混凝土墻體夾渣缺陷無(wú)損檢測(cè)方法及修補(bǔ)技術(shù)

羅正根 王偉

摘 要：某工程屏蔽廠房墻體水平施工縫間出現(xiàn)夾渣缺陷，本文提出了超聲波無(wú)損方法檢測(cè)混凝土缺陷，創(chuàng)新性開(kāi)展了混凝土修補(bǔ)模擬試驗(yàn)，確保了缺陷混凝土灌漿修補(bǔ)質(zhì)量，為類似工程提供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：墻體；夾渣；超聲波法檢測(cè)；模擬試驗(yàn)；灌漿修補(bǔ)

1 引言

某工程屏蔽墻設(shè)計(jì)一類抗震，鋼筋混凝土環(huán)形墻體厚度914mm，混凝土強(qiáng)度4000PSI（基本等同于C35），屏蔽墻底部與下部大體積底板間留有施工縫。該屏蔽墻第一次混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)合格后，拆模發(fā)現(xiàn)墻體底部施工縫結(jié)合部位局部有夾渣現(xiàn)象，呈不連續(xù)線狀分布，其中內(nèi)墻10處，外墻17處。對(duì)夾渣部位進(jìn)行清理，確定夾渣物為鐵銹浮塵；對(duì)部分夾渣區(qū)域進(jìn)行剔鑿，剔槽深度未超過(guò)10cm后，目視確認(rèn)墻體內(nèi)部未剔槽部位為密實(shí)的混凝土；為進(jìn)一步確保未剔鑿墻體內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)情況，對(duì)墻體底部進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯示底部混凝土結(jié)合面內(nèi)部無(wú)異常點(diǎn)，混凝土結(jié)合質(zhì)量良好，內(nèi)部無(wú)夾渣。

考慮首次在此類工程實(shí)施修補(bǔ)活動(dòng)，為預(yù)防二次傷害，工程現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展模擬混凝土修補(bǔ)試驗(yàn)，模擬試驗(yàn)證明混凝土修補(bǔ)后強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，修補(bǔ)結(jié)合面外觀質(zhì)量良好。根據(jù)無(wú)損檢測(cè)結(jié)果及模擬試驗(yàn)反饋，最終對(duì)缺陷屏蔽墻墻體夾渣區(qū)域完成混凝土灌漿修補(bǔ)。

2 超聲波無(wú)損檢測(cè)

2.1 檢測(cè)方法

混凝土無(wú)損檢測(cè)唯一權(quán)威規(guī)范CECS 21—2000《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，混凝土結(jié)合面質(zhì)量檢測(cè)可以采用對(duì)測(cè)法或斜測(cè)法；針對(duì)該墻體部位結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)采用斜測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)方法示意見(jiàn)下圖。各測(cè)位布置10個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距50mm，10個(gè)測(cè)點(diǎn)傾角和測(cè)距均相等，T-09、T-10測(cè)點(diǎn)為聲波傳播不經(jīng)過(guò)結(jié)合面的測(cè)點(diǎn)，其余測(cè)點(diǎn)均經(jīng)過(guò)混凝土結(jié)合面。

2.2 檢測(cè)范圍

墻體內(nèi)、外側(cè)共選測(cè)試位25處。

2.3 檢測(cè)結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)共選取25個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)量，在內(nèi)外側(cè)各選取一點(diǎn)作為代表進(jìn)行闡述，其中內(nèi)側(cè)選取T5，外側(cè)選取T22點(diǎn)。

測(cè)位T22 測(cè)試結(jié)果：經(jīng)計(jì)算該測(cè)位測(cè)點(diǎn)無(wú)異常點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)聲學(xué)參數(shù)均無(wú)異常。判定該測(cè)位外側(cè)缺陷深度<10cm（T5-08測(cè)點(diǎn)測(cè)線與結(jié)合面交點(diǎn)至屏蔽墻外側(cè)距離）；內(nèi)側(cè)夾渣深度<10cm。

