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【摘 要】 建筑的质量,很大程度上取决于所使用的钢筋混凝土的质量。建筑工程质量检测的一个重要组成部分,就是钢筋混凝土的结构检测。本文着重论述了混凝土结构的检测中常见的问题和针对性的解决策略。
【关键词】 建筑工程;钢筋混凝土;质量检测
前言
钢筋混凝土作为结构材料应用是在20世纪后半叶开始的,但很快在房屋建筑和土木工程中广泛应用,而且在材料、设计方法、制作工艺$施工技术等方面有很大发展。目前,钢筋混凝土已成为我国主要的结构材料,所以在施工中,钢筋混凝土的质量已成为影响结构安全和耐久性的重要问题。
一、造成结构质量问题的原因
造成结构质量问题的原因有多方面,归纳起来有以下几个方面即:
1、材料原因
如选用的水、水泥、砂、石、外加剂、钢筋、焊条等不当,或质量不符合要求等。
2、设计原因
如设计安全度不足、荷载选用不当、结构布局与构造不合理、计算有误等。
3、施工中的原因
如配料不准、搅拌不匀、运送时间过久、浇筑不符合规范、振捣不实、模板变形、跑浆、过早拆模等。
4、环境的原因
如冻害、高温、高热、腐蚀介质作用、自然风化等。
通过多年施工中积累总结的经验,笔者认为,其中因施工中的原因造成的工程质量问题较为突出,比较典型,为此,与广大同仁共同探讨其控制,检测与修补加固的方法。
二、各种混凝土检测方法的适用条件
结构混凝土强度检测方法可分为非破损法和局部破损法,其中常用的非破损测强方法有回弹法和超声-回弹综合法;局部破损测强方法有钻芯法和拔出法。各种方法都有各自的优、缺点,如回弹法操作简单,使用方便,但测试精度相对较差;钻芯法操作复杂,又需水源、电源,但测试精度高。因此,检测混凝土强度必须根据该工程的具体情况和具体条件来选取一种或二种方法(见表1)。
对于长龄期的混凝土,不能单一用回弹法测强,而必须用钻芯法进行修正。回弹法测强时,必须注意回弹仪的检定和碳化深度的测量。回弹仪必须是在标准状态下,按规定要求进行检定后,才能使用。另外,碳化深度直接影响构件强度的推定,当碳化深度为1mm时,强度降低5%-8%;当碳化深度为6mm时,强度降低32%-40%。可见,对混凝土碳化深度的测量需引起足够的重视。
二、外观结构质量缺陷的检测中,常见问题以及相应对策
混凝土建筑的外观具有直接可视性,容易被观察到。这往往是普通人群评价建筑质量好坏的标准。所以对混凝土的外观质量的检测,具有重要意义。混凝土外观结构质量检测中,经常性出现露筋、空洞、疏松、裂缝和蜂窝等不同程度的损伤问题。其中最常见的就是蜂窝和裂缝。下面我们对这两种问题进行具体地分析和探讨。
1、蜂窝问题的成因及对策
当混凝土表面缺乏水分,缺少砂浆的时候,石子变得干燥,容易暴露在外,混合材料分层离析,形成一个个的蜂窝状的小孔,这就形成了钢筋混凝土外观的蜂窝问题。蜂窝问题的严重程度,应利用直尺或者百格网等有效测量工具,测量蜂窝的面积、深度和分布率。当钢筋混凝土表现出不严重的窟窿状蜂窝时,可以用1∶2的水泥调和砂浆,抹面进行修整。对于较严重的蜂窝现象,必须严厉整顿,除掉表面的酥松层,将混凝土内层用水清洗干净,然后支膜,用比设计级高一级的混凝土细致浇灌、摸面;也可以根据实际的情况,用进管压浆方法进行处理。
2、裂缝问题的成因及对策
