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摘要:主要讲了混凝土结构现场检测主要是检测混凝土结构的强度、钢筋的位置和保护层厚度、混凝土裂缝及内部缺陷等。这些检测都是在施工现场对混凝土结构进行检测,为准确的评定混凝土的质量提供依据。下面就混凝土结构现场检测的几种主要方法和应用情况作简要阐述。
关键词:建筑工程;混凝土结构;现场检测;结构强度
一、混凝土主体结构的检测的重要性
主体结构检测的主要内容包括混凝土强度的检测,钢筋保护层、直径、间距的检测,以及楼板板厚的检测和砂浆强度的检测,还有对建筑物的尺寸的检测等内容。建筑工程的主体结构是施工项目中的重点部分,它的建筑质量直接决定了整个工程实体的内在质量,因此,做好主体结构的检测工作是十分重要的。利用超声技术进行工程检测主要是通过超声发射器以及接收器,对混凝土主体结构进行检测,根据参数的变化来确定其内部的结构状况。一般情况下,在超声技术检测中所使用的频率是20K赫兹到50M赫兹,能够对混凝土主体结构的强度和裂缝深度、缺陷等进行精确的测量。而在实际应用过程中免不了会遇到一些难题,这就要求我们注意及时总结归纳经验教训,得到有用的数据信息,为先进技术的广泛使用奠定基础。
目前在建筑市场中,由于建筑行业的管理制度不完善,各个建筑企业的技术水平也存在较大的差异,致使建筑市场中依旧存在弄虚作假、偷工减料等不正当竞争行为。这就造成建筑企业在施工建设中,会使一批质量较差的建筑材料流入施工现场,会造成实际强度不能满足标准要求,不能够确切的反映出结构质量。这种情况对建筑物的安全性,以及人民的生命财产安全都是一种极大的威胁。因此,在建筑施工过程中,建筑方要提高材料的安全意识,对施工过程以及施工结果承担起应付的责任,严格按照施工的相关标准,对各个施工过程进行严格的监督管理,并且制定出严格的进厂检测制度,确保施工建设的原材料符合相关要求,对已经完成的施工作业进行调查,为以后的验收工作提供重要的数据基础,加强对主体结构的检测力度,将可能出现的安全隐患扼杀在摇篮之中,以确保施工的质量安全。
在进行检测工作时,我们主要对正在施工的作业进行质量监督,或者对已完成的施工作业进行质量检测,在实际工作中,由于工程量庞大,我们可以采取抽样调查的方法,对其进行部分检测,对于施工中发现的问题,及时确定修补策略,将损失降到最低。
二、混凝土结构强度的现场检测
混凝土结构现场检测最主要的内容就是混凝土强度的检测,强度的检测方法主要包括回弹法、超声脉冲法、超声―回弹综合法、钻芯法、后装拔出法等。
1.回弹法技术规程―――《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2001)。回弹法检测混凝土结构在我国的应用最为广泛,这项检测技术已经有将近半个世纪的历史。目前我国应用回弹法检测混凝土抗压强度已达到较成熟的技术。
回弹法是用回弹仪弹击混凝土表面,由仪器重锤回弹能量的变化,反映混凝土的弹性和塑性性质,测量混凝土的表面硬度推算抗压强度。回弹法的主要优点是:仪器构造简单,操作方面,检测效率高,费用低廉。但还存在一定不足:回弹值受碳化深度、测试角度等的影响,石子种类对其也有影响,要对回弹值进行不同的修正,对存在有质量疑问区域的混凝土,需用其它方法进行进一步检测。
2.超声脉冲法技术规程―――《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:2000)。超声脉冲法主要是作为查明混凝土缺陷的最常用的检测技术。混凝土缺陷非破损检测技术,大体可分为两大类:一类是机械波法,其中包括超声脉冲波、冲击脉冲波和超声发射等;另一类是穿透辐射法,其中包括x射线、y射线和中子流等。穿透辐射法因为穿透能力有限,以及操作中需解决人体防护等问题,在我国使用较少。目前最常用的是超声脉冲法。
3.超声―回弹综合法技术规程―――《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS02:2005)。超声回弹综合法本质上就是超声脉冲法和回弹法两种检测方法的综合。超声回弹综合法检测混凝土强度,是目前我国使用较广的一种结构中混凝土强度非破损检测方法。从检测结果中加以修正,较全面地反映与混凝土强度有关的各种要素的作用,提高了测试精度。
4.钻芯法技术规程―――《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03:2007)。钻芯法是一种半破损的现场检测方法,它是采用取芯机从被检测的混凝土结构上直接钻取圆柱型的混凝土芯样,根据芯样的抗压试验强度,推定混凝土的抗压结构的强度。
钻芯法应用范围广,混凝土抗压强度不大于80MPa都可以应用钻芯法检测技术。回弹法检测中统一测强曲线适用龄期为14~1000天的混凝土,而钻芯法对混凝土的龄期没有相应的限制。当钻芯法与回弹、超声、超声―回弹或后装拔出法等混凝土强度间接测试方法配合使用时,可用芯样抗压强度值对其他间接测试方法的结果进行修正。但是,由于所取芯样较大、较深,对构件断面削弱较大、影响构件一定的承载力,特别是较薄、较小构件上简直无法承受,所以使用范围受很大限制。
