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摘 要:随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,建筑市场不断扩大,建筑工程类型和数目不断增加,建筑结构也不尽相同。建筑工程中混凝土结构对建筑物的安全性、耐久性和适用性起着关键性作用。因此,混凝土的结构检测、安全评定和加固改造等也成为建筑工程的重要技术保障。在众多混凝土结构检测技术指标中,混凝土碳化、钢筋锈蚀等典型病害问题较为突出,需要对建筑结构进行整体性检测,研究混凝土力学性能、耐久性等技术指标,对于混凝土结构的安全稳定有着重要意义。
关键词:建筑工程;混凝土结构;质量检测
1 引言
建筑业是城镇化和国民经济发展的必不可少的基础。但是,民用建筑质量达不到标准,给政府和人民造成非常大的损失。这样就需要对建筑混凝土结构进行一定的混凝土质量实体检测,只有满足检测标准的才能够进行下一步施工。
2 建筑工程中混凝土结构质量检测概述
混凝土结构的检测主要集中在对于建筑质量以及结构性能的检测两方面。建筑工程质量检测主要表现在:(1)涉及到工程质量的试件和相关材料检验数量不足时;(2)对建筑结构实体质量抽查结果不达标;(3)对建筑实体结构质量有异议;(4)发生工程质量安全事故;(5)同步制定的相关标准或相关部门要求对工程质量进行检测。必须进行建筑结构性能检测的情况有:(1)混凝土结构经过长时间使用,结构发生改变;(2)建筑结构使用年限超出规定年限;(3)受到自然或人为的伤害,建筑结构出现病害;(4)对混凝土结构进行可靠性鉴定后。
3 建筑工程中混凝土结构质量检测方法
3.1 试块法
混凝土结构设计、施工和竣工验收的主要依据是混凝土试块的强度,受试块受力情况、养护条件和成型条件等的影响,结构物上的混凝土与试块会存在一定的差异,将其认定为混凝土在特殊情况下的性能反映,不可以将其简单的认为就是混凝土的实际情况。
3.2 超声波-回弹法
回弹法是混凝土结构检测最常用方法之一,以通过测定混凝土表面的硬度来测定强度,这种方法简单,但混凝土表面成分会受到混凝土均匀性和碳化等因素影响而导致检测结果偏差,故仅使用回弹法无法实现实体强度精确检测。为改进上述缺陷,可采用超声波和回弹法结合,先用回弹仪弹击混凝土表面,记录回弹数值,再用超声仪器测量构件声特性,根据超声波在混凝土内部的速度、振幅、频率和相位等变化判断是否存在缺陷。其原理是超声波遇到内部缺陷时会影响传播速度,工作人员根据这种变化可以判断其内外质量是否一致。该方法将构件表面回弹值和混凝土中的声传播速度结合起来,检测混凝土的真实强度,检测过程不影响实体结构的力学性能。
3.3 钻取芯样法
在使用钻取芯样法的时候,需要使用专业钻机,从结构混凝土中进行取样,从而对混凝土的强度和内部质量等进行检测。在使用该方法进行混凝土抗压强度检测的时候,抗压强度与某种物理量可以不进行换算,这是一种比较准确、可靠和直观的检测法。在使用这样方法对混凝土进行检测时,会导致局部的损伤,投入的成本比较大,所以经常会受到限制。
3.4 反射波法检测技术
该方法主要针对桩基础等地下结构进行检测,反射波法可以检测出地下桩体横向质量缺陷问题。在用本方法桩身检测时,先在桩顶施加一个激振信号生成应力波,顺着桩身向下传播,在传播过程中,如遇到桩身存在质量缺陷,如断裂、空洞、蜂窝和夹泥等会产生反射波,设备接收反射波判断反射波的幅值、波形和延时等特征以对桩混凝土的质量进行判断。
4 建筑工程中混凝土结构质量检测要点
4.1 混凝土裂缝
4.1.1裂缝性态
混凝土结构工程施工中,多数裂缝垂直于主拉应力方向,顺着主压应力延伸发展,加强裂缝性态检测,对于规避裂缝产生具有积极作用。对混凝土上的裂缝编号,确定检测时间,预测后续裂缝变化趋势。
4.1.2裂缝长宽
对于裂缝宽度检测,可以使用裂缝测宽仪、读数显微镜和裂缝对比卡工具,结合实际需要选择不同的工具。使用裂缝测宽仪,将裂缝放大置于有刻度的尺上进行检测;读数显微镜具有放大功能,配备有刻度的光学透镜,用于检测裂缝,调节游标来检测裂缝宽度;裂缝对比卡,宽度不等并且标注宽度值的平行黑色线条,与裂缝保持垂直方向,检测裂缝宽度。最后,使用卷尺测量裂缝长度,如果裂缝发展不稳定,标明裂缝检测时间,为后续裂缝变化趋势分析提供可靠依据。
