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【摘 要】 钢筋混凝土结构的应用非常普遍,而自然破损现象的发生对工程的建设及使用危害也比较的大,为此需要确保结构的耐久性和安全性。通过对工程结构的检测,可以获得可靠性的科学评价,依据结果才能促使混凝土钢筋材料的维修与加固,只有这样,钢筋工程的结构才能得以确保,并促使其使用寿命的延长。
【关键词】 钢筋;检测;技术
工程结构的耐久性、安全性要求非常的高,需要通过检测才能有效确保工程结构的安全建设和使用。当前,建筑物施工过程中,钢筋混凝土结构的应用非常普遍,而自然破损现象造成的危害也是非常严重,包括混凝土冻融、碳化等。其中,钢筋的检测项目一般包括:钢筋的力学性能、钢筋的锈蚀程度及钢筋位置与保护层厚度,在上述这些内容得以有效测定后,才能最大程度的确保钢筋工程的有效施工及其使用。
1 钢筋的力学性能
1.1 钢筋强度的检测
一般选用取样试验法对钢筋的实际强度进行检测。在施工现场对钢筋试样进行截取并送至实验室做拉伸试验,完成对钢筋屈服强度、极限抗拉强度、延伸率等指标的测定。因为现场取样的钢筋影响结构的承载力,为此可在非重要构件的部位进行钢筋的取样。在现场取样的具体过程中,选取的试样要具备一定的代表性,并减少对结构造成的损伤,确保在钢筋混凝土结构中受力较小的部位进行材料的取样,取样后还要进行补强措施。
1.2 钢筋应力的检测
对构件最大的受力部位进行取样,作为测试实际应力的重要部位,该钢筋部位的应力可对构件的承载力情况进行反映。将被测钢筋的保护层凿去,之后粘贴应变片于钢筋暴露处一侧,借助应变仪对其应变情况进行检测,采用游标卡尺对钢筋直径的减小量进行量测,依据测试结果,可对钢筋的实际应力进行计算。
1.3 钢筋工程的事故处理
钢筋工程的事故主要包括:极限强度低、钢筋屈服点低、钢筋脆断及钢筋裂缝等问题,对钢筋材料的运用及工程的实施影响较大。一般而言,货源与出厂证明不一致;钢筋品种不同,钢筋的使用疏于管理;未按施工规范对钢筋进行验收和抽查均会导致钢筋工程事故的发生。针对钢筋工程事故的发生原因,采取的处理方法主要包括:①增密加固法,混凝土构件保护层凿除后,依据设计要求对所需的钢筋进行补加,之后借助喷射等方法对钢筋混凝土构件的保护层进行修复;②焊接热处理法,电弧点焊是导致脆断发生的重要原因,利用高温回火、正火等方法均可促使焊点及附近区域钢材性能的有效改善;③补强加固,可采取增设预应力卸荷体系、外包钢筋等常用方法对其进行处理;④降级使用,部分性能不良、锈蚀严重的钢筋在可以使用的基础上,对其进行降级后方可继续使用;⑤钢筋更换,浇筑混凝土前,钢筋材质出现问题时必须及时更换钢筋材料,确保工程的安全实施。
2 钢筋的锈蚀程度
2.1 常用方法
阳极电流密度、锈蚀深度、截面损失速率及失重速率等指标均可对钢筋的锈蚀程度进行表示,同时根据规则可以促使指标之间的相互换算。整体锈蚀程度状态的性能可以通过失重速率进行反映,而局部锈蚀状态可通过锈蚀深度、截面损失率进行反映。当前,非破损检测方法于钢筋锈蚀程度检测中主要可分为电化学方法、物理方法两类。其中物理方法对钢筋锈蚀的热传导、电磁、声波传播、电阻等物理特性的变化情况进行测定,对钢筋的锈蚀状况进行反映。射线法、涡流探测法、电阻棒法、声发射探测法均为常用的物理方法,另外,通过冲击回波法、超声波检测法、红外线热成像法等可对钢筋的锈蚀量进行测定。物理方法的实施和操作非常方便,有利于现场原位测试的实施,不会受到环境的影响。但在对钢筋锈蚀状况进行测定的过程中,混凝土损伤因素的干扰对其锈蚀状况的检测影响较大,同时对钢筋锈蚀量与物理测定指标间的对应关系进行建立,也非常的困难。所以,某种程度上,物理检测方法的应用只能对定性的结论进行提供。电化学检测方法则是对钢筋混凝土腐蚀体系的电化学特性进行测定,以此对钢筋的锈蚀速度及程度进行确定,主要方法包括线性极化法、交流阻抗法、恒电量法、混凝土电阻法、电化学噪声法等。当前,应用最为广泛的检测方法是自然电位法,对钢筋电极对参比电极的相对电位差进行测定,以此促使对钢筋锈蚀状况的有效判断。电化学方法的实施优点较多,主要为灵敏度高、测试速度快,可原位测试并连续跟踪,是较为成熟的一种检测方法。对于钢筋锈蚀状况、瞬时锈蚀速度的检测均可获得满意的结果,同时用于现场检测,对钢筋工程的施工极为有利。其缺点主要为:天气条件的干扰较大,只能实现单点测量,检测指标比较单一。
