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以经验论述钢筋混凝土裂缝及锈蚀检测

来源:职称论文咨询网时间:所属栏目:职称论文范文

  
  摘 要:钢筋与混凝土的粘结是一种复杂的相互作用,通过它来传递二者之间的应力,协调变形,因此钢筋与混凝土之间粘结锚固性能是保证钢筋与混凝土两种不同材料共同工作的基本前提。钢筋与混凝土间锈蚀层的润滑作用、钢筋表面横肋的锈损、钢筋混凝土保护层的开裂或剥落都会导致钢筋混凝土粘结锚固性能降低甚至完全丧失,最终影响钢筋混凝土结构的安全性、适用性和耐久性。因此,加强钢筋混凝土扫描检测工作势在必行。
 
  关键词:钢筋混凝土;结构裂缝;钢筋锈蚀;检测探究
 
  Abstract: Reinforced concrete corrosion layer lubrication effect of reinforcing steel and the transverse ribs of the rust damage, the protective layer of reinforced concrete cracking or spalling will result in lower on bond properties of reinforced concrete or even completely lost, and ultimately affect the safety of the reinforced concrete structure, serviceability and durability. Therefore, the strengthening of reinforced concrete Scan work is imperative.
 
  Key words: reinforced concrete; structural cracks; steel corrosion; detection of inquiry
 
  中图分类号:TU375    文献标识码:A      文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02
 
  钢筋混凝土构件在外力作用下,在钢筋与混凝土接触面上将产生剪应力,这种剪应力称为粘结力。粘结力的测定通常采用拔出试验方法。将钢筋的一端埋人混凝土内,在另一端施加拉力将钢筋拔出,则钢筋被拔出时的最大拉力,称为钢筋与混凝土的粘接强度。
 
  1. 钢筋混凝土结构裂缝检测与分析
 
  1.1 钢筋混凝土结构裂缝的基本概念
 
  裂缝的出现和开展是结构破坏的先兆。建筑物中裂缝的存在预示着结构承载力可能不足,过大的裂缝会促使钢筋锈蚀而降低结构耐久性,会造成房屋渗漏,影响建筑物美观。所以,习惯上都不允许建筑物产生裂缝。但客观现实,钢筋混凝土结构的裂缝很难完全避免,就经济及科学观点,一定程度的裂缝是可以接受的。裂缝成因比较复杂,危害程度不仅与裂缝大小有关,而且与裂缝性质、产生原因及结构功能要求的不同各不相同。不同类型的裂缝处理方法各异。
 
  1.2 裂缝调查
 
  ①外观检测:裂缝外观检测主要包括裂缝的形式、裂缝部位、裂缝走向、裂缝宽度、裂缝深度、裂缝长度。裂缝发生及开展的时间过程,裂缝是否稳定,裂缝内有无盐析、锈水等渗出物,裂缝表面的干湿度,裂缝周围材料的风化剥离情况,等等。裂缝外观检测常用的仪器有刻度放大镜。对于活动裂缝,应进行定期观测,专用仪器有接触式引伸仪、振弦式应变仪等,最简单的办法是骑缝涂抹石膏饼观察。
 
  ②裂缝成因调查:裂缝成因调查是为裂缝原因分析提供依据,包括对材质、施工质量、设计计算与构造,使用环境与荷载等方面的调查。材质,主要是水泥品种及安定性,砂石质量,是否存在碱性骨料,外加剂性能及用量。施工质量主要是钢筋混凝土的强度、密实性、养护情况,钢筋位置及数量,模板刚度及支撑情况。材质与施工质量调查方法,主要是核查保证资料、有针对性地辅以现场检测核对。使用环境与荷载,主要是分析结构在使用中的温度、湿度变化,是否存在有害介质作用。
 
  1.3 裂缝检测方法
 
  钢筋混凝土结构的裂缝宽度、数量、深度、走向和位置是判断结构受力状态和预测剩余使用年限的重要特征之一。对钢筋混凝土结构作可靠性鉴定必须对结构的裂缝状态进行检测和分析。产生裂缝的原因很多,从工程鉴定和处理的角度可以将其归纳为受力裂缝和非受力裂缝两大类,检测时应注意区分。裂缝的形态各异,能否正确区分要依靠检测人员的理论知识,掌握鉴定规程的水平和工程经验。实际工程中常有两种类型裂缝的混合体。
 
  影响钢筋混凝土中钢筋锈蚀的主要因素
 
  1.1 混凝土的保护层厚度及完好程度和混凝土的密实度:这三个方面都与侵蚀性介质的侵蚀速度有关,保护层厚度对钢筋锈蚀的影响呈线性关系,因此世界各国规范对保护层厚度都作了规定。在对钢筋的最小保护层厚度规定中,随着使用环境条件的劣化,混凝土保护层厚度也在增加。混凝土的密实度影响着混凝土的渗透性,渗透性高的混凝土更容易发生锈蚀。
 