4.1.3裂缝深度
对于裂缝深度的检测,长度和方向有所不同,部分裂缝贯穿构件截面,一般情况下选择裂缝最大宽处进行检测。采用超声波法和开凿法来检测裂缝深度,使用针管在裂缝处注入红墨水,凿开裂缝,墨水进入深度则为裂缝深度。此种方法在局部破损检测中应用效果可观,但是应用范围狭窄,不适合深度较大的裂缝检测。由于超声波检测法属于无损检测法,对于裂缝深度没有限制,应用范围较为广泛,包括双面斜侧法、单面平测法和钻孔对测法几种。
4.2 混凝土碳化深度
混凝土的碳化深度檢测可以具体体现碳化机理和规律,可以分析其在所处环境条件下的劣化规律和作用原理,为混凝土的服役寿命和使用功能进行技术保障。混凝土的碳化主要原因是CO2与空气环境相对湿度的综合反应,根据CO2浓度和空气湿度的不同也会造成不同深度的碳化。
4.3 钢筋保护层厚度
在实际检测方案中,要根据检验数量的要求确定保护层厚度的位置,不仅要确定梁、柱、墙等部位的重要部位,还要确定具体位置,由监理和施工单位共同选定。梁构件的钢筋应在反向荷载下进行检查,钢板构件的受力钢筋检测数量应大于6根。对每根钢筋进行检测时,挑选特殊零件进行测量。例如,梁构件应在梁底部中跨的1/3处测量,板构件应在板底部中跨的1/3处测量,悬臂构件应在根部顶部附近测量。
4.4 混凝土强度
对建筑中混凝土材料进行鉴定和结构加固时,需要对混凝土的强度进行检测。混凝土强度检测是发展较早的一项检测技术,相对而言也较为成熟。目前常使用的混凝土强度检测方法有回弹法、钻芯法、冲击回波法等。钻芯法是较为传统的方法,检测方法比较直接,一般是通过对芯样进行抗压测试推算其混凝土的强度。而回弹法、冲击回波法等测试方法是间接测试方法,是通过对回弹高度、超声波速的参数指标来推导该处混凝土的强度。
5 结束语
结合建筑工程中混凝土结构的性能检测技术,通过对混凝土建筑的整体性、力学性能和耐久性能进行综合分析,一方面可以对混凝土现有的病害问题进行量化评价,另一方面可以为混凝土建筑的加固维修等方案提供技术参考。研究混凝土结构的检测技术,可以不断地推进建筑工程的健康快速发展。
参考文献
[1]孙乙庭.大体积结构混凝土质量检测中声波法的应用[J].江西建材,2016,22:74-75.
[2]张靖,李建民,赵云翔,黄光华.某混凝土结构质量缺陷的检测与加固[J].工程质量,2018,3605:69-72.
[3]俞金江.提高混凝土结构质量措施的检测技术探讨[J].中华民居(下旬刊),2013,05:151-152.
关键词:建筑工程;混凝土结构;质量检测
1 引言
建筑业是城镇化和国民经济发展的必不可少的基础。但是,民用建筑质量达不到标准,给政府和人民造成非常大的损失。这样就需要对建筑混凝土结构进行一定的混凝土质量实体检测,只有满足检测标准的才能够进行下一步施工。
2 建筑工程中混凝土结构质量检测概述
混凝土结构的检测主要集中在对于建筑质量以及结构性能的检测两方面。建筑工程质量检测主要表现在:(1)涉及到工程质量的试件和相关材料检验数量不足时;(2)对建筑结构实体质量抽查结果不达标;(3)对建筑实体结构质量有异议;(4)发生工程质量安全事故;(5)同步制定的相关标准或相关部门要求对工程质量进行检测。必须进行建筑结构性能检测的情况有:(1)混凝土结构经过长时间使用,结构发生改变;(2)建筑结构使用年限超出规定年限;(3)受到自然或人为的伤害,建筑结构出现病害;(4)对混凝土结构进行可靠性鉴定后。
3 建筑工程中混凝土结构质量检测方法
3.1 试块法
混凝土结构设计、施工和竣工验收的主要依据是混凝土试块的强度,受试块受力情况、养护条件和成型条件等的影响,结构物上的混凝土与试块会存在一定的差异,将其认定为混凝土在特殊情况下的性能反映,不可以将其简单的认为就是混凝土的实际情况。
3.2 超声波-回弹法
回弹法是混凝土结构检测最常用方法之一,以通过测定混凝土表面的硬度来测定强度,这种方法简单,但混凝土表面成分会受到混凝土均匀性和碳化等因素影响而导致检测结果偏差,故仅使用回弹法无法实现实体强度精确检测。为改进上述缺陷,可采用超声波和回弹法结合,先用回弹仪弹击混凝土表面,记录回弹数值,再用超声仪器测量构件声特性,根据超声波在混凝土内部的速度、振幅、频率和相位等变化判断是否存在缺陷。其原理是超声波遇到内部缺陷时会影响传播速度,工作人员根据这种变化可以判断其内外质量是否一致。该方法将构件表面回弹值和混凝土中的声传播速度结合起来,检测混凝土的真实强度,检测过程不影响实体结构的力学性能。
