2.砼结构的检测(一)资料

§2砼结构的检测要点：了解结构检测的意义、内容、方法和原则；熟悉砼结构外观、裂缝和变形的检测方法；了解砼碳化和钢筋锈蚀的机理；重点掌握现场砼强度“回弹法”、“超声回弹综合法”二种检测方法以及砼碳化和钢筋锈蚀的检测方法。

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2.1概述

1何谓检测检测——即检查和测试。检查：主要是进行定性判别；测试：是为了深入了解结构构件的力学性能和几何特性。

2检测的对象(意义)(1)采用了新材料、新结构、新工艺的工程；

(2)某些重要的构件；2

(3)结构或构件施工质量出现问题时；

(4)受到各种灾害后的建筑物；

(5)使用年代久远且处于恶劣环境下的工程；

(6)危房或历史性建筑需进行可靠性鉴定时.33检测的内容凡是影响结构可靠性的因素都可以成为检测的内容。按属性可分为：几何量(结构的几何尺寸、地基沉降、结构变形、砼保护层厚度钢筋位置和数量、裂缝宽度等)、物理力学性能(材料强度、地基的承载能力、桩的承载能力、预制板的承载力、结构自振周期等)和化学性能(砼碳化、钢筋锈蚀等)三类。4

4检测的方法非破损检测法、半破损检测法、破损检测法三种。

5检测的原则

(1)“必须、够用”的原则；

(2)针对性原则；

(3)规范性原则；

(4)科学性原则。52.2砼结构的外观及裂缝和变形检测

1外观测量——建筑结构测绘(几何测量)

柱网的轴线尺寸、主要受力构件的截面尺寸、各层建筑的标高、钢筋的间距、数量和直径、基础的大小、埋置深度，及时绘制实测图。

62裂缝检测裂缝出现的部位、走向、长度和宽度，绘制裂缝分布图(展开图)。裂缝宽度用10-20倍裂缝读数放大镜读取，裂缝长度用钢尺测量，裂缝深度用极薄的钢片插入裂缝量测，判别裂缝是否发展可用粘贴石膏法——将厚10mm左右、宽约50-80mm的石膏饼牢固地粘贴在裂缝处，观察石膏是否开裂；也可在裂缝的两侧粘贴纸条，并在纸条上注明粘贴时间，观察纸条是否开裂。对建筑结构有危害的裂缝主要有：受力裂缝、温度裂缝、地基不均匀沉降引起的裂缝。73结构变形检测水平构件检测挠度，竖向构件检测倾斜或侧移。“屋架”

挠度检测——拉铁丝或选取基准点用水准仪量侧；屋架倾斜检测——在屋架中部拉杆处，从上弦固定吊锤到下弦处，沿垂线到相应下弦的水平距离即为屋架的倾斜值，并记录倾斜方向；8建筑物倾斜测量——观测点沿垂直方向设置上下两点或上、中、下三点，经纬仪设置在大于建筑物高度的地方，在相互垂直的两个方向观测；水平位移测量——以下观测点为基准；9基础不均匀沉降观测——一般沿建筑物周边每隔10-20m设置沉降观测点(常设于建筑物四周角点、中点或转角处、沉降缝的两侧)，用经纬仪、水准仪(或全站仪)测量水平和垂直方向的变形。一般来说，底层出现45度方向的斜裂缝时，地基发生了盆式沉降(中间下沉多)；墙面裂缝发生于顶层时，是端部的沉降多。

102.3砼结构的损坏机理

1钢筋锈蚀裂缝宽度达到0.4mm以上，结构构件处于潮湿环境(相对湿度大于40％)。砼中钢筋产生锈蚀后，由于锈皮会吸湿产生化学反应而膨胀，其体积将增大2～4倍，从而胀裂砼保护层。钢筋锈蚀的危害

