鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物材料性能檢測評定方法
摘 要：文中詳細介紹了鋼筋混凝土材料性能檢測方法，依據(jù)檢測結(jié)果綜合評價鋼筋混凝土的使用質(zhì)量，為混凝土結(jié)構(gòu)物的養(yǎng)護管理，維修加固提供參考。
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土：材料性能檢測：養(yǎng)護管理。
1、工程概況
國民經(jīng)濟的快速增長，促進了我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)突飛猛進地發(fā)展，各種以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主的建筑物應(yīng)運而生，水利大壩、港口碼頭、橋梁被順利建成使用。這些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用的過程飽受海水、日照、風(fēng)雨侵蝕和各種荷載的反復(fù)作用，其強度和質(zhì)量會受到很大的影響，為保證其使用安全,需要對鋼筋混凝土各種材料進行檢測，檢驗材料各種性能，加強對混凝土結(jié)構(gòu)物病害的預(yù)防，提高其使用質(zhì)量。現(xiàn)以鋼筋混凝土剛架拱橋為例，詳細介紹各種材料檢測評定方法。
珠巖河剛架拱橋位于國道204線煙臺市福山區(qū)境內(nèi)，橋梁全長187.771米。上部構(gòu)造為8孔20米的鋼筋混凝土剛架拱橋，設(shè)計矢跨比f/l=1/6。橋面寬度為凈32.0+2×1.25米人行道板。橋跨結(jié)構(gòu)橫向設(shè)14片剛架拱片(含先后兩次加寬改造的拱片)，籍以15道橫隔板和12道少筋微彎板以及10cm鋼筋混凝土橋面鋪裝連接而成，拱片中心間距為2.5625米。橋墩為單排10根直徑為1.2米鉆孔灌注樁，梯型蓋梁，群樁基礎(chǔ)組合橋臺。設(shè)計荷載為汽-超020、掛-120級。該橋建成通車后，分別于1986年和1998年兩次加寬。其橋梁一孔側(cè)面示意圖如下［1］：
2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料性能檢測評定
根據(jù)對鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)檢查的情況，本次檢測選取重損區(qū)1#孔、3#孔作為特檢孔，測區(qū)選定情況如下表所示，在每個檢測區(qū)域同時檢測項目有：混凝土強度、鋼筋銹蝕、混凝土電阻率、鋼筋保護層厚度、混凝土碳化深度和混凝土內(nèi)氯離子含量。
材料性能檢查測區(qū)選定表1
2.1混凝土強度檢測
混凝土強度采用超聲回彈綜合法檢測，參照《超聲-回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行，測區(qū)選定情況如上表1所示［2］。根據(jù)測區(qū)實測超聲聲速值和表面回彈值，利用全國通用測強曲線推求的各測區(qū)混凝土的推定強度如下表2。結(jié)合承重構(gòu)件實測強度狀況評定標準，當推定強度勻質(zhì)系數(shù)Kbt =Rit/R≥0.90且平均強度勻質(zhì)系數(shù)Kbm =Rim/R≥1.00時，可知混凝土強度狀況良好，強度等級滿足設(shè)計要求，強度評定標度值為1。（見表2）
2.2鋼筋銹蝕程度評定
鋼筋銹蝕的檢測是一種綜合評定的方法，本次檢測主要應(yīng)用半電池電位法對鋼筋的銹蝕電位狀況和四電極
法對混凝土電阻率綜合進行評定。通過對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的詳細檢查，選擇1#孔的9#、11#拱片和3#孔的2#、3#拱片分別在跨中和3#拱片煙臺端拱腿位置布設(shè)測區(qū)，實測的鋼筋銹蝕電位值，混凝土電阻率值。
?。ㄒ姳?和表4）
[Page]
由表2、表3、表4可知，橋梁各部位鋼筋銹蝕電位較低，基本在0~-100mv之間，由鋼筋銹蝕損傷的評定標準可知，當電位水平在0～200(mV)時，判斷鋼筋處于無銹蝕活動狀態(tài)?；炷岭娮杪手狄话阍?5~30KΩ·cm之間，可能誘發(fā)銹蝕的速度較慢［3］。所以說，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋處于較好的無銹蝕狀態(tài)，且鋼筋銹蝕產(chǎn)生的幾率及發(fā)展的速率均較小，鋼筋銹蝕及混凝土電阻率的評定標度為1。
2.3鋼筋分布及保護層狀況評定
