对钢筋检测技术的探讨 混凝土中钢筋检测技术规程试题

来源:音频视频 发布时间:2019-01-13 12:35:46 点击:

  摘要:钢筋检测是工程检测的重要内容,有关人员在进行钢筋检测时,应根据实际工程的需要,选择适当检测方法,避免钢筋工程事故的发生,确保工程质量。   关键词:钢筋 检测技术 力学性能 锈蚀程度
  随着经济建设的快速发展和人民生活水平的提高,对已有建筑的检测,已逐渐被提到议事日程上来,已有建筑不论是勘察、设计、施工、使用等方面存在缺陷,还是受到气候作用、化学侵蚀引起结构老化,均会带来工程隐患,降低结构的安全性和耐久性。为了确定结构的安全性和耐久性是否满足要求,需要对工程结构进行检测和鉴定,对其可靠性作出科学评价,然后进行维修和加固,以提高工程结构的安全性,延长其使用寿命。
  现今建筑物多采用钢筋混凝土结构,它存在着一定的自然破损现象,主要有混凝土的碳化、冻融、碱骨料反应、氯盐侵蚀等。对于混凝土,一般着重检测其强度、缺陷、裂缝分布等。对于钢筋,一般的检测项目包括:
  (1)钢筋位置及保护层厚度检测;
  (2)钢筋力学性能检测;
  (3)钢筋锈蚀程度检测。
  1钢筋位置及保护层厚度检测
  检测采用电磁感应法和雷达仪检测法,它们用于不含有铁磁性物质的混凝土。使用前应根据设计资料确定检测区内钢筋布置状况,选择适当检测面。检测面要保持清洁、平整,并避开金属预埋件(构件上有饰面层应除去)。
  1.1钢筋探测仪检测技术
  检测前对仪器进行预热和调零。探头在检测面上移动,直到钢筋探测仪上保护层厚度示值最小(此时探头中心线与钢筋轴线重合),读出该测值,重复检测1次,如两次读数差大于1mm,数据无效,应重新检测。如仍不能满足要求,更换探测仪或用钻孔、剔凿法验证。在检测区范围内同样可在测保护层同时测出连续相邻两钢筋间的间距。如遇相邻钢筋对检测结果有影响;钢筋直径未知等情况时,选取不小于30%的已测钢筋,且不少于6处作钻孔、剔凿法验证。
  1.2 雷达仪检测技术
  雷达仪检测用于结构及构件中钢筋间距的大面积扫描检测。在仪器精度满足要求时也可用于测定混凝土保护层的厚度。测定时仪器探头或天线沿垂直于选定的被测钢筋轴线方向扫描,根据钢筋的反射波位置来确定钢筋间距和混凝土保护层厚度。探测如遇有异议情况(同钢筋探测仪),同样选取不少于30%已测钢筋,且不少于6处作钻孔、剔凿等方法验证。
  1.3 保护层厚度和钢筋间距计算
  计算保护层厚度以平均值计算(见JGJ/T152-2008第3.5.1条),钢筋间距用绘图法或同一构件检测钢筋不少于6个间距时给出最大、最小间距,并计算钢筋平均间距值,精确到1mm。
  2钢筋力学性能检测
  2.1钢筋实际应力检测
  选取需进行测试实际应力构件的最大受力部位作为测试部位,该部位钢筋的实际应力反映了该构件的承载力情况。先凿去被测钢筋的保护层,然后在钢筋暴露处的一侧粘贴应变片,通过应变仪测其应变,用游标卡尺量测钢筋直径的减小量。根据测试结果,即可计算出钢筋实际应力。
  2.2钢筋强度检测
  钢筋实际强度的检测常采用取样试验法。从现场截取钢筋试样送实验室做拉伸试验,测定其钢筋的极限抗拉强度、屈服强度及延伸率等。由于现场钢筋取样对结构承载力有影响,因此,应尽量在非重要构件或构件的非重要部位取样。
  现场取样应考虑到所取的试样必须具有代表性。同时又得尽可能使取样对结构的损伤达到最小,所以取样部位应为钢筋混凝土结构中受力较小处,取样后应采取补强措施。每类型钢筋取3根,以3根钢筋试样的试验质量平均值作为该类钢筋的强度评定值。
  2.3常见事故及处理
  钢筋工程事故包括:钢筋屈服点和极限强度低,钢筋裂缝,钢筋脆断,焊接性能差等。其主要原因有:
  (1)钢筋流通领域复杂,供需直流者少,大量钢筋经过多次转手,出厂证明与货源不一致;
  (2)进场后的钢筋管理混乱,不同品种钢筋混杂;
  (3)钢筋在使用前未按施工规范来验收与抽查等。
