钢筋混凝土结构健康检测

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  【摘 要】由于检测技术在工程建设中应用广泛,施工过程中各环节、各部位的质量控制都涉及工程检测问题,因而出现门类繁多的各式各样检测方法,另一方面,同一检测项目的各方法之间在某些方面缺乏统一的标准,由于技术上的原因,各检测方法都有其一定的适用范围,而且在不同的实际情况都各具其优缺点,有必要对各种方法的适用范围和优缺点进行系统了解。对钢筋混凝土结构建筑工程常用的一些质量检测方法的适用范围、检测效果、优缺点等进行系统概述。
  【关键词】钢筋混凝土结构;建筑工程;健康检测
  Health monitoring of reinforced concrete structures
  Bao Li-xin
  (Hulunbeir construction quality monitoring stations Hailar Inner Mongolia 021008)
  【Abstract】As the detection technology is widely used in construction, various aspects of the construction process, quality control of various parts are related to engineering test problems, which appear in various categories of the various detection methods, on the other hand, the same method of test items in some respects between the lack of uniform standards, due to technical reasons, the detection method has its certain scope and the actual conditions are different, each with its advantages and disadvantages, it is necessary for the application of various methods and advantages and disadvantages of the system to understand. Construction of reinforced concrete structures of some commonly used methods of quality testing scope, testing results, advantages and disadvantages of such a system overview.
  【Key words】Reinforced concrete structure;Construction;Health monitoring
  
  随着我国国民经济的高速发展,对建筑业的要求也越来越高。新颖、合理、节能的设计方案不断涌现,许多特殊、创新的结构形式应运而生,大量的新材料、新设备、新工艺在建筑工程中得到应用,这些都给建筑施工的质量控制带来了巨大的挑战;同时,为使社会更和谐、安定,政府和社会要求不断提高建筑工程的质量,保证建筑工程结构安全和使用功能,对施工过程中的质量控制提出了更高要求。建筑 工 程 质量控制的主要手段有施工前的施工方案制订和审查,施工过程中的材料、施工方法、执行设计和规范要求等的监管,各分部分项工程完成后的质量检查和验收等等。而不论是施工过程的监管,还是实物完成后的质量检查和验收,质量检测都是必不可少的,且非常直观和可靠,起着至关重要的作用。因此,工程质量检测是建筑工程质量控制的重要依据和手段,对质量控制的水平有着直接的影响。质量检测技术在建筑工程中的各个环节得到充分的应用。建筑材料和构配件进入施工现场投入使用前,必须进行质量检验,检验合格后方可使用;地基基础工程、钢筋混凝土结构工程、砌体结构工程、钢结构工程等完成后都要求分别进行实体质量检测;水暖空调系统、建筑门窗及建筑幕墙、电梯等安装后需进行功能性检测。另外,当建筑物出现质量缺陷和需要进行质量鉴定时,都必须应用质量检测技术。
  综上所述 ,质量检测技术的应用对于工程质量控制有着重要的意义。但是,如果质量检测手段使用不适当,不但不能为质量控制提供有效可靠的依据,反而会误导了管理人员的判断,人为地留下了质量隐患,给工程质量带来不可估量的影响。因此,必须通过对常用的一些质量检测方法的适用范围、检测效果、优缺点等进行系统的梳理,结合工程实践经验对各种方法加以分析、归纳,总结出其应用特性和应用要求,从而可有效地指导工程技术人员合理应用检测手段进行工程质量控制,使工程质量水平不断提高。
  1. 钢筋混凝土健康检测方法
  1.1 概述