2.2 阻锈方法
处理钢筋锈蚀的方法较多,主要包括以下几种:在水泥砂浆或混凝土中进行钢筋阻锈剂的添加,以促使锈蚀部位的有效修复;采用钝化混凝土或砂浆进行修补;利用电化学防护法对其进行处理;选用全树脂材料进行修补。以上方法均可有效促使钢筋锈蚀问题的处理,而具备的特点和局限性有所不同,实际应用中可以依据工程的实际情况对适宜的防锈、除锈方法进行选择,以促使钢筋材料的高效使用。
3 钢筋直径、间距、数量及保护层厚度
鉴定钢筋混凝土结构的现场检测及可靠性的过程中,需要对构件中钢筋的直径、间距、数量及保护层厚度进行全面了解,确保其与设计标准的一致。检测时,将混凝土的保护层凿去,直观、准确的进行观测,容易造成构件部位的局部损伤,带来的影响较大。但借助钢筋探测仪、雷达仪等仪器,便可在混凝土结构不受损害的情况下完成对相关数据和信息的采集、整理。
3.1 雷达波反射法
混凝土内部孔洞、金属、木材、管道等介质可通过雷达仪进行探测,与混凝土的电磁性能相比,上述介质存在的差异较大,会形成入射雷达波的反射情况,特别是金属物体能够全反射雷达波。钢筋混凝土结构内部埋设的钢筋可对雷达波进行强烈的反射,而对混凝土中钢筋的分布状况进行探测则是雷达仪最为主要的用途。雷达仪由天线、打印机、主机构成,检测过程中对工作模式进行选定,之后采用天线连续扫描。钢筋排列方向与天线运行的方向互相垂直,横穿式进行扫描。天线移动过程中,扫描得到的混凝土内部剖面图可显示在主机上,仪器借助数据处理方法能够完全滤掉混凝土表面反射信号及非钢筋反射信号,X、Y坐标则分别对钢筋的水平位置、深度进行反映。应用雷达仪进行检测,采用天线促使连续扫描测试的实施,能够达到较高的检测效率,其探测深度一般为200mm,多数楼板的检测要求均可满足,不仅具备直观、准确的测试结果,通过存储、打印可行成图象,对事后整理、核对的实现非常有利。
3.2 电磁感应法
电磁感应法对钢筋的相关指标进行检测,造价低廉且操作方便,广泛应用于工程检测当中。检测步骤主要包括:①开机,对工作模式进行选择;②借助探头于钢筋附近移动、定位,进行标记。检测过程中,探头与被测钢筋必须保持平行,横穿式进行扫描。探头遇到钢筋时,会有尖锐的声音发生,相应图像或数据显示在屏幕上,对混凝土内钢筋的直径、间距、数量及保护层厚度进行测定,方便、快捷,但检测精度还需进一步提高。
3.3 红外线扫描技术
通过红外线扫描器的使用,对建筑结构进行扫描并摄像,钢筋的位置会清晰地显示在屏幕上,对已知保护层厚度的构件进行扫描,并将两者进行对比,便可对混凝土的保护层厚度进行推断。该方法的应用并不会接触被测物体,与其形成的距离较远,可大面积进行扫查,并获得直观的结果。由于该项技术还处于研究阶段,还需进一步探讨实践才能得以全面推广。
结束语
工程检测中最为重要的内容之一是对钢筋的检测,在检测钢筋的过程中,必须依据工程的实际需要,对适宜的检测方法进行选择,才能最终避免钢筋工程事故的发生,并促使工程质量的确保及维护。
参考文献
[1] 万晔.钢筋混凝土失效检测及其耐久性研究进展[J].腐蚀科学与防护技术,2002(1):12-14
[2] 罗刚.钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀量的无损检测方法[J].福建建筑,2002(4):18-20