当钢筋混凝土干涸时,拉伸应力大于其原来拉伸强度的时候,也可以说,拉伸应力超过了拉伸的极限而造成的开裂。不同的原因,会造成不同种类的开裂。早期的开裂,会逐渐引起其内部的缺陷。然而混凝土早期的水分蒸发,是开裂的主要原因。所以必须保证混凝土的水分比例在一定安全范围之内,防止其收缩过度。对于已出现的裂缝,可以在混凝土便面用防水砂浆、防水卷等做一个防水层,简捷而有效。对于局部的开裂,也可以用专用填补剂填塞。
三、在进行结构检测时主要有两大类检测
一类为对钢筋混凝土结构中混凝土和钢筋两种材料的强度进行检测;另一类为对钢筋混凝土结构及构体变形的检测。对于混凝土强度检测方法均采用非破损检测技术,在不破坏混凝土内部结构和使用性能的前提下利用声、光、电磁、射线测定混凝土物理量,推定混凝土强度、缺陷。其具体方法有:回弹法检测混凝土抗压强度,利用重锤弹击混凝土表面回弹值来测定混凝土强度的方法;超声波法检测混凝土缺陷,超声回弹综合法检测混凝土强度,其测试精度更高;钻芯法检测混凝土强度,但大量使用会使成本增高,结构破损,因此一般和其他方法结合使用;后装拔出发检测混凝土强度结果可靠,应用范围广。此外,对于水下混凝土检测可采用卫星遥感法等,但应用范围小、技术不成熟,还处于研究阶段。对于钢筋的材性进行检测时,一般采用两种方法:一種是现场取样然后在实验室内检测钢筋各种性能。另一种方法是在现场测定钢筋应力大小,在受力最大的部位使钢筋暴露,贴上应变计,在另一侧削磨钢筋记下应变值从而得到钢筋应力。当对钢筋的配置进行检测时一般采用非破损的电磁、雷达、超声等方法,而破损抽样检测较少采用。对建筑结构构件变形进行检测时,一般采用现场静载实验法和使用测量仪器观测变形两种方法。两种方法中前一种方法现场操作复杂,但精度高,后一种方法观测简便但误差较大,对于沉降、倾斜情况则一般采用测量法。
四、钢筋混凝土结构检测鉴定时易被忽视的几个问题
对于钢筋混凝土结构,一般着重检验混凝土强度、裂缝分布和梁、板、柱构件钢筋配置。通过笔者在南方地区的工程检测情况看,钢筋的力学性能和梁、柱节点区的配筋存在质量问题的工程时有发生,例如深圳某厂房从柱中抽取的1级钢进行拉力试验,其屈服强度只有规定值的70%,梁柱节点未设置箍筋,已引起部分节点斜向裂缝。混凝土结构中挑出部分阳台、走道,应是结构鉴定时不可忽视的部位。一方面,悬挑部分多为静定结构,一旦构件承载力不足,就容易发生事故;另一方面,悬挑部分其顶端往往设有边梁,悬挑部分在计算时很容易作为均匀荷载考虑,而忽视实际上顶端集中荷载的存在。对于较大跨度的厂房,顶层边柱的大偏压问题应引起足够重视。一般情况下,顶层边柱随着楼层往上其截面变小,柱中配筋变少,在考虑地震荷载组合的情况下,顶层边柱在主弯矩平面内配筋容易存在欠缺。另外,由于厂房的活荷载较大,对楼板承载力的计算必须考虑活荷载的不利分布,主梁在集中荷载作用的部位需验算其受剪承载力是否满足要求。
五、结论
钢筋混凝土是建筑工程中重要的材料。它承载力大,性能优良,被广泛地运用在各种工程上。但是由于工艺的问题或者使用者使用不当,经常会出现不同程度的质量问题。比如说由于地震等自然因素,破坏房屋的结构。所以,在建筑前和建筑后,都要对钢筋混凝土进行严格的检测,发现问题及时修正,以确保建筑符合规范标准。
参考文献:
[1]张晓明.凝土温度裂缝的成因及预防措施[J].北京工业职业技术学院学报,2006(1)
[2]赵国藩.高等钢筋混凝土结构学[M].北京:机械工业出版社,2005
[3]黄振雄.混凝土裂缝的产生原因与养护方法[J].商品储运与养护,2008(3)