  钢筋工程事故处理的方法:
  (1)增密加固法。凿除混凝土构件保护层,按设计要求补加所需的钢筋,再用喷射等方法修复保护层;
  (2)补强加固。常用的方法是外包钢筋、外包钢粘贴钢板、增设预应力卸荷体系等;
  (3)焊接热处理法。例如电弧点焊可能造成脆断,可用高温或中温回火或正火处理方法,改善焊点及附近区域的钢材性能;
  (4)更换钢筋。在混凝土浇筑前,发现钢筋材质有问题,必须对钢筋进行更换,同时更换使用的钢筋必须符合设计要求;
  (5)降级使用。对锈蚀严重的钢筋,或性能不良但可使用的钢筋,可采用降级使用。同时因钢筋事故,导致构件和承载能力等性能降低的强制构件,也可降低等级使用。
  3钢筋锈蚀程度检测
  通常情况下,钢筋在混凝土中呈钝态,然而由于各种原因,改变了混凝土的碱性状态,从而破坏了钢筋表面的钝化膜,导致钢筋的局部锈蚀,而钢筋的锈蚀是钢筋混凝土结构破坏和早期失效的主要原因之一。目前,混凝土中钢筋锈蚀导致结构物破坏或失稳,已成为当今世界关注的重大课题之一。为研究混凝土中钢筋的腐蚀行为,必须采用适当的检测技术。
  3.1检测常见方法
  钢筋的锈蚀程度可以用阳极电流密度、失重速率或截面损失速率、锈蚀深度等指标表示,这些指标之间可以按照一定的规则进行相互换算。失重速率一般反映整体锈蚀程度状态的性能,截面损失率或锈蚀深度一般用于反映局部锈蚀状态。目前钢筋混凝土中钢筋锈蚀的非破损检测方法(NDT)可以分为物理方法和电化学方法两大类。
  (1)物理方法主要是通过测定与钢筋锈蚀一起的电阻、电磁、热传导、声波传播等物理特性的变化来反映钢筋的锈蚀状况。常用的方法有电阻棒法、涡流探测法、射线法、声发射探测法等,还有一些学者使用红外线热成像法、基于磁场检测和分析的方法、超声波检测法、冲击回波法来测定钢筋锈蚀量。
  物理方法的优点是操作方便,易于现场的原位测试,受环境的影响较小。该方法的缺点是在测定钢筋锈蚀状况时容易受到混凝土中其他损伤因素的干扰,且建立物理测定指标和钢筋锈蚀量之间的对应关系比较困难,所以物理检测的方法对钢筋的锈蚀程度一般只能提供定性的结论,而难以提供定量的分析。
  (2)电化学检测方法是通过测定钢筋混凝土腐蚀体系的电化学特性来确定混凝土中钢筋的锈蚀程度或速度。目前发展的电化学方法有自然电位法、交流阻抗法、线性极化法、恒电量法、电化学噪声法、混凝土电阻法等。其中,自然电位法是现在应用最广泛的钢筋锈蚀检测方法,即通过测定钢筋电极对参比电极的相对电位差来判断钢筋的锈蚀状况。
  电化学方法的优点是测试速度快、灵敏度高、可连续跟踪和原位测试,是目前比较成熟的测试方法。在实验室已经成功的用于混凝土试样的钢筋锈蚀状况和瞬时锈蚀速度的检测,并开始用于现场检测,也推出了许多工程使用的测试仪器。该方法的主要缺点是容易受到天气条件干扰,测得的指标单一,只能单点测量。
  3.2阻锈方法
  处理钢筋锈蚀的基本原则是在恢复其结构使用功能和确保结构完整性的基础上终止钢筋继续锈蚀。目前,钢筋锈蚀处理的方法已有许多种,大致可归纳为以下几种:
  (1)用加入钢筋阻锈剂的水泥砂浆或混凝土进行修复;
  (2)用钝化砂浆或混凝土修补;
  (3)全树脂材料修补;
  (4)电化学防护法。以上各种处理方法,各有其特点和局限性,可以根据工程的实际情况,选择适合的除锈、防锈方法。
  4结语
  国内对钢筋检测技术的研究已有较大进步和发展,但就总体水平而言,与国外先进水平相比还有差距,当前也提出了许多挑战性的问题,如红外线扫描技术、雷达波反射技术等新技术的研究、新仪器的开发应用、从单一参数检测向多参数综合分析的发展问题等,这些问题的解决还需付出很大努力。另外,以手工检测为主的状况在国内还会持续很长一段时间,但由计算机控制的自动检测将在很大程度上得到普及。

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