[3] 何玉红.混凝土保护层厚度和钢筋位置的检测技术[J].建筑技术开发,2001(8):33-35
[4] 王天稳,黄慧.混凝土结构内部钢筋应力的测量方法[J].建筑技术,2003(5);350-351
【关键词】 钢筋;检测;技术
工程结构的耐久性、安全性要求非常的高,需要通过检测才能有效确保工程结构的安全建设和使用。当前,建筑物施工过程中,钢筋混凝土结构的应用非常普遍,而自然破损现象造成的危害也是非常严重,包括混凝土冻融、碳化等。其中,钢筋的检测项目一般包括:钢筋的力学性能、钢筋的锈蚀程度及钢筋位置与保护层厚度,在上述这些内容得以有效测定后,才能最大程度的确保钢筋工程的有效施工及其使用。
1 钢筋的力学性能
1.1 钢筋强度的检测
一般选用取样试验法对钢筋的实际强度进行检测。在施工现场对钢筋试样进行截取并送至实验室做拉伸试验,完成对钢筋屈服强度、极限抗拉强度、延伸率等指标的测定。因为现场取样的钢筋影响结构的承载力,为此可在非重要构件的部位进行钢筋的取样。在现场取样的具体过程中,选取的试样要具备一定的代表性,并减少对结构造成的损伤,确保在钢筋混凝土结构中受力较小的部位进行材料的取样,取样后还要进行补强措施。
1.2 钢筋应力的检测
对构件最大的受力部位进行取样,作为测试实际应力的重要部位,该钢筋部位的应力可对构件的承载力情况进行反映。将被测钢筋的保护层凿去,之后粘贴应变片于钢筋暴露处一侧,借助应变仪对其应变情况进行检测,采用游标卡尺对钢筋直径的减小量进行量测,依据测试结果,可对钢筋的实际应力进行计算。
1.3 钢筋工程的事故处理
钢筋工程的事故主要包括:极限强度低、钢筋屈服点低、钢筋脆断及钢筋裂缝等问题,对钢筋材料的运用及工程的实施影响较大。一般而言,货源与出厂证明不一致;钢筋品种不同,钢筋的使用疏于管理;未按施工规范对钢筋进行验收和抽查均会导致钢筋工程事故的发生。针对钢筋工程事故的发生原因,采取的处理方法主要包括:①增密加固法,混凝土构件保护层凿除后,依据设计要求对所需的钢筋进行补加,之后借助喷射等方法对钢筋混凝土构件的保护层进行修复;②焊接热处理法,电弧点焊是导致脆断发生的重要原因,利用高温回火、正火等方法均可促使焊点及附近区域钢材性能的有效改善;③补强加固,可采取增设预应力卸荷体系、外包钢筋等常用方法对其进行处理;④降级使用,部分性能不良、锈蚀严重的钢筋在可以使用的基础上,对其进行降级后方可继续使用;⑤钢筋更换,浇筑混凝土前,钢筋材质出现问题时必须及时更换钢筋材料,确保工程的安全实施。
2 钢筋的锈蚀程度
2.1 常用方法
阳极电流密度、锈蚀深度、截面损失速率及失重速率等指标均可对钢筋的锈蚀程度进行表示,同时根据规则可以促使指标之间的相互换算。整体锈蚀程度状态的性能可以通过失重速率进行反映,而局部锈蚀状态可通过锈蚀深度、截面损失率进行反映。当前,非破损检测方法于钢筋锈蚀程度检测中主要可分为电化学方法、物理方法两类。其中物理方法对钢筋锈蚀的热传导、电磁、声波传播、电阻等物理特性的变化情况进行测定,对钢筋的锈蚀状况进行反映。射线法、涡流探测法、电阻棒法、声发射探测法均为常用的物理方法,另外,通过冲击回波法、超声波检测法、红外线热成像法等可对钢筋的锈蚀量进行测定。物理方法的实施和操作非常方便,有利于现场原位测试的实施,不会受到环境的影响。但在对钢筋锈蚀状况进行测定的过程中,混凝土损伤因素的干扰对其锈蚀状况的检测影响较大,同时对钢筋锈蚀量与物理测定指标间的对应关系进行建立,也非常的困难。所以,某种程度上,物理检测方法的应用只能对定性的结论进行提供。电化学检测方法则是对钢筋混凝土腐蚀体系的电化学特性进行测定,以此对钢筋的锈蚀速度及程度进行确定,主要方法包括线性极化法、交流阻抗法、恒电量法、混凝土电阻法、电化学噪声法等。当前,应用最为广泛的检测方法是自然电位法,对钢筋电极对参比电极的相对电位差进行测定,以此促使对钢筋锈蚀状况的有效判断。电化学方法的实施优点较多,主要为灵敏度高、测试速度快,可原位测试并连续跟踪,是较为成熟的一种检测方法。对于钢筋锈蚀状况、瞬时锈蚀速度的检测均可获得满意的结果,同时用于现场检测,对钢筋工程的施工极为有利。其缺点主要为:天气条件的干扰较大,只能实现单点测量,检测指标比较单一。