  钢筋混凝土是建筑工程中最主要的结构材料之一,其应用量大面广,生产技术复杂,混凝土原材品质的偏差、配合比、拌和捣制和养护等生产工艺不当,均可能导致混凝土的质量、强度和耐久性的下降,直接关系到整个建筑物的安危,因而加强混凝土的质量管理十分重要。《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204- 2002中,基本规定和条件说明中规定:结构实体检验用同条件养护试件强度检验,所谓“结构实体”系指建筑业的“产品”,即通常所指的建筑物、建筑结构、结构构件;所谓“同条件养护”系指与结构实体具有相同养护条件并有各方在混凝土浇筑入模处见证取样的立方体试件。对混凝土结构子、分部工程的质量验收,应在钢筋、预应力、混凝土、现浇结构或装配式结构等相关分项工程验收合格的基础上,进行质量控制资料检查及观感质量验收,并应对涉及结果安全的材料、试件、施工工艺和结构的重要部位进行见证检测或结构实体检验;结构实体检验采用由各方参与的见证抽样方式,并不是在子、分部工程验收前的重新验收;主要对混凝土强度、重要结构构件的钢筋保护层厚度两个项目进行检验:随着检测技术的发展,己有相当多的方法可以检测混凝土强度和钢筋保护层厚度,实际应用时,可根据国家现行有关标准采用回弹法、超声回弹法、钻芯法、后装拔出法等检测混凝土强度,可优先选择非破损检测方法,以减少检测工作量,必要时可辅以局部破损检测方法:当混凝土试件强度评定为不合格是,可采用非破损或局部破损的检测方法,按国家现行有关标准的规定对结构构件中的混凝土强度进行推定,并作为处理的依据:可根据实际情况和合同的规定,进行实体的结构性能检验;与结构实体混凝土组成成分、养护条件相同的同条件养护试件,其强度可作为检验结构实体混凝土强度的依据;规范给出了利用同条件养护试件强度判定结构实体混凝土强度合格与否的一般方法。《建筑结构检测技术标准》GB/T5 0344-2004的执行为各种检测方法的发展创造了有利条件,它不仅与各类结构工程的施工质量验收规范或已有建筑结构的鉴定标准进行了衔接,也与己有结构材料强度现场检测的抽样方案和检测结果的评定进行了统一,为了建筑结构工程质量的评定和己有建筑结构性能的鉴定提供了保证。该标准对建筑结构检测范围和分类作了规定:可分为建筑结构工程质量的检测和既有建筑结构性能的检测。当遇到下列情况之一时应进行建筑结构工程质量的检测。
  (1)涉及结构安全的试块、试件以及有关材料检验数量不足。
  (2) 对施工质 量的抽样检测结果达不到设计要求。
  (3) 对施工质量有怀疑或争议,需要通过检测进一步分析结构的可靠性。
  (4) 发生工程事故,需要通过检测分析事故的原因及对结构可靠性的影响。
  对结构混凝土内部的缺陷和实际强度的检测采用无损检测和评价方法得到了越来越广泛的重视。混凝土无损检测技术,是采用电子学、物理学为基础的测试仪器,直接在材料试体或结构物上,非破损地测量与材料性能、结构质量有关的物理量,藉以确定或评价材料的弹性与非弹性性质、均匀性与密实度、强度,以及性能变化过程的一种新兴的测试方法。结构 混 凝 土无损检测技术工程应用,主要有结构混凝土的强度、缺陷和损伤的诊断测试,而钢筋混凝土的位置、直径和保护层厚度,以及钢结构焊缝质量检测也得到比较广泛的应用,随着新技术的开发,结构水渗漏、气密性和保温性能、钢筋腐蚀程度的检测也日益得到重视。
  1.2 钢筋混凝土健康检测方法。
  1.2.1 回弹法检测混凝土强度。
  基本原理:回弹法是用一弹簧驱动的重锤,通过弹击杆(传力杆),弹击混凝土表面,并测出重锤被反弹回来的距离,以回弹值(反弹距离与弹簧初始长度之比)作为与强度相关的指标,来推定混凝土强度的一种方法。由于测量在混凝土表面进行,所以属于表面硬度法的一种。
  适用范围:回弹法适用于工程结构普通混凝土抗压强度,检测结果可作为处理混凝土质量问题的一个依据;不适用于表面与内部质量有明显差异或内部存在缺陷的混凝土结构或构件的检测,且混凝土龄期不超过1000天、抗压强度不超过60MPa。
  1.2.2 超声回弹综合法检测混凝土强度。
  基本原理:超声回弹综合法是指采用超声仪和回弹仪,在结构混凝土同一测区分别测量声时值及回弹值R,然后利用己建立起来的测强公式推算该测区混凝土强度的一种方法。
  适用范围:超声回弹综合法适用于以中型回弹仪、低频超声仪检测建筑结构和构筑物中的普通混凝土抗压强度值,检测结果可作为处理混凝土质量问题的一个主要依据。
  该方法不适用于下列情况的结构混凝土:
  (1) 遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤;
  (2) 被测构件厚度小于100;
  (3) 结构表面温度低于-4℃或高于60℃。
  1.2.3 后装拔出法检测混凝土强度
  基本原理:后装拔出法是在已硬化的混凝土表面钻孔、磨槽、嵌入锚固件并安装拔出仪进行拔出试验,测定极限拔出力,根据预先建立的拔出力与混凝土强度之间的关系曲线检测混凝土强度。
  适用范围:后装拔出法适用于被检测混凝土的强度不低于10.OMPa,检测部位混凝土表层与内部质量应一致。同时,圆环式拔出试验装置适用于粗骨料最大粒径不大于40mm的混凝土,三点式拔出试验装置适用于最大粒径不大于60mm的混凝土。