[4]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].北京工业职业技术学院学报,2007(4)
【关键词】 建筑工程;钢筋混凝土;质量检测
前言
钢筋混凝土作为结构材料应用是在20世纪后半叶开始的,但很快在房屋建筑和土木工程中广泛应用,而且在材料、设计方法、制作工艺$施工技术等方面有很大发展。目前,钢筋混凝土已成为我国主要的结构材料,所以在施工中,钢筋混凝土的质量已成为影响结构安全和耐久性的重要问题。
一、造成结构质量问题的原因
造成结构质量问题的原因有多方面,归纳起来有以下几个方面即:
1、材料原因
如选用的水、水泥、砂、石、外加剂、钢筋、焊条等不当,或质量不符合要求等。
2、设计原因
如设计安全度不足、荷载选用不当、结构布局与构造不合理、计算有误等。
3、施工中的原因
如配料不准、搅拌不匀、运送时间过久、浇筑不符合规范、振捣不实、模板变形、跑浆、过早拆模等。
4、环境的原因
如冻害、高温、高热、腐蚀介质作用、自然风化等。
通过多年施工中积累总结的经验,笔者认为,其中因施工中的原因造成的工程质量问题较为突出,比较典型,为此,与广大同仁共同探讨其控制,检测与修补加固的方法。
二、各种混凝土检测方法的适用条件
结构混凝土强度检测方法可分为非破损法和局部破损法,其中常用的非破损测强方法有回弹法和超声-回弹综合法;局部破损测强方法有钻芯法和拔出法。各种方法都有各自的优、缺点,如回弹法操作简单,使用方便,但测试精度相对较差;钻芯法操作复杂,又需水源、电源,但测试精度高。因此,检测混凝土强度必须根据该工程的具体情况和具体条件来选取一种或二种方法(见表1)。
对于长龄期的混凝土,不能单一用回弹法测强,而必须用钻芯法进行修正。回弹法测强时,必须注意回弹仪的检定和碳化深度的测量。回弹仪必须是在标准状态下,按规定要求进行检定后,才能使用。另外,碳化深度直接影响构件强度的推定,当碳化深度为1mm时,强度降低5%-8%;当碳化深度为6mm时,强度降低32%-40%。可见,对混凝土碳化深度的测量需引起足够的重视。
二、外观结构质量缺陷的检测中,常见问题以及相应对策
混凝土建筑的外观具有直接可视性,容易被观察到。这往往是普通人群评价建筑质量好坏的标准。所以对混凝土的外观质量的检测,具有重要意义。混凝土外观结构质量检测中,经常性出现露筋、空洞、疏松、裂缝和蜂窝等不同程度的损伤问题。其中最常见的就是蜂窝和裂缝。下面我们对这两种问题进行具体地分析和探讨。
1、蜂窝问题的成因及对策
当混凝土表面缺乏水分,缺少砂浆的时候,石子变得干燥,容易暴露在外,混合材料分层离析,形成一个个的蜂窝状的小孔,这就形成了钢筋混凝土外观的蜂窝问题。蜂窝问题的严重程度,应利用直尺或者百格网等有效测量工具,测量蜂窝的面积、深度和分布率。当钢筋混凝土表现出不严重的窟窿状蜂窝时,可以用1∶2的水泥调和砂浆,抹面进行修整。对于较严重的蜂窝现象,必须严厉整顿,除掉表面的酥松层,将混凝土内层用水清洗干净,然后支膜,用比设计级高一级的混凝土细致浇灌、摸面;也可以根据实际的情况,用进管压浆方法进行处理。
2、裂缝问题的成因及对策
当钢筋混凝土干涸时,拉伸应力大于其原来拉伸强度的时候,也可以说,拉伸应力超过了拉伸的极限而造成的开裂。不同的原因,会造成不同种类的开裂。早期的开裂,会逐渐引起其内部的缺陷。然而混凝土早期的水分蒸发,是开裂的主要原因。所以必须保证混凝土的水分比例在一定安全范围之内,防止其收缩过度。对于已出现的裂缝,可以在混凝土便面用防水砂浆、防水卷等做一个防水层,简捷而有效。对于局部的开裂,也可以用专用填补剂填塞。