實測的鋼筋分布情況與原設(shè)計圖紙基本相一致，保護層測試結(jié)果如下表所示?；炷帘Ｗo層厚度對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響評判標準可知，當Dne/ Dnd在0.85～0.95時，混凝土保護層厚度對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性有輕度影響［4］。實測值為0.87，所以混凝土保護層厚度對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性有輕度影響?；炷帘Ｗo層評定標度為2。 （見表5）
2.4混凝土的碳化狀態(tài)評定
在時間一定的條件下，混凝土的碳化深度與其強度有近似的直線關(guān)系，強度越低，相同條件下碳化速度越快?；炷恋奶蓟疃仍酱?，保護鋼筋不產(chǎn)生銹蝕的能力就越低［1］?；炷撂蓟疃葘︿摻钿P蝕影響的評判標準為實測碳化深度/保護層厚度比值均小于1時，其評判標度為1。實測的碳化深度結(jié)果可以看出，混凝土碳化深度值全部小于鋼筋的混凝土保護層厚度，說明混凝土的碳化尚未對鋼筋的銹蝕造成不利影響，其評判標度為1。
2.5混凝土中氯離子含量評定
混凝土中所含的氯化物能降低混凝土強度、破壞鋼筋表層的鈍化膜，加速鋼筋銹蝕并容易產(chǎn)生坑蝕［4］。當混凝土中氯離子含量較高和碳化深度達到或超過鋼筋保護層位置時內(nèi)部鋼筋銹蝕的可能性及速率均較高。氯離子含量對鋼筋銹蝕影響程度的評定標準為當氯離子含量（占水泥含量的百分比）0.15~0.4時，誘發(fā)鋼筋銹蝕的可能性不確定。實測混凝土中氯離子含量較低均小于水泥含量的0.4%，且碳化深度小于平均保護層厚度，因此，可以判定結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋現(xiàn)有條件下產(chǎn)生銹蝕的可能性和銹蝕速率均較低，其評定標度為2［1］。
3質(zhì)量檢測結(jié)論
通過對珠巖河鋼筋混凝土橋梁材料的全面檢查和性能檢測，經(jīng)過分析匯總可以得出以下結(jié)論：
主要構(gòu)件混凝土強度滿足原設(shè)計要求，混凝土內(nèi)部鋼筋處于無銹蝕活動的工作狀態(tài)，誘發(fā)鋼筋產(chǎn)生銹蝕的速度較慢，結(jié)構(gòu)的材料性能較好。
參考文獻：
?。?］生墨海：珠巖河剛架拱橋檢測報告［R］.2003。
?。?］張俊平主編：橋梁檢測［M］.北京：人民交通出版社，2002。
［3］胡大琳主編：橋涵工程試驗檢測技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2002。
［4］王國鼎、袁海慶、陳開利編著：橋梁檢測與加固［M］北京：人民交通出版社，2003。
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土：材料性能檢測：養(yǎng)護管理。
1、工程概況
國民經(jīng)濟的快速增長，促進了我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)突飛猛進地發(fā)展，各種以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主的建筑物應(yīng)運而生，水利大壩、港口碼頭、橋梁被順利建成使用。這些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用的過程飽受海水、日照、風(fēng)雨侵蝕和各種荷載的反復(fù)作用，其強度和質(zhì)量會受到很大的影響，為保證其使用安全,需要對鋼筋混凝土各種材料進行檢測，檢驗材料各種性能，加強對混凝土結(jié)構(gòu)物病害的預(yù)防，提高其使用質(zhì)量。現(xiàn)以鋼筋混凝土剛架拱橋為例，詳細介紹各種材料檢測評定方法。
珠巖河剛架拱橋位于國道204線煙臺市福山區(qū)境內(nèi)，橋梁全長187.771米。上部構(gòu)造為8孔20米的鋼筋混凝土剛架拱橋，設(shè)計矢跨比f/l=1/6。橋面寬度為凈32.0+2×1.25米人行道板。橋跨結(jié)構(gòu)橫向設(shè)14片剛架拱片(含先后兩次加寬改造的拱片)，籍以15道橫隔板和12道少筋微彎板以及10cm鋼筋混凝土橋面鋪裝連接而成，拱片中心間距為2.5625米。橋墩為單排10根直徑為1.2米鉆孔灌注樁，梯型蓋梁，群樁基礎(chǔ)組合橋臺。設(shè)計荷載為汽-超020、掛-120級。該橋建成通車后，分別于1986年和1998年兩次加寬。其橋梁一孔側(cè)面示意圖如下［1］：
2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料性能檢測評定
根據(jù)對鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)檢查的情況，本次檢測選取重損區(qū)1#孔、3#孔作為特檢孔，測區(qū)選定情況如下表所示，在每個檢測區(qū)域同時檢測項目有：混凝土強度、鋼筋銹蝕、混凝土電阻率、鋼筋保護層厚度、混凝土碳化深度和混凝土內(nèi)氯離子含量。
