混凝土裂縫與裂縫測試儀的應用

□ 王 琦 張宏冰 張 晶

在混凝土結構檢測中，裂縫是一項重要的檢測內容。特別是在水利工程中，裂縫的狀況和分布等對結構的安全起到了至關重要的作用，甚至直接影響到水工建筑物是否能夠安全使用。選擇一款先進的測試儀器，不僅能快速而準確地進行混凝土裂縫測試，還能夠提高工作效率，為工程正常運行提供保證。

一、鋼筋混凝土工程裂縫成因及主要表現

（一）材料選配不當與級配不良

常見因素為水泥過期或水泥安定性不良及水泥品種選用不當；混凝土配比不良，砂質過細，含泥量過高，骨料含有過量有害物質；堿骨料反映水泥水化熱過高，鋼筋力學性能不良等。

（二）施工不當

常見混凝土攪拌時間過短，振搗不良，澆筑速度過快，塑性混凝土下沉，施工縫留置與搭接處理不當，初期養護不當，早期受凍，鋼筋骨架構造不當（箍筋間距，主筋配置與搭接、焊接錨固，預埋件亂堆亂放等問題），亂踩已扎配筋致使保護層減小，模板剛度不足，支架穩定性不夠導致下沉或失穩等情況。

（三）構件受力變形使內應力超越材料強度

構件受力因素：拉伸（中、偏拉力）、壓縮，來自中、偏壓和局部壓；彎曲來自少筋、適筋、超筋；剪切是由于少箍、適箍、沖切、扭轉等狀態。常見的變形有不均勻沉降、收縮和溫度變形受到約束等狀態所致。

（四）氣候與環境因素

由于氣候干燥或早期受凍而導致裂縫。此外，混凝土受腐蝕、地震、火災襲擊或構件表面受灼熱、化學有害物質侵蝕等也會出現裂縫。

裂縫可分為：微裂縫（其寬度小于0.05mm）和宏觀裂縫。宏觀裂縫又可分為溫度裂縫、荷載裂縫、地基變形裂縫。一般微裂縫不影響使用，我們所說的裂縫通常指宏觀裂縫。

二、傳統混凝土監測方法

（一）利用塞尺或裂縫寬度對比卡。簡單，但只能用于粗測，測試精度低。

（二）利用裂縫顯微鏡。用具有一定放大倍數的顯微鏡直接觀測裂縫寬度，讀數精確到0.02～0.05mm，需要人工近距離調節焦距來讀數和記錄，有些還需另配光源。測試速度慢，測試工作的勞動強度大，而且有較大的人為讀數誤差。裂縫顯微鏡方法是目前裂縫測試的主要方法。

三、新型混凝土裂縫測試儀特點

該類儀器的最大特點是對裂縫寬度的自動判讀，即通過攝像頭拍攝裂縫圖像并放大顯示到顯示屏上，然后對裂縫圖像進行圖像處理和識別，執行特定的算法程序，自動判讀出裂縫寬度，這類測量儀器具備了攝取裂縫圖像并自動判讀以及顯示、記錄和存儲功能，測試實時快速準確，代表了裂縫寬度測量儀器的發展方向。

四、混凝土裂縫測試的實際應用

十里河水庫位于鶴崗市北部距市郊25公里左右，屬于低山丘陵地帶，兩岸丘陵高程在200～250m，河谷高程在172m。該水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養魚、旅游綜合利用的小(Ⅰ)型水庫。本水庫除險加固工程由土壩、溢洪道、輸水洞組成。

在施工中，技術人員使用裂縫寬度測試儀進行測試。應用該儀器可以對水庫混凝土結構表面裂縫的寬度進行實時自動檢測和裂縫開裂過程的實時觀測，數字直接顯示裂縫的寬度值，無需人工判讀。儀器探頭自帶照明裝置，可全天候工作，不受白天、黑夜光線變化的影響。測試精度達到0.01mm，最大裂縫寬度可達到8mm。

通過實際測試我們發現，寬度測試，要盡可能選取裂縫上具有代表性的點位進行測試，要認真清理測試表面，減少儀器的誤判。