介紹了長齡期混凝土強(qiáng)度非破損檢測技術(shù)研究的背景

1、介紹了長齡期混凝土強(qiáng)度非破損檢測技術(shù)研究的背景     摘要:混凝土是一種用量很大、歷史悠久、而又正在蓬勃發(fā)展的工程材料,也是現(xiàn)代土木工程中最主要的結(jié)構(gòu)材料之一。混凝土施工質(zhì)量的好壞直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)工程乃至整個建筑工程的安全、適用和經(jīng)濟(jì)?；炷恋纳a(chǎn)技術(shù)未完全工業(yè)化,因而質(zhì)量管理十分重要?；炷猎牧系钠焚|(zhì)、配合比、拌和、搗制和養(yǎng)護(hù)等生產(chǎn)工藝不當(dāng),均可能導(dǎo)致混凝土質(zhì)量、強(qiáng)度和耐久性的下降。因此,加強(qiáng)混凝土的質(zhì)量監(jiān)控和檢測來保證混凝土質(zhì)量,成為建筑工程管理中的重要環(huán)節(jié)。 關(guān)鍵詞:長齡期混凝土 強(qiáng)度 非破損檢測 我國的土木工

2、程建設(shè)事業(yè)自建國以來,建設(shè)了大量的土木工程,為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn),但許多土木工程已達(dá)十多年,甚至更長,為保證土木工程的安全運(yùn)行,有必要對已建的水工混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全復(fù)核與評估、確定修補(bǔ)加固方案,目的是為了判斷建筑使用功能的劣化程度,對使用功能嚴(yán)重劣化的水庫、水閘及時進(jìn)行維修、加固和改造,其根本目的是為了保持、保證水工建筑物的使用功能,延長其使用年限,同時也是為保證人民生命和財(cái)產(chǎn)安全,因此,這是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分顯著的工作。 1研究背景對水工混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全復(fù)核與評估,混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)是一項(xiàng)重要的檢測內(nèi)容。從理論的角度,在自然條件下,時間越長,混凝土的水化越充分,強(qiáng)度

3、是不斷增長的,實(shí)際在對長齡期混凝土構(gòu)筑物檢測中發(fā)現(xiàn)30年齡期的混凝土強(qiáng)度可比原設(shè)計(jì)強(qiáng)度高80100%。但由于混凝土施工條件、使用環(huán)境等因素的影響,經(jīng)過多年的運(yùn)行,混凝土強(qiáng)度也有可能大幅下降,這就使得工程現(xiàn)狀與原設(shè)計(jì)有了很大的差異。因此對已運(yùn)行多年的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評估,就必須對此類長齡期混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行現(xiàn)場檢測。國內(nèi)檢測混凝土強(qiáng)度的非破損方法中除了鉆芯法是在結(jié)構(gòu)混凝土中鉆芯樣進(jìn)行抗壓試驗(yàn)直接測定混凝土強(qiáng)度外,其它方法均是測定與混凝土抗壓強(qiáng)度相關(guān)的物理量,然后根據(jù)該物理量與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系,間接推定混凝土強(qiáng)度的。如回彈法是依據(jù)混凝土表面硬度與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)性,超聲法是依據(jù)混凝土中超聲脈沖

4、速度與混凝土強(qiáng)度的相關(guān)性,后裝拔出法則是依據(jù)表層混凝土的抗拔力與混凝土抗壓強(qiáng)度有相關(guān)性等。國內(nèi)外對長齡期混凝土一般采用微破損檢測方法鉆芯取樣法。我國鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS03:88)規(guī)定了適用于鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度的情況,其中第四條就是“需檢測經(jīng)多年使用的建筑物或構(gòu)筑物的混凝土強(qiáng)度時”使用。鉆芯法雖然能得到滿意的結(jié)果,但由于鉆孔要使結(jié)構(gòu)局部受損,不宜在同一結(jié)構(gòu)中大量重復(fù)使用。civilengineering/結(jié)構(gòu)上還不允許在預(yù)應(yīng)力和小構(gòu)件上鉆取芯樣,檢測適用范圍受到限制,同時鉆芯法對現(xiàn)場測試要求條件較高,測試成本較高。因此可探討采用回彈法、超聲法、超聲回彈綜合法等非破損的方法用