1、

粘结力减弱，降低承载能力

2、

钢筋截面减小，降低承载能力

3、

钢筋锈蚀后易产生应力集中，增加脆性

4、

预加应力钢筋锈蚀后，在高应力作用下会加快锈蚀，即所谓应力腐蚀现象。11腹板钢筋锈蚀崩裂混凝土表面12b箱内顶板钢筋锈蚀成片顶裂混凝土保护层四川路桥箱内腹板和顶板钢筋锈蚀裂缝13汉阳路桥桥面板钢筋锈损14汉阳路桥边桥面板钢筋严重锈蚀152砼碳化指大气中的二氧化碳气体对砼的作用。碳化降低了砼孔隙液体的pH值(未碳化前pH值约为12-13，可在钢筋表面形成一层致密的氧化膜且处于钝化状态)，碳化后pH值约为8-10，使钢筋锈蚀。163氯离子侵蚀氯离子具有很强的穿透氧化膜的能力。当砼中含有氯离子时，即使砼碱度较高，钢筋周围的砼尚未碳化，钢筋也会出现锈蚀。氯离子的来源：施工中掺入防冻剂(内掺型)或环境中氯离子的渗透(外掺型)——如用氯气对水池消毒的游泳馆。174裂缝裂缝为有害物质进入砼内部提供了便利的条件，造成钢筋锈蚀。裂缝可分为两类：1、

非荷载裂缝――材料自损、劣化（由于材料自身内力引起裂缝）2、

荷载裂缝――外力裂缝（由于外力、轴线变形或支承变位引起的裂缝）虽然裂缝在规范里是作为正常使用状态中耐久性来评价，但结构损坏乃致倒塌往往是从裂缝的扩展开始的，由安全状态随着时间的延伸而逐渐转化为不安全状态，因此结构耐久性问题实质也是安全问题，必须引起重视。18一、

混凝土收缩裂缝1、混凝土收缩原因混凝土组成：粗骨料细骨料胶结料：水泥＋水→水化→水泥凝胶体→水泥石混凝土收缩实为水泥石收缩，有三种原因：1）化学收缩－水化过程中体积缩小2）物理收缩－自由水蒸发、干燥引起体积缩小3）碳化收缩－空气中CO2与混凝土中Ca(OH)2发生化学反应，产生CaCO3折出水分蒸发，促使体积缩小。192、混凝土收缩裂缝的原因－自由收缩受到约束当收缩受到约束而产生的拉应变大于当时砼的极限拉应变就会产生与拉应力方向相垂直的裂缝。1)砼构件表面收缩龟裂（图1）20刚架拱（苏州金鸡桥）横隔板湿接头收缩裂缝21刚架拱桥面纵向裂缝22寿春路桥中承式拱吊杆顶端封锚砼周边收缩裂缝23寿春路桥中承式拱吊杆顶端封锚处有5cm厚积水24寿春路桥吊杆钢管内部黄油由于钢丝锈蚀物混合成咖啡渣状并含水份25

5冻融破坏指在水饱和和潮湿状态下，由于温度正负变化，建筑物的已硬化砼内部孔隙水结冻膨胀，融解松弛，产生疲劳应力，造成砼由表及里逐渐剥蚀的破坏现象。水结冰时体积约膨胀9％。而提高抗冻性能的有效方法是：采用水灰比小的砼。

266碱-骨料反应指水泥中的碱和骨料中的活性氧化硅发生反应，生成碱．硅酸盐凝胶并吸水产生膨胀压力，致使砼出现开裂现象。另外碱与硝酸盐骨料反应生成Mg(OH)2，可导致砼龟裂，直至砼完全破坏。

27杭州清泰门立交桥端横隔板由于碱活性骨料膨胀引起的裂缝形态28清泰门立交桥西部第七孔和第八孔之间伸缩缝西侧第七孔端横梁底裂缝29清泰门立交桥第七孔端横梁裂缝形态30清泰门立交桥第八孔端横梁底裂缝形态31清泰门立交桥第七孔端横梁凿入内部发现碱骨料反映特征－变质辉绿岩外圈产生白色反应环32清泰门立交桥第七孔端横梁内部层离状裂缝形态33上海内环线高架道路空心板梁骨料膨胀病害上海内环线高架道路黄兴路1121～1123墩之间二孔跨径为22m的先张法预应力空心板梁于2000年发现梁底多处产生混凝土保护层崩裂和崩落，幸好未伤人。34图a~d为空心板底崩裂裂缝和崩落后可见白色及姜黄色石子图a35图b36图c37图d38黄兴路内环线高架空心板梁底骨料膨胀崩落混凝土锥体39404142434445裂缝呈层离状，用锤敲击混凝土顶面及侧面，有明显起壳声，这种剥离层厚度达150mm以上46用超声波探测裂缝深度47碱-