2.2 阻锈方法
处理钢筋锈蚀的方法较多,主要包括以下几种:在水泥砂浆或混凝土中进行钢筋阻锈剂的添加,以促使锈蚀部位的有效修复;采用钝化混凝土或砂浆进行修补;利用电化学防护法对其进行处理;选用全树脂材料进行修补。以上方法均可有效促使钢筋锈蚀问题的处理,而具备的特点和局限性有所不同,实际应用中可以依据工程的实际情况对适宜的防锈、除锈方法进行选择,以促使钢筋材料的高效使用。
3 钢筋直径、间距、数量及保护层厚度
鉴定钢筋混凝土结构的现场检测及可靠性的过程中,需要对构件中钢筋的直径、间距、数量及保护层厚度进行全面了解,确保其与设计标准的一致。检测时,将混凝土的保护层凿去,直观、准确的进行观测,容易造成构件部位的局部损伤,带来的影响较大。但借助钢筋探测仪、雷达仪等仪器,便可在混凝土结构不受损害的情况下完成对相关数据和信息的采集、整理。
3.1 雷达波反射法
混凝土内部孔洞、金属、木材、管道等介质可通过雷达仪进行探测,与混凝土的电磁性能相比,上述介质存在的差异较大,会形成入射雷达波的反射情况,特别是金属物体能够全反射雷达波。钢筋混凝土结构内部埋设的钢筋可对雷达波进行强烈的反射,而对混凝土中钢筋的分布状况进行探测则是雷达仪最为主要的用途。雷达仪由天线、打印机、主机构成,检测过程中对工作模式进行选定,之后采用天线连续扫描。钢筋排列方向与天线运行的方向互相垂直,横穿式进行扫描。天线移动过程中,扫描得到的混凝土内部剖面图可显示在主机上,仪器借助数据处理方法能够完全滤掉混凝土表面反射信号及非钢筋反射信号,X、Y坐标则分别对钢筋的水平位置、深度进行反映。应用雷达仪进行检测,采用天线促使连续扫描测试的实施,能够达到较高的检测效率,其探测深度一般为200mm,多数楼板的检测要求均可满足,不仅具备直观、准确的测试结果,通过存储、打印可行成图象,对事后整理、核对的实现非常有利。
3.2 电磁感应法
电磁感应法对钢筋的相关指标进行检测,造价低廉且操作方便,广泛应用于工程检测当中。检测步骤主要包括:①开机,对工作模式进行选择;②借助探头于钢筋附近移动、定位,进行标记。检测过程中,探头与被测钢筋必须保持平行,横穿式进行扫描。探头遇到钢筋时,会有尖锐的声音发生,相应图像或数据显示在屏幕上,对混凝土内钢筋的直径、间距、数量及保护层厚度进行测定,方便、快捷,但检测精度还需进一步提高。
3.3 红外线扫描技术
通过红外线扫描器的使用,对建筑结构进行扫描并摄像,钢筋的位置会清晰地显示在屏幕上,对已知保护层厚度的构件进行扫描,并将两者进行对比,便可对混凝土的保护层厚度进行推断。该方法的应用并不会接触被测物体,与其形成的距离较远,可大面积进行扫查,并获得直观的结果。由于该项技术还处于研究阶段,还需进一步探讨实践才能得以全面推广。
结束语
工程检测中最为重要的内容之一是对钢筋的检测,在检测钢筋的过程中,必须依据工程的实际需要,对适宜的检测方法进行选择,才能最终避免钢筋工程事故的发生,并促使工程质量的确保及维护。
参考文献
[1] 万晔.钢筋混凝土失效检测及其耐久性研究进展[J].腐蚀科学与防护技术,2002(1):12-14
[2] 罗刚.钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀量的无损检测方法[J].福建建筑,2002(4):18-20
[3] 何玉红.混凝土保护层厚度和钢筋位置的检测技术[J].建筑技术开发,2001(8):33-35
[4] 王天稳,黄慧.混凝土结构内部钢筋应力的测量方法[J].建筑技术,2003(5);350-351