无损检测技术在锈蚀混凝土结构中的应用探

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1、无损检测技术在锈蚀混凝土结构中的应用探摘要：混凝土无损检测技术，提出锈蚀混凝土结构检测的实用方法,包括对腐蚀混凝土的无损检测，腐蚀混凝土裂缝宽度、深度检测及钢筋锈蚀程度和锈蚀速率检测。并提出了无损检测技术在腐蚀混凝土的应用中待解决的问题。关键词：腐蚀混凝土、无损检测、应用探讨中图分类号：TU528.33文献标识码：A包括许多方面的耐久性混凝土结构问题，混凝土化学侵蚀、钢筋锈蚀、冻融损伤、碱骨料反应等。其中，已引起各国工程界的极大关注就是混凝土中钢筋锈蚀，混凝土结构耐久性被认为是当今影响的首要问题，锈蚀的过程在钢筋混凝土屮发牛，是钢筋氧化层被破坏的外保护性，Fe203、Fe3

2、04的混合物为钢筋电子过程中锈蚀的产物。初始的锈蚀，混凝土的空隙中应受到钢筋锈蚀产物的渗透，当钢筋周围被填满混凝土孔隙之后，钢筋周围生成聚集的锈蚀产物在继续，产生径向膨胀应力在钢筋外围混凝土上，该膨胀应力产生拉应力在温凝土内部，当混凝土抗拉强度被拉应力超过时，随裂缝的进一步纵向扩展，混凝土开裂，顺筋胀裂在混凝土表面出现。有效地进行评估性检测对锈蚀混凝土构件，釆集锈蚀结构或构件的表现裂缝深度、混凝土强度性能、锈蚀构件阻尼系数、宽度、以及钢筋锈蚀程度、锈蚀速率、自振频率等基木数据，以便进行综合分析对无损检测结果，构件剩余承载力被推断，形成耐久性的综合评判休系与锈蚀混凝土构件承载

3、能力，从而，进行准确评估和预测对锈蚀混凝土结构的耐久性。一、无损检测技术最近儿年，在锈蚀混泥土常用的无损检测技术主耍有：超声波检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测以及射线检测这五大常用检测方法。其中射线检测和超声检测主要是用于检测物体的内部异常的方法；磁粉检测和渗透检测主要是用于检测物体外表缺陷的方法。无损检测技术的主要特点冇：不损坏试件的结构和性质。在能保证试件的结构和性质不受到损坏的情况下对试件实施检测。基本上在进行检测完之后，物品的检出率能达到百分Z百，这是无损检测的最大特点。各种无损检测方法都有它的优缺点，应根据设备的材料和性质等多方面的因素，取长补短，选释合适的无损

4、检测方法来提高检测结果的正确率。无损检测技术不能检测需要进行破坏性检测的工程，只冇将无损检测得出的结论和进行破坏性试验得出的结论进行分析和对比，才能最终做出准确的评定。二、腐蚀混凝土性能检测与评佔通常，作为温凝土主要性能的混凝土抗压强度。対锈蚀混凝土的强度进行测量，采用无损检测法，技术规程由于相应的设冇，可行性不具冇。试验仪器率锈蚀构件进行无损检测，并采用无损检测与破坏性试验相结合的方法，从而可以进行有效评估对锈蚀结构的强度。目前，压痕法、回弹法、声速衰减综合法、射线法、拔出法、超声脉冲法、钻芯法、超声法、超声回弹等综合法，可以对普通混凝土的强度测定。但腐蚀混凝土的强度检测

5、应用这些方法应，相应的试验研究还很缺乏，混凝土标准立方体通过遭受15%的硫酸腐蚀后，对比测量后发现，在进行45组回弹抗压屮，对混凝土经过硫酸腐蚀，进行强度回弹检测，宜采用分级强度的专用回弹曲线，还未见相关的记载，在其它腐蚀类型的混凝土强度检测中。但是我们发现，通过研究，在锈蚀钢筋混凝土结构，混凝土中的钢筋锈蚀产物渗透，混凝土胀裂之前在钢筋外I韦I，由于孔隙率降低在混凝土内部，致密性增强在混凝土中，可以一定程度上提高混凝土强度。出现较人的裂缝时，在混凝土锈裂损伤的内部，受到破坏后的混凝土水泥结构，才会降低混凝土强度。三、锈蚀混凝土损伤位置与损伤区域的动力测量锈蚀混凝土结构没有

6、出现明显顺筋开裂时，要确定其锈蚀损伤区域与锈蚀损伤位置，其锈蚀状态阻尼系数和自振频率，-般采用共振法测泄,通过钢筋混凝土梁的原始技术资料与已经掌握的频率测量值，参数进行识别，对钢筋的锈蚀程度与锈蚀位置等。通过简支梁锈蚀损伤位置的模拟，利用能量法导出梁的自由振动的数学模型，从而得到梁的低阶频率，然后运用最小二乘法建立H标函数，钢筋锈蚀参量通过非线性迭代识别出,但人为假泄的钢筋轻微锈蚀时损伤区域刚度，是否与钢筋均匀锈蚀区域刚度在自然条件下是否相符，试验研究有待于进一步提高，利用传感器接收钢筋锈蚀的声发射探测法，弹性应力波是引起周围混凝土开裂释放前奏，其要发生变化波形与振幅，混凝

7、土损伤的确切位置在钢筋发生锈蚀膨胀引起。四、锈蚀混凝土裂缝深度与宽度测量由于在15mm^45mm之间的普通混凝土保护层厚度，对浅裂缝的'混凝土（小于50nmi的深度），超声检测方法可以采用，如图1所示是其基本检测方法：图1由锈蚀钢筋表面开始产生微裂缝的锈蚀混凝土裂缝开展顺序，裂缝向四周扩展，随锈蚀程度加深，直达保护层表面的混凝土，裂缝在表观可见。由此可见，必然有钢筋从裂缝中间穿过，对锈蚀裂缝而言。技术规程的条文说明指出的超声法检测混凝土缺陷，是当靠近换能器时的钢筋穿过裂缝时，使声信号短路的钢筋，不反映裂缝深度在读取