【摘 要】 鋼筋混凝土結構的應用非常普遍,而自然破損現象的發生對工程的建設及使用危害也比較的大,為此需要確保結構的耐久性和安全性。通過對工程結構的檢測,可以獲得可靠性的科學評價,依據結果才能促使混凝土鋼筋材料的維修與加固,只有這樣,鋼筋工程的結構才能得以確保,并促使其使用壽命的延長。
【關鍵詞】 鋼筋;檢測;技術
工程結構的耐久性、安全性要求非常的高,需要通過檢測才能有效確保工程結構的安全建設和使用。當前,建筑物施工過程中,鋼筋混凝土結構的應用非常普遍,而自然破損現象造成的危害也是非常嚴重,包括混凝土凍融、碳化等。其中,鋼筋的檢測項目一般包括:鋼筋的力學性能、鋼筋的銹蝕程度及鋼筋位置與保護層厚度,在上述這些內容得以有效測定后,才能最大程度的確保鋼筋工程的有效施工及其使用。
1 鋼筋的力學性能
1.1 鋼筋強度的檢測
一般選用取樣試驗法對鋼筋的實際強度進行檢測。在施工現場對鋼筋試樣進行截取并送至實驗室做拉伸試驗,完成對鋼筋屈服強度、極限抗拉強度、延伸率等指標的測定。因為現場取樣的鋼筋影響結構的承載力,為此可在非重要構件的部位進行鋼筋的取樣。在現場取樣的具體過程中,選取的試樣要具備一定的代表性,并減少對結構造成的損傷,確保在鋼筋混凝土結構中受力較小的部位進行材料的取樣,取樣后還要進行補強措施。
1.2 鋼筋應力的檢測
對構件最大的受力部位進行取樣,作為測試實際應力的重要部位,該鋼筋部位的應力可對構件的承載力情況進行反映。將被測鋼筋的保護層鑿去,之后粘貼應變片于鋼筋暴露處一側,借助應變儀對其應變情況進行檢測,采用游標卡尺對鋼筋直徑的減小量進行量測,依據測試結果,可對鋼筋的實際應力進行計算。
1.3 鋼筋工程的事故處理
鋼筋工程的事故主要包括:極限強度低、鋼筋屈服點低、鋼筋脆斷及鋼筋裂縫等問題,對鋼筋材料的運用及工程的實施影響較大。一般而言,貨源與出廠證明不一致;鋼筋品種不同,鋼筋的使用疏于管理;未按施工規范對鋼筋進行驗收和抽查均會導致鋼筋工程事故的發生。針對鋼筋工程事故的發生原因,采取的處理方法主要包括:①增密加固法,混凝土構件保護層鑿除后,依據設計要求對所需的鋼筋進行補加,之后借助噴射等方法對鋼筋混凝土構件的保護層進行修復;②焊接熱處理法,電弧點焊是導致脆斷發生的重要原因,利用高溫回火、正火等方法均可促使焊點及附近區域鋼材性能的有效改善;③補強加固,可采取增設預應力卸荷體系、外包鋼筋等常用方法對其進行處理;④降級使用,部分性能不良、銹蝕嚴重的鋼筋在可以使用的基礎上,對其進行降級后方可繼續使用;⑤鋼筋更換,澆筑混凝土前,鋼筋材質出現問題時必須及時更換鋼筋材料,確保工程的安全實施。
2 鋼筋的銹蝕程度
2.1 常用方法
陽極電流密度、銹蝕深度、截面損失速率及失重速率等指標均可對鋼筋的銹蝕程度進行表示,同時根據規則可以促使指標之間的相互換算。整體銹蝕程度狀態的性能可以通過失重速率進行反映,而局部銹蝕狀態可通過銹蝕深度、截面損失率進行反映。當前,非破損檢測方法于鋼筋銹蝕程度檢測中主要可分為電化學方法、物理方法兩類。其中物理方法對鋼筋銹蝕的熱傳導、電磁、聲波傳播、電阻等物理特性的變化情況進行測定,對鋼筋的銹蝕狀況進行反映。射線法、渦流探測法、電阻棒法、聲發射探測法均為常用的物理方法,另外,通過沖擊回波法、超聲波檢測法、紅外線熱成像法等可對鋼筋的銹蝕量進行測定。物理方法的實施和操作非常方便,有利于現場原位測試的實施,不會受到環境的影響。但在對鋼筋銹蝕狀況進行測定的過程中,混凝土損傷因素的干擾對其銹蝕狀況的檢測影響較大,同時對鋼筋銹蝕量與物理測定指標間的對應關系進行建立,也非常的困難。所以,某種程度上,物理檢測方法的應用只能對定性的結論進行提供。