三、在进行结构检测时主要有两大类检测
一类为对钢筋混凝土结构中混凝土和钢筋两种材料的强度进行检测;另一类为对钢筋混凝土结构及构体变形的检测。对于混凝土强度检测方法均采用非破损检测技术,在不破坏混凝土内部结构和使用性能的前提下利用声、光、电磁、射线测定混凝土物理量,推定混凝土强度、缺陷。其具体方法有:回弹法检测混凝土抗压强度,利用重锤弹击混凝土表面回弹值来测定混凝土强度的方法;超声波法检测混凝土缺陷,超声回弹综合法检测混凝土强度,其测试精度更高;钻芯法检测混凝土强度,但大量使用会使成本增高,结构破损,因此一般和其他方法结合使用;后装拔出发检测混凝土强度结果可靠,应用范围广。此外,对于水下混凝土检测可采用卫星遥感法等,但应用范围小、技术不成熟,还处于研究阶段。对于钢筋的材性进行检测时,一般采用两种方法:一種是现场取样然后在实验室内检测钢筋各种性能。另一种方法是在现场测定钢筋应力大小,在受力最大的部位使钢筋暴露,贴上应变计,在另一侧削磨钢筋记下应变值从而得到钢筋应力。当对钢筋的配置进行检测时一般采用非破损的电磁、雷达、超声等方法,而破损抽样检测较少采用。对建筑结构构件变形进行检测时,一般采用现场静载实验法和使用测量仪器观测变形两种方法。两种方法中前一种方法现场操作复杂,但精度高,后一种方法观测简便但误差较大,对于沉降、倾斜情况则一般采用测量法。
四、钢筋混凝土结构检测鉴定时易被忽视的几个问题
对于钢筋混凝土结构,一般着重检验混凝土强度、裂缝分布和梁、板、柱构件钢筋配置。通过笔者在南方地区的工程检测情况看,钢筋的力学性能和梁、柱节点区的配筋存在质量问题的工程时有发生,例如深圳某厂房从柱中抽取的1级钢进行拉力试验,其屈服强度只有规定值的70%,梁柱节点未设置箍筋,已引起部分节点斜向裂缝。混凝土结构中挑出部分阳台、走道,应是结构鉴定时不可忽视的部位。一方面,悬挑部分多为静定结构,一旦构件承载力不足,就容易发生事故;另一方面,悬挑部分其顶端往往设有边梁,悬挑部分在计算时很容易作为均匀荷载考虑,而忽视实际上顶端集中荷载的存在。对于较大跨度的厂房,顶层边柱的大偏压问题应引起足够重视。一般情况下,顶层边柱随着楼层往上其截面变小,柱中配筋变少,在考虑地震荷载组合的情况下,顶层边柱在主弯矩平面内配筋容易存在欠缺。另外,由于厂房的活荷载较大,对楼板承载力的计算必须考虑活荷载的不利分布,主梁在集中荷载作用的部位需验算其受剪承载力是否满足要求。
五、结论
钢筋混凝土是建筑工程中重要的材料。它承载力大,性能优良,被广泛地运用在各种工程上。但是由于工艺的问题或者使用者使用不当,经常会出现不同程度的质量问题。比如说由于地震等自然因素,破坏房屋的结构。所以,在建筑前和建筑后,都要对钢筋混凝土进行严格的检测,发现问题及时修正,以确保建筑符合规范标准。
参考文献:
[1]张晓明.凝土温度裂缝的成因及预防措施[J].北京工业职业技术学院学报,2006(1)
[2]赵国藩.高等钢筋混凝土结构学[M].北京:机械工业出版社,2005
[3]黄振雄.混凝土裂缝的产生原因与养护方法[J].商品储运与养护,2008(3)
[4]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].北京工业职业技术学院学报,2007(4)