3.3 钻取芯样法
在使用钻取芯样法的时候,需要使用专业钻机,从结构混凝土中进行取样,从而对混凝土的强度和内部质量等进行检测。在使用该方法进行混凝土抗压强度检测的时候,抗压强度与某种物理量可以不进行换算,这是一种比较准确、可靠和直观的检测法。在使用这样方法对混凝土进行检测时,会导致局部的损伤,投入的成本比较大,所以经常会受到限制。
3.4 反射波法检测技术
该方法主要针对桩基础等地下结构进行检测,反射波法可以检测出地下桩体横向质量缺陷问题。在用本方法桩身检测时,先在桩顶施加一个激振信号生成应力波,顺着桩身向下传播,在传播过程中,如遇到桩身存在质量缺陷,如断裂、空洞、蜂窝和夹泥等会产生反射波,设备接收反射波判断反射波的幅值、波形和延时等特征以对桩混凝土的质量进行判断。
4 建筑工程中混凝土结构质量检测要点
4.1 混凝土裂缝
4.1.1裂缝性态
混凝土结构工程施工中,多数裂缝垂直于主拉应力方向,顺着主压应力延伸发展,加强裂缝性态检测,对于规避裂缝产生具有积极作用。对混凝土上的裂缝编号,确定检测时间,预测后续裂缝变化趋势。
4.1.2裂缝长宽
对于裂缝宽度检测,可以使用裂缝测宽仪、读数显微镜和裂缝对比卡工具,结合实际需要选择不同的工具。使用裂缝测宽仪,将裂缝放大置于有刻度的尺上进行检测;读数显微镜具有放大功能,配备有刻度的光学透镜,用于检测裂缝,调节游标来检测裂缝宽度;裂缝对比卡,宽度不等并且标注宽度值的平行黑色线条,与裂缝保持垂直方向,检测裂缝宽度。最后,使用卷尺测量裂缝长度,如果裂缝发展不稳定,标明裂缝检测时间,为后续裂缝变化趋势分析提供可靠依据。
4.1.3裂缝深度
对于裂缝深度的检测,长度和方向有所不同,部分裂缝贯穿构件截面,一般情况下选择裂缝最大宽处进行检测。采用超声波法和开凿法来检测裂缝深度,使用针管在裂缝处注入红墨水,凿开裂缝,墨水进入深度则为裂缝深度。此种方法在局部破损检测中应用效果可观,但是应用范围狭窄,不适合深度较大的裂缝检测。由于超声波检测法属于无损检测法,对于裂缝深度没有限制,应用范围较为广泛,包括双面斜侧法、单面平测法和钻孔对测法几种。
4.2 混凝土碳化深度
混凝土的碳化深度檢测可以具体体现碳化机理和规律,可以分析其在所处环境条件下的劣化规律和作用原理,为混凝土的服役寿命和使用功能进行技术保障。混凝土的碳化主要原因是CO2与空气环境相对湿度的综合反应,根据CO2浓度和空气湿度的不同也会造成不同深度的碳化。
4.3 钢筋保护层厚度
在实际检测方案中,要根据检验数量的要求确定保护层厚度的位置,不仅要确定梁、柱、墙等部位的重要部位,还要确定具体位置,由监理和施工单位共同选定。梁构件的钢筋应在反向荷载下进行检查,钢板构件的受力钢筋检测数量应大于6根。对每根钢筋进行检测时,挑选特殊零件进行测量。例如,梁构件应在梁底部中跨的1/3处测量,板构件应在板底部中跨的1/3处测量,悬臂构件应在根部顶部附近测量。
4.4 混凝土强度
对建筑中混凝土材料进行鉴定和结构加固时,需要对混凝土的强度进行检测。混凝土强度检测是发展较早的一项检测技术,相对而言也较为成熟。目前常使用的混凝土强度检测方法有回弹法、钻芯法、冲击回波法等。钻芯法是较为传统的方法,检测方法比较直接,一般是通过对芯样进行抗压测试推算其混凝土的强度。而回弹法、冲击回波法等测试方法是间接测试方法,是通过对回弹高度、超声波速的参数指标来推导该处混凝土的强度。
5 结束语
结合建筑工程中混凝土结构的性能检测技术,通过对混凝土建筑的整体性、力学性能和耐久性能进行综合分析,一方面可以对混凝土现有的病害问题进行量化评价,另一方面可以为混凝土建筑的加固维修等方案提供技术参考。研究混凝土结构的检测技术,可以不断地推进建筑工程的健康快速发展。
参考文献
[1]孙乙庭.大体积结构混凝土质量检测中声波法的应用[J].江西建材,2016,22:74-75.
[2]张靖,李建民,赵云翔,黄光华.某混凝土结构质量缺陷的检测与加固[J].工程质量,2018,3605:69-72.
[3]俞金江.提高混凝土结构质量措施的检测技术探讨[J].中华民居(下旬刊),2013,05:151-152.