5、于長齡期混凝土的強(qiáng)度測試。需要檢測的水工長齡期混凝土在齡期上一般都不能滿足回彈法和超聲回彈綜合法曲線的測強(qiáng)要求。在回彈值的取用上,回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T23-2001)要求檢測的混凝土構(gòu)件要在141000d,否則數(shù)據(jù)將產(chǎn)生較大誤差。超聲回彈綜合法雖然消除了一些齡期所造成的影響,但鑒于中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會批準(zhǔn)的綜合法測定混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(CECS0288)中規(guī)定的統(tǒng)一曲線適用齡期為7-720d,對于多年齡期甚至長達(dá)幾十年的混凝土結(jié)構(gòu),若按此種曲線推定混凝土強(qiáng)度,將產(chǎn)生較大的誤差,使得檢測結(jié)果不能反映混凝土的現(xiàn)時強(qiáng)度。因此開展長齡期混凝土的非破損檢測技術(shù)的研究,特別是開

6、展江蘇省長齡期混凝土的非破損檢測技術(shù)的研究,制定出適用于長齡期混凝土的測強(qiáng)曲線是十分必要的。 2擬開展研究的思路和目的長齡期混凝土較普通混凝土相比較,其主要特點(diǎn)是長齡期混凝土強(qiáng)度隨時間的變化而變化,同時表層混凝土的碳化深度也不斷增長。而對于目前較為常用的回彈法和超聲回彈綜合法的非破損手段來說,回彈法屬于表面硬度法,表面混凝土碳化過深,將影響回彈法的混凝土測強(qiáng)精度。超聲回彈綜合法能夠弱化碳化影響混凝土強(qiáng)度的檢測結(jié)果,同時也能弱化混凝土含水量的變化影響混凝土的強(qiáng)度檢測結(jié)果。因此擬針對長齡期混凝土的特點(diǎn),分析對長齡期混凝土強(qiáng)度非破損檢測的主要影響因素,綜合比較選擇超聲回彈綜合法無損檢測技術(shù)

7、。按最佳配合比法制作不同骨料品種、不同強(qiáng)度等級、通過加速碳化形成不同碳化深度(碳化深度不小于6mm)的模擬長齡期混凝土試件,根據(jù)混凝土強(qiáng)度與混凝土回彈值和超聲脈沖波在混凝土中傳播的聲速值的相關(guān)性,通過回彈儀檢測模擬試件的回彈值,通過超聲儀檢測模擬試件的聲速值,分別根據(jù)不同骨料品種建立混凝土強(qiáng)度與混凝土各物理參量(碳化值、回彈值和聲速值)的綜合相關(guān)關(guān)系,建立數(shù)學(xué)模型,利用創(chuàng)建的專用曲線標(biāo)準(zhǔn)快捷模塊回歸分析,擬合出實(shí)用性強(qiáng)、精度高的江蘇省長齡期水工混凝土專用測強(qiáng)曲線,并結(jié)合工程檢測鉆取混凝土芯樣進(jìn)行驗(yàn)證。研究目的在于研究適應(yīng)于長齡期混凝土的非破損檢測方法的地方測強(qiáng)曲線,提高對長齡期混凝土強(qiáng)度檢測評

8、定的水平和可信度,提出對長齡期水工混凝土構(gòu)筑物更合理的安全評估。為江蘇省建立長齡期水工混凝土強(qiáng)度檢測規(guī)程提供依據(jù),并供其它行業(yè)建立相關(guān)檢測規(guī)程提供參考。 3有待研究的問題根據(jù)上述擬開展研究的思路與目的確定具體需要探索的問題如下:3·1針對長齡期混凝土的主要特點(diǎn),首先對現(xiàn)有的非破損檢測方法進(jìn)行分析研究,提出檢測長齡期混凝土強(qiáng)度檢測方法;3·2分析影響超聲回彈綜合法檢測長齡混凝土強(qiáng)度的主要影響因素,制作由不同骨料品種配制的、通過加速碳化形成的足夠數(shù)量的模擬長齡期混凝土試件,檢測相關(guān)數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算創(chuàng)建專用曲線標(biāo)準(zhǔn)快捷模塊,擬合出符合規(guī)定精度的江蘇省長齡期混凝土超聲回彈綜合法專用測強(qiáng)曲線;3·3結(jié)合工程檢測鉆取混凝土芯樣對曲線精度進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)合室內(nèi)試件的制作條件和現(xiàn)場檢測經(jīng)驗(yàn)提出專用測強(qiáng)曲線的適用條件;3·4提出對長齡期混凝土構(gòu)筑物進(jìn)行安全復(fù)核中存在的問題和解決方案。 4結(jié)語簡單介紹了長齡期混凝土強(qiáng)度非破損檢測技術(shù)研究的背景、擬開展研究的思路及有待研究的問題,最后指出應(yīng)加強(qiáng)土木工程中長齡期混凝土強(qiáng)度非破損檢測技術(shù)的研究。我國正處于基礎(chǔ)建設(shè)高度發(fā)展時期,特別是大型土木工程相繼開工,為保證這些土