測(cè)位T22 測(cè)試結(jié)果：經(jīng)計(jì)算該測(cè)位測(cè)點(diǎn)無(wú)異常點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)聲學(xué)參數(shù)均無(wú)異常。判定該測(cè)位外側(cè)缺陷深度<10cm（T5-08測(cè)點(diǎn)測(cè)線與結(jié)合面交點(diǎn)至屏蔽墻外側(cè)距離）；內(nèi)側(cè)夾渣深度<10cm。

所有測(cè)點(diǎn)結(jié)論：根據(jù)抽樣檢測(cè)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析結(jié)果看出，該屏蔽墻混凝土結(jié)合面內(nèi)部無(wú)異常點(diǎn)，混凝土結(jié)合質(zhì)量良好，內(nèi)部無(wú)夾渣。

3 模擬修補(bǔ)試驗(yàn)

3.1 模擬修補(bǔ)目的

混凝土缺陷檢測(cè)結(jié)果表明，屏蔽墻底部施工縫10cm以內(nèi)混凝土結(jié)合面無(wú)夾渣，只需修補(bǔ)缺陷將混凝土恢復(fù)到設(shè)計(jì)狀態(tài)即可，采用行業(yè)常用的西卡灌漿料進(jìn)行修補(bǔ)。但因該工程未曾在屏蔽墻部位使用過(guò)此類材料，且缺乏對(duì)此類結(jié)構(gòu)灌漿施工經(jīng)驗(yàn)，為防止二次質(zhì)量事故發(fā)生，在正式修補(bǔ)前應(yīng)進(jìn)行屏蔽墻修補(bǔ)模擬試驗(yàn)。

3.2 模擬件尺寸

模擬試驗(yàn)墻混凝土型號(hào)與厚度與屏蔽墻一致，選擇試驗(yàn)墻體中間部分區(qū)域中的部分做修補(bǔ)區(qū)域，在該墻體上選擇1830*1830的區(qū)域作為修補(bǔ)試驗(yàn)墻體。對(duì)需修補(bǔ)的試驗(yàn)區(qū)域，將混凝土表面鑿出高50mm*深100mm修補(bǔ)區(qū)。

3.3 灌漿料施工

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬試驗(yàn)時(shí)，灌漿面上部高出模板50mm。按照Sika Grout 214灌漿料產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)配合比拌制水泥基灌漿料。

3.4 鉆心取樣與試壓

養(yǎng)護(hù)完成后，對(duì)灌漿修補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行鉆心取樣。取樣前，先將修補(bǔ)區(qū)域突出的灌漿料打磨平整，然后采用內(nèi)徑為110mm的水鉆進(jìn)行實(shí)體取樣，取樣試件水平一組3塊，豎向一組3 。現(xiàn)場(chǎng)取樣完成以后，對(duì)取芯樣品進(jìn)行打磨處理后，對(duì)芯樣試塊進(jìn)行強(qiáng)度試壓。

3.5 試驗(yàn)結(jié)論

通過(guò)觀察取芯樣品和孔洞處的灌漿面與混凝土面均結(jié)合良好，沒(méi)有出現(xiàn)縫隙，結(jié)合面光滑平整。現(xiàn)場(chǎng)共兩組芯樣（每組三個(gè)）試壓結(jié)果良好，試驗(yàn)強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，每個(gè)試塊的強(qiáng)度均超過(guò)圓柱混凝土試塊強(qiáng)度要求值（27.6MPa）。通過(guò)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了西卡灌漿料能夠用于屏蔽墻夾渣區(qū)域修補(bǔ)。

4 灌漿修補(bǔ)

4.1 修補(bǔ)前的處理

在鑿除混凝土之前確定墻體上兩個(gè)夾渣最深的位置，然后在其位置處剔鑿出12"*12"*6"深的檢查區(qū)，此區(qū)域外側(cè)以表面施工縫為中心，屏蔽墻內(nèi)側(cè)表面鑿至樓板面2”以下處，便于對(duì)該區(qū)域進(jìn)行觀察及評(píng)估，以佐證超聲波檢測(cè)報(bào)告對(duì)夾渣深度的結(jié)論可靠。