  1.2 混凝土的碳化程度:混凝土的碳化降低了混凝土的碱度,造成PH值降低,给钢筋脱钝提供了可能。钢筋的失重率与混凝土的碳化深度差不多呈线性关系,因此,混凝土的碳化程度对钢筋锈蚀有重大影响。
 
  1.3 环境条件:环境对钢筋锈蚀的影响主要有以下几个方面:温度、湿度、二氧化碳的浓度、氧气的浓度以及侵蚀性介质的浓度。对于钢筋混凝土锈蚀来说,影响最大的是湿度,当钢筋混凝土处在湿度较大的环境下,最容易发生锈蚀。
 
  1.4 氯离子的影响:氯化物是一种很危险的侵蚀介质,大量使用氯化钠和氯化钙,使得氯离子渗入混凝土,引起钢筋锈蚀破坏。大量地使用除冰盐是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要原因之一。根据国外的相关研究报道,使用除冰盐的钢筋混凝土一般在5~10年就开始腐蚀破损造成钢筋锈蚀,混凝土胀裂。由于到目前为止,还没有找到能够完全替代除冰盐的除冰方法,除冰盐仍将继续使用。因此采取针对除冰盐的防腐蚀措施是十分重要的。
 
  钢筋锈蚀的检测原理及方法
 
  1.1 检测原理:关于混凝土中钢筋锈蚀状态的无损检测,目前,国内外只能进行定性测量,常用的方法是半电池电位法。钢筋在混凝土中锈蚀是一种电化学过程。此时,在钢筋表面形成阳极区和阴极区。在这些具有不同电位的区域之间,混凝土的内部将产生电流。钢筋和混凝土的电学活性可以看作是半个弱电池组,钢的作用是一个电极,而混凝土是电解质,这就是半电池电位检测法的名称来由。
 
  半电池电位法是利用“Cu+CuSO4饱和溶液”形成的半电池与“钢筋+混凝土”形成为半电池构成一个全电池系统。由于“Cu+CuSO4饱和溶液”的电位值相对恒定,而混凝土中钢筋因锈蚀产生的化学反应将引起全电池的变化。因此,电位值可以评估钢筋锈蚀状态。
 
  1.2 检测方法:检测前,首先配制Cu+CuSO4饱和溶液。半电池电位法的原理要求混凝土成为电解质,因此必须对钢筋混凝土结构的表面进行预先润湿。采用95ml家用液体清洁剂加上19L饮用水充分混合构成的液体润湿海绵和混凝土结构表面。检测时,保持混凝土湿润,但表面不存有自由水。
 
  检测时,根据用钢筋定位仪测定的钢筋分布确定测线及测点,测点的间距为10~20cm。用CANIN钢筋锈蚀测定仪逐个读取每条测线上各测点的电位值,在至少观察5min时,电位读数保持稳定浮动不超过±0.02V时,即认为电位稳定,可以记录测点电位。
 
  2. 钢筋混凝土结构裂缝检测方法
 
  2.1 钢筋混凝土结构裂缝检测常用方法的分类和特点
 
  ①检测结构构件钢筋混凝土强度值;②检测结构构件钢筋混凝土内部缺陷如钢筋混凝土裂缝、不密实区和孔洞、钢筋混凝土结合面质量、钢筋混凝土损伤层等;③检测几何尺寸如钢筋位置、钢筋保护层厚度、板面、道面、墙面厚度等;④结构工程钢筋混凝土强度质量的匀质性检测和控制;⑤建筑热工、隔声、防水等物理特性的检测。
 
  2.2 钢筋混凝土结构裂缝检测方法的选择:钢筋混凝土结构裂缝检测着重对钢筋混凝土强度等级和缺陷、钢筋保护层厚度和位置、钢筋混凝土构件几何尺寸、楼板厚度等进行检测。
 
  ①对钢筋混凝土构件强度的检测,可采用回弹法、超声一回弹综合法等检测方法。一般工程优先采用回弹法,对大型工程如采用回弹法检测仍达不到设计要求或对回弹法检测有怀疑时,应采用超声一回弹综合法检测。②对构件钢筋混凝土内部不密实区、空洞等缺陷的位置和范围的检测,可采用带有波形显示功能的超声波检测仪,测量超声脉冲波在钢筋混凝土中的传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数,并根据这些参数及其相对变化,判定钢筋混凝土中的缺陷情况。③对板厚的检测,可采用雷达波法、冲击一回波法、冲击共振法、超声脉冲回波法等检测方法。
 
  5. 结语
 
  钢筋混凝土是我国工程建设中使用最为普遍的结构材料之一,其质量直接影响到结构的适用性、安全性和耐久性。因此,加强钢筋混凝土的检测是对其结构裂缝及锈蚀进行调查和分析的重点。

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