  1.2.4 钻芯法检测混凝土强度。
  基本原理:钻芯法是利用专用钻机,从结构混凝土中钻取芯样以检测混凝土强度或观察混凝土内部质量的方法。
  适用范围:钻芯法适用于测定普通混凝土的强度,可对检测部位表层与内部质量有明显差异,或在使用期间遭受冻害、火灾、化学侵蚀及其他损害的混凝土进行强度检测。
  1.3 各类方法对比。
  如前所述 ,各种非破损测强度方法都具有简便、易行、测试效率高、成本低等优点。但是非破损法测强是以混凝土抗压强度与某些物理量的相关性为基础的,这些相关性又往往受众多因素的影响.因此,非破损法测强结果的准确性往往受到怀疑。而半破损法测强是以混凝土的局部破坏强度为基础的,其测值较为直观可靠。尤其是钻芯法己得到国际上的普遍承认。但是,由于半破损法会造成结构或构件的破坏,其测点的数量受到严格的限制,不可能在整个结构上普遍使用,而且钻芯法成本也较高,因此,若能把钻芯法与非破损法结合起来,利用芯样试验的直观和准确性,来校正非破损检测的推定值,同时,利用非破损测强方法的简便易行,可在结构物上普通布置测点的特点,来减少钻芯的数量,无疑是一个好办法。
  2. 质量检测技术还存在的问题
  由于检测技术在工程建设中应用广泛,施工过程中各环节、各部位的质量控制都涉及工程检测问题,因而出现门类繁多的各式各样检测方法。在我国,关于工程检测方面的标准、规范、技术手册等数量庞大。由于由不同的部门或地方根据不同的历史背景编制出来,而且无统一由专门部门根据最新要求和实践需要,对现行的标准、规范等进行清理,往往造成工程技术人员在应用检测标准、规范时十分困惑。另一方面 ,同一检测项目的各方法之间在某些方面(如抽检数量、测试仪器主要性能指标、判断依据、复检规则等)缺乏统一的标准,使检测人员在方法应用、检测数据采用及结果判定时显得无所适从,容易造成工程质量验收工作的混乱。由于技术上的原因,各检测方法都有其一定的适用范围,而且在不同的实际情况都各具其优缺点,如果对这些情况把握不准确,容易引起误用、滥用等现象。
  我国关于工程检测的技术标准、规范虽然多,但无根据工程的实践需要进行系统的整理,与实际应用结合不够紧密;对同一检测项目的各种方法之间没有进行比较、分析和归纳,对多种方法配合使用的要求闸述不清,各个标准并用时容易出现主次不分或不一致.因此导致工程技术人员对现行检测标准、规范中的检测方法理解、掌握不系统,对各种方法的适用范围、优缺点、应用要求等了解不深,从而造成在实践应用时无法合理选用适当的检测方法,在检测数据判断和评定时容易产生误判等问题,不能充分、合理地应用检测技术提高质量控制水平,甚至人为留下重大质量隐患,严重影响工程质量。至于从国外引进的许多新的检测方法,如红外成像检测技术、雷达波检测技术、冲击反射法检测技术等由于仍处于吸收消化阶段,国家和行业仍未出台相应的标准、规范,工程技术人员对这些检测技术的原理、检测方法、评判方法和工程应用等的认识水平仍较低,而且缺乏与常用检测方法大量的对比试验数据作为支持,因此要能真正应用到工程上还长路漫漫。
  参考文献
  [1] 候伟生主编,建筑工程质量检测技术手册.北京:中国建筑工业版社,2003.
  [2] 孙光乾,吴迪. 超声波透射法在混凝土灌注桩检测中的应用.科技情报开发与经济 2008年.第18卷,第10期.
  [3] 缪群,李为杜.高强混凝土强度的无损检测技术研究.混凝土.1998年,第6期.
  [4] 孔旭文等,混凝士超声检测方法对比试验研究.质量检测. 2009年, 第27卷,第6期.
  [5] 杨明鉴、孙晓利、杨子谊.混凝土的无损检测与厚度测量.1999年,第21卷,第 10 期.
  [6] 霍凯成.建筑结构无损检测方法简介.无损检测.2002年,第24卷,第1期.
  [7] 李明,郝健,周桃玉 土木工程结构健康监测研究进展 交通科技 2008年 第6期.
  [8] 刘俊岩 新拌混凝土质量检测技术的应用济南大学学报2002年,第16卷,第3期
  [9] 孙明清 压电材料在土木工程结构健康检测中的应用 混凝土2003年,第3期.
  [10] Yun-Jiang Rao, Recent advances in fiber-optic EFPI sensors and their use in structural health monitoring 2006 OSA/OFS 2006.
  [11] Chung-Yue Wang, Structural Health Monitoring Activities of Applying Optical Fiber Sensors in Taiwan, 2006 OSA/OFS 2006.
  
  [文章编号]1006-7619(2011)10-05-953
  [作者简介] 包立新(1967.7-),男,学历:本科,职称:工程师,1990年毕业于呼伦贝尔城建中专工民建专业,2006年毕业于沈阳建筑大学土木工程专业, 1990年至今在呼伦贝尔市建筑工程质量监督站工作,从事工程质量监督工作。
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