◎ 尤貴平 嚴祖賦 寧波市鎮(zhèn)海日信建設(shè)工程檢測有限公司
結(jié)構(gòu)混凝土耐久性檢測技術(shù)現(xiàn)狀與展望
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我國經(jīng)濟科技的發(fā)展帶動了各項事業(yè)的進步,工程項目建設(shè)逐漸增多。當今工程項目建設(shè)中最主要的原材料之一就是混凝土?;炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性直接關(guān)系到工程項目的安全性和可靠性,為此引起來社會各界廣泛的關(guān)注。為了保證混凝土耐久性,可以應(yīng)用監(jiān)測技術(shù)實現(xiàn)對其耐久性的監(jiān)測。為了進一步加強對混凝土耐久性檢測技術(shù)的研究,本文將就此論題展開探討。
結(jié)構(gòu)混凝土耐久性檢測技術(shù)
我國混凝土耐久性下降的原因可以總結(jié)為如下幾點:
第一,北方的寒冷冬季施工中混凝土結(jié)構(gòu)受到反復(fù)降水冰凍融化循環(huán)影響出現(xiàn)被破壞的現(xiàn)象;第二,酸雨等惡劣天氣導(dǎo)致混凝土腐蝕嚴重,化學寢室降低了其耐久性和牢固性;第三,長期高溫的情況下會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)碳化的現(xiàn)象,進而導(dǎo)致混凝土耐久性降低;第四,化工廠建筑會長期接觸化學原料出現(xiàn)電化學腐蝕的情況,進而導(dǎo)致混凝土耐久性和使用壽命降低;
2.1人員操作因素
目前國家基本認識到了工程建設(shè)中混凝土檢測的重要意義,為了保證混凝土的施工質(zhì)量出臺了一系列的法律法規(guī)來規(guī)范操作人員的施工行為,提高混凝土工程的質(zhì)量。然而即便如此,在施工中仍然會存在一定的誤差和錯誤降低混凝土檢測質(zhì)量,因此,應(yīng)當加強監(jiān)管人員的操作行為,為混凝土施工提供充分的保障。在施工檢測過程中需要注意一些事項。
2.2試件本身因素
試件本身有很多因素會影響到混凝土耐久性:第一,試件的尺寸存在一定的差異性。在施工中可能會出現(xiàn)圖紙和試件實際尺寸出現(xiàn)差距的情況,導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的主要原因包括試模的質(zhì)量低,容易出現(xiàn)變形的情況,如果工作人員沒有及時發(fā)現(xiàn)這個問題就會導(dǎo)致尺寸出現(xiàn)偏差,另一方面,沒有對收面時間進行良好的我播,沒有進行刮平處理,導(dǎo)致試件表面出現(xiàn)了不平整的情況;第二,試件承載面和相鄰面不垂直。造成這種錢情況的主要原因是沒有有效地控制試模的裝配,因此加強管理和控制試模和裝配在質(zhì)量對于試件有著重要的意義;第三,試件的平整度沒有滿足規(guī)定標準要求。由于試件成形時振搗并不均勻,試模長期沒有的刷油,拆模時間沒有很好的控制,從而產(chǎn)生了試件缺棱掉角的現(xiàn)象。
3.1外觀檢測
外觀檢測主要是對結(jié)構(gòu)混凝土的表面裂縫、混凝土構(gòu)件、內(nèi)部缺陷等進行檢測。
(1)混凝土裂縫檢測?;炷两Y(jié)構(gòu)耐久性受到裂縫寬度、深度的影響,一旦出現(xiàn)裂縫就會嚴重影響到混凝土的耐久性,因此,加強裂縫的檢測是保證混凝耐久性的重要方法之一。無論是在數(shù)量和部位上還是在長度和深度等方面,結(jié)構(gòu)混凝土的裂縫都有著不同的情況??梢酝ㄟ^坐標描繪法和輔助拍照、攝影等手段確定裂縫的數(shù)量、部位、走向等情況;可以通過鋼尺測量混凝土裂縫的深度;可以通過測寬儀測量混凝土裂縫的寬度;可以通過開鑿法或者超聲波檢測儀測量裂縫的深度。但是需要注意的是,在采用開鑿方法前,為了保證更好地辨別裂縫需要提前將有色墨水注入到裂縫中。
(2)根據(jù)設(shè)計圖紙規(guī)定的尺寸對混凝土構(gòu)件的實際截面尺寸進行檢查,確定偏差,可以采用鋼尺進行測量。測量中需要注意構(gòu)件外部的粉刷情況以及腐蝕情況,環(huán)境會對部分構(gòu)件產(chǎn)生侵蝕,加上荷載的影響,有的構(gòu)件會出現(xiàn)耐久性降低的情況,在測量中需要以最嚴重的部位為檢測點。
(3)內(nèi)部缺陷。內(nèi)部缺陷主要分為兩種形式,其一,內(nèi)部混凝土和鋼管混凝土構(gòu)件之間脫空,其二,利用先張法檢測預(yù)應(yīng)力梁灌注漿密實度。彈性波層析掃描已經(jīng)應(yīng)用到了部分工程項目中,并且有著良好的發(fā)展前景。
3.2混凝土力學性能檢測
混凝土強度、混凝土荷載作用下的變形檢測是混凝土力學性能中重要的指標,目前取芯法、回彈法等是現(xiàn)場混凝土強度檢測中常用的技術(shù)。還有其他檢測方法如:電通量法、超聲法以及射線法等等。