5.后装拔出法技术规程―――《后装拨出法检测混凝土强度技术规程》(CECS69:1994),后装拔出法试验也是一种半破损检测方法,它是用一金属锚固件预埋入未硬化的混凝土浇筑构件内,或在已硬化的混凝土构件上钻孔埋入一膨胀螺栓,然后测试锚固件或膨胀螺栓被拔出时的拉力,由被拔出时的锥台型混凝土块的投影面积确定混凝土的拔出强度,并由此推算出混凝土的抗压强度。
混凝土的抗拨力与抗压强度均属混凝土的力学特性,它们之间存在直接相对关系。因此,它们之间相关性很好,其相关系数r=0.980~0.986,用测定混凝土抗拨力来推算混凝土抗压强度,其相对误差为±8.5%,大大低于超声―回弹综合法的相对误差值。
三、混凝土表面裂缝的检测
混凝土表面裂缝具有直观性,易于被人们发现,而不同的裂缝是由不同原因引起的。因而,裂缝的观察与测量有助于对结构的质量评判。
1.超声波检测用于非破损检测,就是以超声波为媒介,获得物体内部信息的一种方法,目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里,由于组成颗粒小密度大,密度分部也很均匀,所以声波能很好地传播,对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。掌握混凝土表面产生的裂缝深度,对耐久性诊断和研究修补加固对策有重要意义。测定裂缝深度,基本上都是将发射探头和接收探头,布置在混凝土同一面上的裂缝附近,但由于所选用的波形种类(纵波、横波及表面波)和声学参数(声速、频率、相位等)的不同,已有许多种具体方法。
2.冲击弹性波法一般把弹性体内传播的波总称为弹性波,用人工发射弹性波到弹性体内,探测弹性体内的状态,是广义的,但远比超声波测定的裂缝深度深,冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角,没有分支的单纯裂缝。的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理是一样的,但远比超声波测定的裂缝深度深,冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角,没有分支的单纯裂缝。
3.声发射检测法也是利用弹性波进行声学检测的具体检测方法检测裂缝,和其他方法最大的不同是只能检测正在发生的裂缝,不能检测已发生的旧裂缝,对正在发生的裂缝可检测裂缝发生的位置(声发射源定位),裂缝的大小,扩展情况和种类,以及裂缝的深度等。
4.摄影检测法主要用作调查混凝土表面的裂缝摄影法包括普通照相机、录象机、放射线、红外线摄影等进行检测。
5.传感仪器监测利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测,常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计,其控制范围仅0.12~1,属点式检测,由于裂缝出现的空间随机性,因此往往漏检,为了及时无遗漏地监测裂缝,必须实施大范围的、连续、分布式监测,即所谓全分布监测。
6.光纤传感网络监测在各国竞相开发的结构监测高科技领域里,光纤传感以其独特优势居于中心地位,它灵巧、精度高、抗电磁干扰,且可靠耐久,易于光纤传输组成自动化遥测系统。光纤传感应用于结构工程监测始于20世纪90年代初,如航空航天器、桥梁等的温度、振动、应变检测等裂缝的发生可以用埋设在混凝土中光纤的光强变化监测,而裂缝的定位可用多模光纤在裂缝处的光强突然下降或诊断完成,通过衰减曲线上的裂缝损耗突变点,可以准确地确定裂缝的位置,针对混凝土裂缝检测的特点,研制出基于光时域反射技术的光纤裂缝传感网络,可实现桥梁混凝土结构的分布检测,凡裂缝与光纤传感网络相交,均可感知,并可定宽、定位、定向。
裂缝检测的项目主要包括:(1)裂缝的部位、数量和分布状态;(2)裂缝的宽度、长度和深度;(3)裂缝的形状,如上宽下窄下宽上窄、中间宽两端窄、八字形、网状形、集中宽缝形等;(4)裂缝的走向,如斜向、纵向、沿钢筋方向,是否还在发展等;(5)裂缝是否贯通、是否有析出物、是否引起混凝土剥落等。检测方法如下:(1)裂缝长度可用钢尺或直尺丈量;(2)裂缝宽度可用检验卡、塞尺和20倍的刻度放大镜测定;(3)裂缝深度可用超声脉冲法检测。
结束语:
建筑工程混凝土结构现场检测技术对工程的安全性、耐久性、可靠性检测以及工程质量的评定、质量事故的检测和处理,都具有重大的应用价值,从国内外的发展状况来看,该项技术涉及到多个学科的应用技术,需进一步创新和完善。
参考文献:
[1]陈艳军.混凝土后装拔出法测强曲线的建立2017.4
[2]尚静媛.混凝土实体检验技术的对比研究2016.9