建筑工程混凝土結構的現場檢測技術

羅平

摘 要：本文首先闡述了混凝土結構常見的典型病害，并對混凝土性能表征、檢測內容、現場檢測技術等進行了全面分析。

關鍵詞：建筑結構；典型病害；檢測技術

引言

建筑工程中混凝土結構對建筑物的安全性、耐久性和適用性起著關鍵性作用。因此，混凝土的結構檢測、安全評定和加固改造等也成為建筑工程的重要技術保障。在眾多混凝土結構檢測技術指標中，混凝土碳化、鋼筋銹蝕等典型病害問題較為突出，需要對建筑結構進行整體性檢測，研究混凝土力學性能、耐久性等技術指標，對于混凝土結構的安全穩定有著重要意義。

1 混凝土結構的典型病害

1.1 混凝土碳化

建筑物受大氣流通等因素影響，會造成不同程度的混凝土碳化病害。有研究表明，混凝土碳化程度與影響時間之間呈一定規律，碳化深度隨碳化時間的延長而不斷增加。此外，混凝土的碳化還與混凝土所處環境的CO2濃度、空氣濕度、混凝土密實度、水泥類型及外加劑類型等因素直接相關。一般而言，混凝土碳化的深度x與齡期t之間的函數關系如（1）式所示：

χ=ktβ （1）

式中：k———為混凝土的碳化系數；

β———為時間t的指數。

若混凝土置于密閉空間或干燥環境中，則混凝土幾乎不會發生碳化現象，其主要原因是CO2在密閉空間中擴散速度較慢，在干燥環境下CO2不會形成碳酸對混凝土進行碳化影響；當環境濕度在50%～80%之間時，混凝土的碳化過程較為嚴重。

1.2 混凝土中鋼筋銹蝕

鋼筋作為布設在混凝土內部的中套受荷構件，一旦其發生銹蝕等基礎病害，其承受荷載的能力將會在一定程度上受到削減。因此，鋼筋銹蝕問題直接影響到混凝土的耐久性能。在多種因素耦合作用下，混凝土鋼筋的鈍化膜受堿性環境的影響逐漸失去保護作用，鋼筋銹蝕的同時會使得混凝土的體積產生膨脹，造成鋼筋混凝土建筑的開裂。

2 常見混凝土建筑的性能表征

2.1 混凝土結構整體性能

建筑混凝土構件的整體性是指混凝土在外部作用條件下，結構不發生相對位移或破壞的能力。建筑混凝土結構整體性能的提升可以通過建筑結構的布置、關系連接和施工控制等措施進行改進。在進行建筑構件性能提升的同時，還需要考慮建筑物的相關設置參數，如建筑物的層高、結構布置時的傳力路徑、支撐桿件、梁柱構造等。

2.2 混凝土力學性能

對于建筑物的性能而言，混凝土的力學性能也是至關重要的一個部分，對建筑的使用壽命也會產生影響。對建筑物中混凝土的抗壓強度進行檢測，可以從混凝土回彈、鉆芯等角度進行綜合分析。強度的無損檢測具有操作簡單、測量效率高等優勢，在實際工程項目校驗過程中，檢測技術單位會采用無損檢測和局部破損檢測相結合來驗證數據的可靠性。對建筑結構中混凝土的力學性能進行檢測時，一方面要對建筑物中受力構件的承載力進行判定，另一方面也要對混凝土的疲勞壽命及其力學性能的退化規律進行測評，對建筑物剩余壽命的精準預估可為后期的養護加固提供科學依據。

2.3 混凝土耐久性能

現有的建筑物在設計過程中主要以安全性為主，很難將施工過程中材料的耐久性問題體現出來。目前檢測中是將混凝土的耐久性評價包含于混凝土安全穩定性中，主要是在混凝土結構的分析和校驗過程中，對混凝土材料、構件等性能的退化進行預估，默認該材料性能在使用期限內無明顯變化，先考慮混凝土的安全性和適用性，再考慮材料的耐久性問題。對混凝土耐久性進行檢測，有利于合理而科學地進行建筑的耐久性評估。

3 混凝土現場檢測主要內容

3.1 服役環境作用效應

一般而言，混凝土建筑所處的環境可以根據侵蝕程度和環境類型進行劃分，具體分為煙堿結晶環境、除凍鹽凍融環境等7類，而環境對混凝土侵蝕的程度可以分為6個不同等級。以此基礎為分類指導原則，可以對建筑結構在服役期限內進行劣化檢測。

3.2 混凝土的開裂

混凝土建筑的開裂會使得建筑物表層產生不同程度的裂縫，在混凝土裂縫檢測時，應具體考慮裂縫的寬度、裂縫的分布與深度、混凝土表層的剝落、混凝土的滲漏情況等，在檢測的過程中，要了解混凝土裂縫產生的主要原因。混凝土裂縫的檢測方法主要是通過目測或是借助儀器的測量，需要對混凝土裂縫檢測的具體位置、深度、寬度等具體參數進行記錄。

3.3 混凝土碳化深度

混凝土的碳化深度檢測可以具體體現碳化機理和規律，可以分析其在所處環境條件下的劣化規律和作用原理，為混凝土的服役壽命和使用功能進行技術保障。混凝土的碳化主要原因是CO2與空氣環境相對濕度的綜合反應，根據CO2濃度和空氣濕度的不同也會造成不同深度的碳化。

3.4 混凝土保護層厚度

混凝土保護層是保護混凝土內部鋼筋不發生銹蝕和裸露的重要屏障，混凝土保護層厚度的大小也會直接影響到混凝土結構的使用壽命。對于混凝土保護層的檢測方法也主要分為局部破損法和無損檢測兩種。采用無損檢測方法時，需要對檢測儀器經過校零處理，檢測流程要遵從相關標準規范。

3.5 混凝土保護層厚度

對建筑中混凝土材料進行鑒定和結構加固時，需要對混凝土的強度進行檢測。混凝土強度檢測是發展較早的一項檢測技術，相對而言也較為成熟。目前常使用的混凝土強度檢測方法有回彈法、鉆芯法、沖擊回波法等。鉆芯法是較為傳統的方法，檢測方法比較直接，一般是通過對芯樣進行抗壓測試推算其混凝土的強度。而回彈法、沖擊回波法等測試方法是間接測試方法，是通過對回彈高度、超聲波速的參數指標來推導該處混凝土的強度。

4 結束語

結合建筑工程中混凝土結構的性能檢測技術，通過對混凝土建筑的整體性、力學性能和耐久性能進行綜合分析，一方面可以對混凝土現有的病害問題進行量化評價，另一方面可以為混凝土建筑的加固維修等方案提供技術參考。研究混凝土結構的檢測技術，可以不斷地推進建筑工程的健康快速發展。

參考文獻

[1]莫延興.淺談建筑工程混凝土結構的設計方法[J].現代物業（中旬刊）.2018（12）

[2]于樹光.建筑工程中混凝土結構的施工技術研究[J].四川水泥.2018（02）

[3]孫允弟.建筑工程混凝土結構的施工技術研究[J].門窗.2018（03）