(1)取芯法。取芯法是按照標準《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:2007)中的規(guī)定采用鉆芯機在結(jié)構(gòu)物上取得一定數(shù)量的樣品,然后經(jīng)過切割、修補、磨平、養(yǎng)護等對混凝土的抗壓強度進行試驗,從而確定混凝土的抗壓強度。
(2)回彈法。中型回彈儀和重型回彈儀是兩種最主要的回彈法使用的設(shè)備,中型回彈儀又可以叫做2.207J,在10-60 MPa的普通混凝土強度測試中比較適用。4.5J和5.5J是兩種常用的重型回彈儀標稱動能,在50-100MPa的高強混凝土中比較適用?;貜梼x的質(zhì)量應(yīng)當滿足《回彈儀》(GB/T9138-2015)中的相關(guān)規(guī)定,在使用前應(yīng)當進行檢定,只有產(chǎn)品合格才允許應(yīng)用到檢測中去。
(3)電通量法。在混凝土耐久性檢測中,氯離子抗?jié)B透性也是一項重要的檢測指標。目前國內(nèi)外已經(jīng)提出了多種混凝土耐久性的方法,其中快速氯離子滲透測試是一種非常廣泛的方法,也就是電通量法。其主要原理是利用外電場加快離子的運動速度,然后按擴散性與電遷移參數(shù)間的理論關(guān)系計算氯離子的擴散性,從而判斷混凝土的抗?jié)B透性。
(4)超聲法。利用波速,對混凝土的強度進行腿短是超聲法的測試原理。此種方法并沒有得到很廣泛地關(guān)注,因為混凝土強度和波速之間并沒有十分顯著的聯(lián)系。
(5)射線法。向混凝土發(fā)射Y射線,通過對其衰減程度進行判斷能夠確定混凝土的強度,由于設(shè)下存在較大的輻射,所以這種方法也一般不會再混凝土檢測中應(yīng)用。
3.3結(jié)構(gòu)耐久性檢測
(1)堿集料反應(yīng)。大范圍的表面裂縫常常會呈現(xiàn)地圖狀或者龍紋狀,我們將這種圖形稱為混凝土堿骨料反應(yīng)。堿骨料反應(yīng)同時會從裂縫中流出膠狀物,表面會有膠狀物附著、崩裂、脫落。堿骨料反應(yīng)可以根據(jù)骨料中活性成分的不同分為堿硅酸鹽反應(yīng)和堿碳酸鹽反應(yīng)。堿骨料反應(yīng)現(xiàn)象更多地出現(xiàn)在潮濕部位,檢測中需要對骨料的種類、成分、混凝土堿含量等內(nèi)容進行檢測。
(2)碳化深度。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)評價、采用回彈法對混凝土抗壓強度進行測定、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性判斷中一項重要的參數(shù)就是碳化深度,通常可以通過指示劑法、Z射線衍射法、化學分析法檢驗混凝土結(jié)構(gòu)的碳化深度。這三種方法有著不同的特點,其中因為操作十分方便指示劑法受到了大眾的青睞。在進行現(xiàn)場檢測中,首先需要在監(jiān)測點打孔,可以借助電鉆等工具,然后將孔中的粉末清除干凈,一般采用的是氣囊方法而禁止使用液體沖刷,在用氣囊清除干凈粉末后立刻將與之配好的1%的酚酞溶液通過噴霧器或者滴管注入到孔壁中,內(nèi)部混凝土會有部分變紅,然后用游標卡尺或者碳化深度測量儀器測量變紅的混凝土的深度,一般情況下需要進行三次以上的測量然后取其平均值盡量降低誤差。此外,還可以通過彩虹試驗的方法通過ph狀態(tài)判斷碳化區(qū)域,未碳化區(qū)域的ph值在12.5及以上,完全碳化區(qū)域是ph值在7及以下,其中7-12.5之間是部分碳化區(qū)。
4.1建筑混凝土施工前的準備
首先應(yīng)當在混凝土出廠前進行技術(shù)方面的管理,盡量避免混凝土自熱溫度過高。其次應(yīng)當對添加劑和水灰比進行嚴格的控制;最后在運輸過程中應(yīng)保證混凝土質(zhì)量不會出現(xiàn)大的變動。
4.2建筑混凝土施工技術(shù)選擇
在混凝土施工中,應(yīng)當對整個施工方案進行合理地選擇,需要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況進行確定。施工過程中要關(guān)注每個施工項目和步驟,保證每個施工步驟都能夠滿足施工標準要求?;炷翝仓欠植酵瓿傻模砸盐姨柣炷恋恼w結(jié)構(gòu)性。
4.3混凝土施工工藝
施工人員應(yīng)當嚴格遵守混凝土施工工藝流程,監(jiān)理人員要加強對現(xiàn)場的控制,保證每個施工步驟的合理性,同時做好混凝土溫度的控制。
本文首先總結(jié)了降低混凝土耐久性的主要原因,并且對混凝土檢測中人員操作和時間本身對檢測結(jié)果的影響進行了總結(jié),在此基礎(chǔ)上,本文從外觀檢測、混凝土力學性能檢測、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性檢測三方面分別闡述了關(guān)于混凝土檢測的方法,希望能夠為相關(guān)行業(yè)提供一定的參考,同時希望我國的混凝土耐久性能夠得到進一步的加強。
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