生

28、電化學(xué)銹蝕。而產(chǎn)生電化學(xué)銹蝕?；炷聊途眯詸z測混凝土耐久性檢測自然自然(半電池半電池)電位法檢測鋼筋銹蝕電位法檢測鋼筋銹蝕半電池法是用來探測鋼筋極電位并據(jù)此推斷鋼筋是否銹蝕半電池法是用來探測鋼筋極電位并據(jù)此推斷鋼筋是否銹蝕的一種技術(shù)。半電池有兩種：飽和氯化亞汞和飽和銅或硫的一種技術(shù)。半電池有兩種：飽和氯化亞汞和飽和銅或硫酸銅電極。其探測系統(tǒng)如圖所示：酸銅電極。其探測系統(tǒng)如圖所示： 電路的一端是半電池，另一端連在被測鋼筋的任選位電路的一端是半電池，另一端連在被測鋼筋的任選位置。用高阻抗的電壓表測量鋼筋和半電池間的電位差，從置。用高阻抗的電壓表測量鋼筋和半電池間的電位差，從而得出鋼筋的極電位。而得

29、出鋼筋的極電位?；炷聊途眯詸z測混凝土耐久性檢測鋼筋銹蝕檢測儀器鋼筋銹蝕檢測儀器混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測直觀檢查法：直觀檢查法： 觀察混凝土構(gòu)件表面有無銹痕、是否出現(xiàn)了沿鋼筋方觀察混凝土構(gòu)件表面有無銹痕、是否出現(xiàn)了沿鋼筋方向的縱向裂縫，順筋裂縫的長度和寬度可以反映鋼筋的銹向的縱向裂縫，順筋裂縫的長度和寬度可以反映鋼筋的銹蝕程度；蝕程度；局部鑿開法：局部鑿開法： 敲掉混凝土保護層，露出鋼筋，直接用卡尺測量銹層敲掉混凝土保護層，露出鋼筋，直接用卡尺測量銹層厚度和鋼筋剩余直徑，或截取一段在試驗室進行量測。厚度和鋼筋剩余直徑，或截取一段在試驗室進行量測。 局部鑿

30、開法對結(jié)構(gòu)有局部損傷，一般適用于混凝土表局部鑿開法對結(jié)構(gòu)有局部損傷，一般適用于混凝土表面已出現(xiàn)銹痕、順筋裂縫，或保護層被脹裂、剝落處。面已出現(xiàn)銹痕、順筋裂縫，或保護層被脹裂、剝落處。混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測混凝土裂縫對鋼筋銹蝕的影響混凝土裂縫對鋼筋銹蝕的影響 混凝土碳化后鋼筋就有生銹的危險，但碳化并不是鋼筋混凝土碳化后鋼筋就有生銹的危險，但碳化并不是鋼筋銹蝕的充分條件。鋼筋生銹的內(nèi)部條件是鈍化膜遭到破壞。銹蝕的充分條件。鋼筋生銹的內(nèi)部條件是鈍化膜遭到破壞。鋼筋銹蝕的外部條件是必須有水?；炷恋牧芽p引起水的通鋼筋銹蝕的外部條件是必須有水?；炷恋牧芽p引起水的通路等，為水及其他有害物質(zhì)進入

31、混凝土提供了便利的條件，路等，為水及其他有害物質(zhì)進入混凝土提供了便利的條件，鋼筋的銹蝕才能發(fā)生。鋼筋的銹蝕才能發(fā)生。混凝土耐久性檢測混凝土耐久性檢測超聲波檢測混凝土裂縫深度超聲波檢測混凝土裂縫深度 基本原理：利用超聲波繞過裂縫末端的傳播時間，來計算裂縫深度?；驹恚豪贸暡ɡ@過裂縫末端的傳播時間，來計算裂縫深度。若換能器對稱地置于裂縫兩側(cè)，測得傳播時間為若換能器對稱地置于裂縫兩側(cè)，測得傳播時間為 （超聲波繞過裂縫末（超聲波繞過裂縫末端所需的時間）。設(shè)混凝土波速為端所需的時間）。設(shè)混凝土波速為 ，可得：，可得：1tvAD21vt22212212122dvtdvth若換能器平置于無縫的混凝土表

32、面上，相距同若換能器平置于無縫的混凝土表面上，相距同樣為樣為 ，測得傳播時間為，測得傳播時間為 ，那么，那么 ，代，代入上式，則可得：入上式，則可得：12201ttdhdotdvt0二、混凝土裂縫的檢測二、混凝土裂縫的檢測傾斜裂縫深度用作圖法求得：傾斜裂縫深度用作圖法求得： 在坐標(biāo)紙上按比例標(biāo)出換能器及裂縫頂?shù)奈恢谩Ｒ缘谝淮螠y量時兩換在坐標(biāo)紙上按比例標(biāo)出換能器及裂縫頂?shù)奈恢?。以第一次測量時兩換能器位置能器位置A、B為焦點，以為焦點，以t1v為動半徑之和作一橢圓；再以第二次測量為動半徑之和作一橢圓；再以第二次測量時兩換能器的位置時兩換能器的位置A、C為焦點，以為焦點，以t2v為兩動半徑之和作另一