對(duì)需修補(bǔ)的區(qū)域，將缺陷表面的松動(dòng)石子、混凝土面的夾渣等去掉，清水沖洗干凈，完成清理以后，對(duì)內(nèi)部采用強(qiáng)光手電進(jìn)行檢查，以確保露出堅(jiān)實(shí)、新鮮的混凝土層，同時(shí)對(duì)寬度小于50mm 的缺陷面拓寬至50mm，其各個(gè)方向裸露的密實(shí)混凝土至少為12mm，混凝土剔鑿不能影響到鋼筋和抗剪鋼筋。

所有修補(bǔ)面必須用干凈水使之充分親潤(rùn)飽和，并保證在灌漿前24 小時(shí)濕潤(rùn)，在灌漿前應(yīng)做到基表無(wú)明水和小水坑。在剔鑿?fù)瓿珊蠊酀{前，對(duì)所有修補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行照相采集，并由相關(guān)方對(duì)修補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查見(jiàn)證后方可進(jìn)行灌漿。

修補(bǔ)時(shí)需從一端進(jìn)行灌漿，不宜移動(dòng)灌漿口，以確保缺陷區(qū)域內(nèi)部空氣能夠被自由排出。

4.2 灌漿料施工

按照Sika Grout 214灌漿料產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)配合比拌制水泥基灌漿料。灌漿程序應(yīng)滿足灌漿料廠家說(shuō)明書(shū)的要求。

灌漿時(shí)，灌漿由缺陷面的一側(cè)灌注到另一側(cè)，不得從缺陷面兩側(cè)同時(shí)灌注，便于缺陷區(qū)域內(nèi)的空氣排出，同時(shí)在修補(bǔ)區(qū)域內(nèi)用細(xì)鋼筋或細(xì)鐵絲人工振搗，可以將細(xì)鋼筋或細(xì)鐵絲打彎以保證能對(duì)所有區(qū)域振搗到位，確保灌漿料與基面充分結(jié)合。待灌漿料強(qiáng)度達(dá)到要求后，將表面打磨平整。

灌漿過(guò)程中，隨機(jī)做一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)抗壓強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)試塊尺寸為40×40×160mm，每組三塊。

灌漿完畢終凝后用塑料薄膜覆蓋、保濕養(yǎng)護(hù)，氣溫在5℃以上時(shí)用塑料薄膜蓋住灌漿面，對(duì)高強(qiáng)灌漿料裸露面，進(jìn)行3～7d保濕養(yǎng)護(hù)。灌漿后24小時(shí)內(nèi)不可受到振動(dòng)。

4.3 超聲UT波測(cè)試

修復(fù)完成后，由專業(yè)檢測(cè)單位在修補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行超聲波測(cè)試，以最終驗(yàn)證修復(fù)區(qū)域混凝土密實(shí)度。修補(bǔ)后超聲檢測(cè)方法與修補(bǔ)前對(duì)缺陷的檢測(cè)方法保持一致。

5 結(jié)束語(yǔ)

墻體夾渣缺陷出現(xiàn)后，通過(guò)超聲波法檢測(cè)夾渣缺陷，避免了對(duì)混凝土的物理破壞，其檢測(cè)方法可以基本摸清內(nèi)部缺陷情況；灌漿模擬試驗(yàn)從謹(jǐn)慎的角度避免了新生事物或方法對(duì)修補(bǔ)帶來(lái)的不確定性。通過(guò)該工程屏蔽墻夾渣缺陷處理，對(duì)其他墻體夾渣缺陷的檢測(cè)與修補(bǔ)提供一定的技術(shù)借鑒。

參考文件：

[1] GB 50204—2002.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] 《建筑施工手冊(cè)》第四版.

作者簡(jiǎn)介：

羅正根（1983—），男，江西人，中級(jí)工程師，主要從事核電站設(shè)計(jì)管理土建類工作。