電化學檢測方法則是對鋼筋混凝土腐蝕體系的電化學特性進行測定,以此對鋼筋的銹蝕速度及程度進行確定,主要方法包括線性極化法、交流阻抗法、恒電量法、混凝土電阻法、電化學噪聲法等。當前,應用最為廣泛的檢測方法是自然電位法,對鋼筋電極對參比電極的相對電位差進行測定,以此促使對鋼筋銹蝕狀況的有效判斷。電化學方法的實施優點較多,主要為靈敏度高、測試速度快,可原位測試并連續跟蹤,是較為成熟的一種檢測方法。對于鋼筋銹蝕狀況、瞬時銹蝕速度的檢測均可獲得滿意的結果,同時用于現場檢測,對鋼筋工程的施工極為有利。其缺點主要為:天氣條件的干擾較大,只能實現單點測量,檢測指標比較單一。
2.2 阻銹方法
處理鋼筋銹蝕的方法較多,主要包括以下幾種:在水泥砂漿或混凝土中進行鋼筋阻銹劑的添加,以促使銹蝕部位的有效修復;采用鈍化混凝土或砂漿進行修補;利用電化學防護法對其進行處理;選用全樹脂材料進行修補。以上方法均可有效促使鋼筋銹蝕問題的處理,而具備的特點和局限性有所不同,實際應用中可以依據工程的實際情況對適宜的防銹、除銹方法進行選擇,以促使鋼筋材料的高效使用。
3 鋼筋直徑、間距、數量及保護層厚度
鑒定鋼筋混凝土結構的現場檢測及可靠性的過程中,需要對構件中鋼筋的直徑、間距、數量及保護層厚度進行全面了解,確保其與設計標準的一致。檢測時,將混凝土的保護層鑿去,直觀、準確的進行觀測,容易造成構件部位的局部損傷,帶來的影響較大。但借助鋼筋探測儀、雷達儀等儀器,便可在混凝土結構不受損害的情況下完成對相關數據和信息的采集、整理。
3.1 雷達波反射法
混凝土內部孔洞、金屬、木材、管道等介質可通過雷達儀進行探測,與混凝土的電磁性能相比,上述介質存在的差異較大,會形成入射雷達波的反射情況,特別是金屬物體能夠全反射雷達波。鋼筋混凝土結構內部埋設的鋼筋可對雷達波進行強烈的反射,而對混凝土中鋼筋的分布狀況進行探測則是雷達儀最為主要的用途。雷達儀由天線、打印機、主機構成,檢測過程中對工作模式進行選定,之后采用天線連續掃描。鋼筋排列方向與天線運行的方向互相垂直,橫穿式進行掃描。天線移動過程中,掃描得到的混凝土內部剖面圖可顯示在主機上,儀器借助數據處理方法能夠完全濾掉混凝土表面反射信號及非鋼筋反射信號,X、Y坐標則分別對鋼筋的水平位置、深度進行反映。應用雷達儀進行檢測,采用天線促使連續掃描測試的實施,能夠達到較高的檢測效率,其探測深度一般為200mm,多數樓板的檢測要求均可滿足,不僅具備直觀、準確的測試結果,通過存儲、打印可行成圖象,對事后整理、核對的實現非常有利。
3.2 電磁感應法
電磁感應法對鋼筋的相關指標進行檢測,造價低廉且操作方便,廣泛應用于工程檢測當中。檢測步驟主要包括:①開機,對工作模式進行選擇;②借助探頭于鋼筋附近移動、定位,進行標記。檢測過程中,探頭與被測鋼筋必須保持平行,橫穿式進行掃描。探頭遇到鋼筋時,會有尖銳的聲音發生,相應圖像或數據顯示在屏幕上,對混凝土內鋼筋的直徑、間距、數量及保護層厚度進行測定,方便、快捷,但檢測精度還需進一步提高。
3.3 紅外線掃描技術
通過紅外線掃描器的使用,對建筑結構進行掃描并攝像,鋼筋的位置會清晰地顯示在屏幕上,對已知保護層厚度的構件進行掃描,并將兩者進行對比,便可對混凝土的保護層厚度進行推斷。該方法的應用并不會接觸被測物體,與其形成的距離較遠,可大面積進行掃查,并獲得直觀的結果。由于該項技術還處于研究階段,還需進一步探討實踐才能得以全面推廣。
結束語
工程檢測中最為重要的內容之一是對鋼筋的檢測,在檢測鋼筋的過程中,必須依據工程的實際需要,對適宜的檢測方法進行選擇,才能最終避免鋼筋工程事故的發生,并促使工程質量的確保及維護。
參考文獻
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