33、橢圓；兩為兩動半徑之和作另一橢圓；兩橢圓的交點橢圓的交點E即為裂縫末端，即為裂縫末端，DE為裂縫深度為裂縫深度h。超聲波檢測混凝土內(nèi)部缺陷超聲波檢測混凝土內(nèi)部缺陷 通過測出超聲波在混凝土中傳遞的速度，在脈沖路徑中通過測出超聲波在混凝土中傳遞的速度，在脈沖路徑中如果空洞，脈沖的視速度就會降低。如果空洞，脈沖的視速度就會降低。 可以用來檢測水運工程建筑物混凝土內(nèi)部缺陷，如蜂窩、可以用來檢測水運工程建筑物混凝土內(nèi)部缺陷，如蜂窩、空洞、架空、夾泥層、低強區(qū)等?？斩?、架空、夾泥層、低強區(qū)等。 適用于能進行穿透測量以及經(jīng)鉆孔或預(yù)埋管可進行穿透適用于能進行穿透測量以及經(jīng)鉆孔或預(yù)埋管可進行穿透測量的建筑物和構(gòu)

34、件。測量的建筑物和構(gòu)件。探地雷達(dá)快速檢測技術(shù)及應(yīng)用探地雷達(dá)快速檢測技術(shù)及應(yīng)用 探地雷達(dá)，是一種用于確定地下介質(zhì)分布的光譜電磁波技探地雷達(dá)，是一種用于確定地下介質(zhì)分布的光譜電磁波技術(shù)。利用一個天線發(fā)射高頻率寬頻帶短脈沖電磁波，另一個術(shù)。利用一個天線發(fā)射高頻率寬頻帶短脈沖電磁波，另一個天線接收來自地下介質(zhì)面的反射波。電磁波在介質(zhì)中傳播時，天線接收來自地下介質(zhì)面的反射波。電磁波在介質(zhì)中傳播時，其路徑、電磁場強度與波形將隨所通過介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何其路徑、電磁場強度與波形將隨所通過介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化。形態(tài)而變化。 因此，根據(jù)接收到波的旅行時間、幅度與波形等資料，可因此，根據(jù)接收到波的旅行時間、

35、幅度與波形等資料，可探測介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與埋設(shè)物體。探測介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與埋設(shè)物體。 雷達(dá)波是一種電磁波脈沖，理論研究與室內(nèi)試件的模擬試?yán)走_(dá)波是一種電磁波脈沖，理論研究與室內(nèi)試件的模擬試驗證明，影響電磁波在介質(zhì)中傳播的兩個最主要的物理量為驗證明，影響電磁波在介質(zhì)中傳播的兩個最主要的物理量為電導(dǎo)率和介電常數(shù)。電導(dǎo)率和介電常數(shù)。 簡單的理論推導(dǎo)證明，電導(dǎo)率是決定雷達(dá)波在地層中被吸簡單的理論推導(dǎo)證明，電導(dǎo)率是決定雷達(dá)波在地層中被吸收衰減的主要原因，而介電常數(shù)對雷達(dá)波在地層中的傳播速收衰減的主要原因，而介電常數(shù)對雷達(dá)波在地層中的傳播速度起決定作用。度起決定作用。 自然界中幾乎所有的物質(zhì)都有獨特的電性，

36、探地雷達(dá)勾繪自然界中幾乎所有的物質(zhì)都有獨特的電性，探地雷達(dá)勾繪出不同電性界面，畫出反映地下不同物體輪廓的圖像，以直出不同電性界面，畫出反映地下不同物體輪廓的圖像，以直觀的形態(tài)，指示目標(biāo)位置和深度。觀的形態(tài)，指示目標(biāo)位置和深度。數(shù)據(jù)處理及圖像解釋數(shù)據(jù)處理及圖像解釋 數(shù)據(jù)處理分為兩個階段：一是對記錄圖像進行傳輸、查證、數(shù)據(jù)處理分為兩個階段：一是對記錄圖像進行傳輸、查證、確定測量目標(biāo)及位置；而是使用雷達(dá)專業(yè)軟件進行處理。確定測量目標(biāo)及位置；而是使用雷達(dá)專業(yè)軟件進行處理。 探地雷達(dá)的圖像解釋是一項探地雷達(dá)的圖像解釋是一項“多科學(xué)的專家系統(tǒng)多科學(xué)的專家系統(tǒng)”，它包含了，它包含了高頻電磁波技術(shù)、資料、力學(xué)、數(shù)學(xué)、地質(zhì)、地理、工程和建高頻電磁波技術(shù)、資料、力學(xué)、數(shù)學(xué)、地質(zhì)、地理、工程和建筑施工等多種學(xué)科和行業(yè)的筑施工等多種學(xué)