水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)及應(yīng)用研究

熊俊

【摘要】水利工程建設(shè)的任務(wù)是控制、利用和保護(hù)地表及地下的水資源與環(huán)境，其中水利建筑工程結(jié)構(gòu)的可靠性將對這一工事功用的最大化發(fā)揮起決定性作用，因此重視水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的研究具有重要意義。據(jù)此，本文筆者結(jié)合實踐經(jīng)驗，分別討論水利建筑工程結(jié)構(gòu)的混凝土強度與結(jié)構(gòu)耐久性檢測。

【關(guān)鍵詞】水利工程；混凝土強度檢測；結(jié)構(gòu)耐久性檢測

與其他工程相比，水利建筑工程具有安全性要求高、使用周期長及投資成本高等特點，因此在建成投運中，一些內(nèi)外在因素的影響會造成工程結(jié)構(gòu)過早老化，從而降低了工程的使用性能。對此，唯有采用科學(xué)的結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)，才能及時了解水利建筑工程結(jié)構(gòu)的整體性能，才能保證其功用的最大化發(fā)揮。水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測是一項復(fù)雜的工作，其檢測內(nèi)容眾多，而其中最為重要的指標(biāo)包括混凝土強度及混凝土結(jié)構(gòu)耐久性。據(jù)此，本文筆者分別從下列兩個方面淺析水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的應(yīng)用：

一、水利建筑工程混凝土強度檢測

目前，混凝土技術(shù)在水利建筑工程中的應(yīng)用十分普遍，而回彈法又是混凝土抗壓強度檢測的常用方法。早在20世紀(jì)80年代，我國便頒布了《回彈法評定混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》，且在這一文件的作用下，我國一度將混凝土強度列為水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測的重要衡量指標(biāo)，甚至還在這一基礎(chǔ)上實現(xiàn)了混凝土質(zhì)量的可靠性檢測。在本章節(jié)，筆者重點討論回彈法在水利建筑工程混凝土強度檢測中的應(yīng)用，即：

（一）資料收集

在水利建筑工程混凝土檢測中，回彈法的應(yīng)用要求收集諸如工程施工圖、混凝土強度等級、混凝土配比、工程施工模板及混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)等數(shù)據(jù)資料。

（二）準(zhǔn)備工作

一般來講，可將回彈法檢測分為批量檢測和單個構(gòu)件檢測兩種，其中批量檢測是指在混凝土生產(chǎn)工藝與強度相同的條件下，對同一類構(gòu)件進(jìn)行檢測，具體要求詳見表1；單個構(gòu)件檢測是指分別對每一個構(gòu)件進(jìn)行檢測。

（三）測量回彈值與碳化深度

在水利建筑工程混凝土抗壓強度檢測中，回彈法的應(yīng)用應(yīng)滿足如下要求：一是回彈儀的軸線垂直于混凝土的檢測面，注意對混凝土進(jìn)行均勻施壓；二是將檢測點均勻分布在檢測區(qū)，且其到外露鋼筋預(yù)埋件的距離應(yīng)>30.0m及相鄰檢測點的距離應(yīng)>20.0mm；三是同一檢測點應(yīng)僅彈擊一次，且不得將檢測點布設(shè)在氣孔或外露石子上；四是每一檢測區(qū)記錄的回彈值應(yīng)≥16個，且應(yīng)將回彈值估讀到1；五是在回彈值測量結(jié)束后，在特定檢測點上完成碳化深度值的測量。

（四）計算回彈值

一般來講，應(yīng)采取如下方法計算測區(qū)回彈值的均值：首先去除每一測區(qū)16個回彈值中的3個極小值和3個極大值，然后再計算出剩余回彈值的均值，注意在檢測中，若未將回彈儀放在水平位置上，且檢測面為非澆筑側(cè)面，則應(yīng)按要求先修正回彈平均值，再修正混凝土的澆筑面。

二、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性檢測

水利建筑工程對使用壽命的要求一般十分嚴(yán)苛，因此重視混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的檢測非常必要。在水利建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性檢測的內(nèi)容主要包括混凝土抗?jié)B性能檢測和鋼筋銹蝕檢測等。在本章節(jié)，筆者將結(jié)合實踐經(jīng)驗，分別從如下兩個方面淺析水利建筑工程結(jié)構(gòu)的耐久性檢測：