材料性能檢查測區(qū)選定表1
2.1混凝土強度檢測
混凝土強度采用超聲回彈綜合法檢測，參照《超聲-回彈綜合法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行，測區(qū)選定情況如上表1所示［2］。根據(jù)測區(qū)實測超聲聲速值和表面回彈值，利用全國通用測強曲線推求的各測區(qū)混凝土的推定強度如下表2。結(jié)合承重構(gòu)件實測強度狀況評定標準，當推定強度勻質(zhì)系數(shù)Kbt =Rit/R≥0.90且平均強度勻質(zhì)系數(shù)Kbm =Rim/R≥1.00時，可知混凝土強度狀況良好，強度等級滿足設(shè)計要求，強度評定標度值為1。（見表2）
2.2鋼筋銹蝕程度評定
鋼筋銹蝕的檢測是一種綜合評定的方法，本次檢測主要應(yīng)用半電池電位法對鋼筋的銹蝕電位狀況和四電極
法對混凝土電阻率綜合進行評定。通過對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的詳細檢查，選擇1#孔的9#、11#拱片和3#孔的2#、3#拱片分別在跨中和3#拱片煙臺端拱腿位置布設(shè)測區(qū)，實測的鋼筋銹蝕電位值，混凝土電阻率值。
?。ㄒ姳?和表4）
[Page]
由表2、表3、表4可知，橋梁各部位鋼筋銹蝕電位較低，基本在0~-100mv之間，由鋼筋銹蝕損傷的評定標準可知，當電位水平在0～200(mV)時，判斷鋼筋處于無銹蝕活動狀態(tài)?；炷岭娮杪手狄话阍?5~30KΩ·cm之間，可能誘發(fā)銹蝕的速度較慢［3］。所以說，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋處于較好的無銹蝕狀態(tài)，且鋼筋銹蝕產(chǎn)生的幾率及發(fā)展的速率均較小，鋼筋銹蝕及混凝土電阻率的評定標度為1。
2.3鋼筋分布及保護層狀況評定
實測的鋼筋分布情況與原設(shè)計圖紙基本相一致，保護層測試結(jié)果如下表所示?；炷帘Ｗo層厚度對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性的影響評判標準可知，當Dne/ Dnd在0.85～0.95時，混凝土保護層厚度對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性有輕度影響［4］。實測值為0.87，所以混凝土保護層厚度對結(jié)構(gòu)鋼筋耐久性有輕度影響?；炷帘Ｗo層評定標度為2。 （見表5）
2.4混凝土的碳化狀態(tài)評定
在時間一定的條件下，混凝土的碳化深度與其強度有近似的直線關(guān)系，強度越低，相同條件下碳化速度越快?；炷恋奶蓟疃仍酱?，保護鋼筋不產(chǎn)生銹蝕的能力就越低［1］?；炷撂蓟疃葘︿摻钿P蝕影響的評判標準為實測碳化深度/保護層厚度比值均小于1時，其評判標度為1。實測的碳化深度結(jié)果可以看出，混凝土碳化深度值全部小于鋼筋的混凝土保護層厚度，說明混凝土的碳化尚未對鋼筋的銹蝕造成不利影響，其評判標度為1。
2.5混凝土中氯離子含量評定
混凝土中所含的氯化物能降低混凝土強度、破壞鋼筋表層的鈍化膜，加速鋼筋銹蝕并容易產(chǎn)生坑蝕［4］。當混凝土中氯離子含量較高和碳化深度達到或超過鋼筋保護層位置時內(nèi)部鋼筋銹蝕的可能性及速率均較高。氯離子含量對鋼筋銹蝕影響程度的評定標準為當氯離子含量（占水泥含量的百分比）0.15~0.4時，誘發(fā)鋼筋銹蝕的可能性不確定。實測混凝土中氯離子含量較低均小于水泥含量的0.4%，且碳化深度小于平均保護層厚度，因此，可以判定結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋現(xiàn)有條件下產(chǎn)生銹蝕的可能性和銹蝕速率均較低，其評定標度為2［1］。
3質(zhì)量檢測結(jié)論
通過對珠巖河鋼筋混凝土橋梁材料的全面檢查和性能檢測，經(jīng)過分析匯總可以得出以下結(jié)論：
主要構(gòu)件混凝土強度滿足原設(shè)計要求，混凝土內(nèi)部鋼筋處于無銹蝕活動的工作狀態(tài)，誘發(fā)鋼筋產(chǎn)生銹蝕的速度較慢，結(jié)構(gòu)的材料性能較好。
參考文獻：
?。?］生墨海：珠巖河剛架拱橋檢測報告［R］.2003。
?。?］張俊平主編：橋梁檢測［M］.北京：人民交通出版社，2002。
［3］胡大琳主編：橋涵工程試驗檢測技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2002。
［4］王國鼎、袁海慶、陳開利編著：橋梁檢測與加固［M］北京：人民交通出版社，2003。
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