無損檢測技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

李勇 孫少強 王艷春 錢艷崗 張彤

摘要：進行建筑工程施工時，鋼筋混凝土檢測屬于保障工程項目質(zhì)量的關(guān)鍵內(nèi)容。無損檢測主要利用光、聲之類的特殊條件來檢測鋼筋混凝土的性能。和其他措施比較，采用無損檢測技術(shù)能在無需破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上檢測鋼筋混凝土的性能。并且無損檢測技術(shù)裝置非常簡便，投入較低。本文針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的無損檢測技術(shù)應(yīng)用展開分析。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù);鋼筋混凝土檢測

0前言

無損檢測技術(shù)以其快速、適應(yīng)性強、不破壞結(jié)構(gòu)自身等優(yōu)點可廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的鑒定檢測?；炷潦悄壳坝昧孔畲蟮慕ㄖ牧?，但也有著致命的缺點——裂縫。而自愈混凝土，是指可自行修補裂縫的實驗性混凝土，它包含有可生產(chǎn)石灰石的細菌，通過作用于結(jié)構(gòu)的腐蝕性雨水加以激活。這種新材料有可能會提高混凝土的使用壽命，其結(jié)果是節(jié)約相當(dāng)大的成本。研究其愈合能力可采用混凝土無損檢測技術(shù)，在不破壞混凝土構(gòu)件、不影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能或者使用性能的前提下，直接在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上通過測定相應(yīng)參量，推定混凝土強度、均勻性、連續(xù)性等一系列性能的檢測，為其愈合能力提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

1實驗

1.1實驗儀器

1.2實驗步驟

1.2.1.測區(qū)的布置

測區(qū)均勻地布置在構(gòu)件上，每個構(gòu)件上的測區(qū)數(shù)不少于10個。對長度小于或等于2m的構(gòu)件，其測區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減少，但不應(yīng)少于3個。測區(qū)布置在構(gòu)件澆灌方向的側(cè)面。測區(qū)均勻分布，相鄰兩測區(qū)的間距不宜大于2m。測區(qū)避開鋼筋密集區(qū)和預(yù)埋件。測區(qū)尺寸為200×200mm。測試面應(yīng)清潔、干燥、平整。測區(qū)應(yīng)注明編號，并記錄測區(qū)的位置和外觀質(zhì)量情況。應(yīng)先進行回彈測試，后進行超聲測試。非同一測區(qū)的回彈值及超聲聲速值，在計算混凝土強度時不得混用。

1.2.2.測點的布置

在所選的測區(qū)的兩個相對面各布置8個測點。所布置的測點應(yīng)均勻地分布在測區(qū)上。各測點的間距不小于30mm;測點距外邊緣或外露的鋼筋、鐵件的距離不小于50mm，且同一測點只允許彈擊一次。

1.2.3.回彈值測定

進行16個測點的回彈測定，剔除3個最大值和3個最小值;取余下的10個值的平均值作為R（如果有頂面、底面及角度的修正儀器會自動完成）

1.2.4.超聲聲速測定

在回彈值測區(qū)的相對兩個測試面各布置3個點進行聲速的測定。取3個聲速值的平均值作為最后的聲速值。

1.2.5.裂縫檢測

混凝土構(gòu)件裂縫的檢測，首先要根據(jù)裂縫在結(jié)構(gòu)中的部位及走向，對裂縫產(chǎn)生的原因進行判斷與分析;其次對裂縫的形狀及幾何尺寸應(yīng)進行測量。

對于結(jié)構(gòu)混凝土開裂深度小于或等于500mm的裂縫，可用平測法或斜測法進行檢測。平測法適用于結(jié)構(gòu)的裂縫部位只有一個可測表面的情況。將儀器的發(fā)射換能器（簡稱T換能器）和接收換能器（簡稱R換能器）對稱布置在裂縫兩側(cè)，其距離為L，超聲波傳播所需時間為t1。再將換能器以相同距離L平置在完好的混凝土表面，測得傳播時間為t2，則裂縫的深度d。

1.2.7.實驗數(shù)據(jù)的處理

2實驗數(shù)據(jù)

3試驗結(jié)果及分析

3.1.通過上述的試驗研究，我們觀察到被檢測的鋼筋混凝土結(jié)果如下：

測區(qū)一的聲時較小平均波速為3.81km/s，修正后波速為3.81km/s，平均回彈30.1，修正后回彈30.1，換算強度為15.8MPa，波幅為93.87-101.10dB;測區(qū)二的聲時較大，平均波速為3.50km/s，修正后波速為3.50km/s，平均回彈31.1，修正后回彈31.1，換算強度為14.9MPa，波幅為94.47-102.16dB;測區(qū)三的聲時最大，平均波速為2.81km/s，修正后波速為2.81km/s，平均回彈31.7，修正后回彈31.7，換算強度為11.2MPa，波幅為95.07-107.92dB。

3.2.通過測縫數(shù)據(jù)得該裂縫深度37.2mm。

3.3.通過上述的試驗研究，我們觀察到混凝土強度結(jié)果如下：

構(gòu)件的強度推定值為11.2MPa，強度平均值為14.0MPa，強度標(biāo)準差為2.44MPa，強度最小值為11.2MPa。

4結(jié)論

上述試驗數(shù)據(jù)結(jié)果表明，超聲回彈綜合法檢測鋼筋混凝土強度，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的同一測區(qū)分別測出超聲聲時和回彈值，再利用已建立的測強公式，推算該測區(qū)混凝土強度。無損檢測技術(shù)以其快速、適應(yīng)性強、不破壞結(jié)構(gòu)自身等優(yōu)點可廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的鑒定檢測?；炷恋挠夏芰Σ捎没炷翢o損檢測技術(shù)，會有效提高混凝土的使用壽命，節(jié)約相當(dāng)大的成本。

參考文獻

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[2]王橋平，吳盛鑫.無損檢測技術(shù)在銹性混凝土結(jié)構(gòu)中的運用分析[J]混凝土，2016（6）：23-25.

[3]張維琪，混凝土外加劑對混凝土性能影響分析

[4]項憑.無損檢測技術(shù)在混凝土強度檢測中的運用探討[I.福建建設(shè)科技，2017（1）：12-13，15.

基金項目

遼寧科技大學(xué)2021年校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，項目名稱：無損檢測技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

作者簡介

李勇（2000.02-），男，漢族，遼寧大連，研究方向：土木工程專業(yè)。

通訊作者

張彤，1968.06-），女，漢族，遼寧省鞍山市人，碩士，高級工程師，單位：遼寧科技大學(xué)土木工程學(xué)院研究方向：從事土木工程材料、土木工程結(jié)構(gòu)試驗與檢測等。