（一）混凝土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能檢測

在水利建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能檢測對工程綜合性能的提高至關(guān)重要。混凝土結(jié)構(gòu)耐久性一般與混凝土材料的滲透性有關(guān)，比如混凝土中硫酸鹽、氯化物和CO2等有害物質(zhì)無論是以氣體形式存在或溶于水中，都會穿過表層混凝土，從而對鋼筋鈍化膜和混凝土層產(chǎn)生破壞，并最終引起鋼筋銹蝕及使混凝土構(gòu)件的承載力下降。針對水利建筑工程表層混凝土抗?jié)B性能的檢測，目前較為先進(jìn)的檢測設(shè)備當(dāng)屬Autoclam自動滲透測試系統(tǒng)和Permit氯離子擴(kuò)散系數(shù)檢測系統(tǒng)，其中前者可完成表層混凝土的滲透性、吸水性和透氣性試驗，而后者可直接完成表層混凝土抗氯離子擴(kuò)散性檢測，從而有效彌補了取芯檢測的諸多弊端。

（二）鋼筋銹蝕檢測

在水利建筑工程中，鋼筋銹蝕將對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，且一旦構(gòu)件的鋼筋發(fā)生銹蝕，不僅會減小鋼筋的截面積，進(jìn)而降低混凝土與鋼筋的粘接力，還會造成混凝土的保護(hù)層發(fā)生脫落。針對鋼筋銹蝕檢測，常用的檢測方法包括下列幾種：一是觀察法，具體檢查混凝土構(gòu)件的表面是否有銹痕及是否存在順筋裂縫，注意鋼筋銹蝕程度將從順筋裂縫的寬度和長度上反映出來；二是剔鑿法，具體做法是：首先將混凝土構(gòu)件的保護(hù)層鑿掉，然后再用鋼絲刷刷至露出鋼筋，最后再用游標(biāo)卡尺量出鋼筋的直徑，并算出鋼筋截面的損失率；三是取樣法，即首先對現(xiàn)場截取的銹蝕鋼筋樣品進(jìn)行除銹處理，然后再稱取剩余鋼筋的質(zhì)量，最后再算出鋼筋剩余質(zhì)量與其公稱質(zhì)量的比值，由此得到鋼筋剩余的界面率；四是電化學(xué)測定法，具體可采用基于半電池原理的電位法、基于極化電極原理的電流法及電阻率法來測量鋼筋的銹蝕程度。針對鋼筋銹蝕的檢測，在測區(qū)的劃分及測點的布設(shè)上，一般應(yīng)滿足如下要求：一是根據(jù)鋼筋混凝土構(gòu)件的外觀檢查結(jié)果及環(huán)境差異來劃分測區(qū)，注意每一種條件所對應(yīng)的測區(qū)數(shù)量應(yīng)≥3個；二是將測試網(wǎng)格布設(shè)在測區(qū)上，但在這一過程，應(yīng)注意測點為網(wǎng)格節(jié)點，而網(wǎng)格的間距應(yīng)取200*100、300*300或200*200mm等，同時測點數(shù)量應(yīng)≥20個及測點到構(gòu)件邊緣的距離>50mm；三是在同一測區(qū)中，編號應(yīng)統(tǒng)一，并標(biāo)明位置及其外觀情況。

三、結(jié)語

綜上，為了保證水利工程功用的最大化發(fā)揮，應(yīng)重視對水利建筑工程結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)的應(yīng)用研究。在本案，筆者側(cè)重討論了水利建筑工程混凝土強度與結(jié)構(gòu)耐久性的檢測。研究表明，在混凝土強度檢測中，回彈法極具應(yīng)用價值，且超聲波檢測法與灌入檢測法都是在回彈法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的檢測技術(shù)；混凝土結(jié)構(gòu)抗?jié)B性能與鋼筋銹蝕檢測是保證水利工程使用質(zhì)量及延長其使用壽命的重要條件，也應(yīng)予以高度重視。

參考文獻(xiàn)：

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