【文章內容簡介】 14 參考文獻 15 5 第 1章 緒論 結構檢測的工程背景 建國以來，特別是改革開放之后，隨著經濟建設迅速發(fā)展，我國建筑業(yè)也有了飛速發(fā)展。同時，隨著混凝土結構在基本理論和設計方法等方面研 究的不斷深入，鋼筋混凝土建筑物的結構設計和施工水平也有了很大的提高。近年來，人們對建筑物的安全性、適用性和耐久性的要求不斷增強，越來越多的新型結構體系隨之發(fā)展起來，尤其是高層建筑的興起給予工程師們更為廣闊的設計空間。在建筑結構類型不斷創(chuàng)新的同時，各種新型建筑材料也不斷涌現(xiàn)以適應建筑業(yè)的發(fā)展要求。 就在這不斷進行新建設，不斷發(fā)展新技術的同時，已有工程結構的檢測、鑒定評估與加固改造已成為人們急需解決的問題。在發(fā)達國家，房屋結構的新建與加固改造早已呈現(xiàn)前消后漲的趨勢。例如：瑞典自 1983年后，建筑業(yè)投資的 50％以 上用于在役建筑的診斷和維修加固改造業(yè)；英國 1979年用于建筑物維修、加固改造業(yè)的投資是 1965年的 3． 8倍；丹麥用于加固改造與新建工程的投資比例己達到 6： 1。又據(jù)美國勞工部調查，加固改造業(yè)正在成為最受歡迎的行業(yè)之一 。事實上，一個國家的基本建設大體可分為：大規(guī)模新建、新建與維修加固改 造并重、以加固改造為主的三個階段 。我國的基建行業(yè)盡管受宏觀調控政策的影響，新建與加固改造的投資比例呈波浪式變化，但從總體上看，正逐步走出第二階段，建設部的科研規(guī)劃也據(jù)此進行了相應的調整。據(jù)保守估計，我國現(xiàn)有的 60多億平方米房屋建筑 面積中， 40％以上需要分期分批的進行鑒定、改造和加固。而工程結構檢測、鑒定是加固改造必要的數(shù)據(jù)基礎，對了解建筑物現(xiàn)有的承載能力、老化損傷程度、安全性，加固改造的可行性以及成本控制起著關鍵作用。 20世紀 70年代，建筑物檢測鑒定與維修改造業(yè)發(fā)展速度開始加快，各國相應加大了建筑物維修改造的投資比例，行業(yè)規(guī)模迅速擴大。建筑物檢測鑒定與維修改造業(yè)能夠在當今的經濟建設和社會發(fā)展中發(fā)揮日益突出的作用，與以下原因有關。 檢測技術 檢測技術 檢測技術是建筑物可靠性鑒定所依賴的重要工程技術，它們的開發(fā)和應用 在相當程度上決定著可靠性鑒定的水平。當前建筑物檢測技術的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢。 檢測內容趨于系統(tǒng)和深入 除了材料強度、構件尺寸和破損狀況、結構變形和位移等，當前檢測技術所測試的內容已擴展到材料、構件、結構的其他幾何、力學性狀以及物理、化學性狀，如混凝土材料的含水率、水泥含量、氯離子含量、 PH值和抗?jié)B性，混凝土內部鋼筋的位置、直徑和銹蝕狀態(tài)，構件內部裂縫、缺陷的發(fā)展，構件表面溫度， 6 構件的工作應力和靜態(tài)、動態(tài)應變，結構動力特征和動力反應等。這些內容不僅涉及建筑物的安全性和適用性，也涉及建筑物的耐久性 和使用壽命，檢測內容的完善有助于人們更全面、深入地了解和掌握建筑物的性能和狀況，為建筑物的可靠性鑒定提供更充足的依據(jù)。 檢測方法日益先進和豐富 建筑物的檢測方法發(fā)展較快，有很多技術已相當成熟，進入工程實用，如測試混凝土的回彈法、鉆芯法、超聲回彈綜合法和后裝拔出法，測試混凝土缺陷的超聲法，測試鋼材和焊縫缺陷的超聲法、射線法、磁粉法、滲透法和渦流法，測試構件表面穩(wěn)定的輻射測溫法等。目前仍有許多機械、物理和化學的檢測方法處于研究、開發(fā)之中，較為突出的包括測試混凝土強度的貫入阻力法和測釘壓入法，監(jiān)測 混凝土裂縫、缺陷發(fā)展和測試混凝土強度、工作應力的聲發(fā)射法，測試混凝土缺陷和鋼筋位置的電磁法和放射線法，測試混凝土缺陷的紅外線攝影法，測試混凝土含水率的電阻法、電容率法和中子散射法，測試混凝土水泥含量的中子活化法，測試鋼筋銹蝕狀態(tài)的自然電位法和線性極化等。這些方法較已有的方法具有更多的優(yōu)點，它們的開發(fā)和應用將提高測試的精度，擴展測試內容，為建筑物的檢測提供更完備和先進的工具，也使工程技術人員能夠在更大的范圍內，根據(jù)建筑物和環(huán)境的具體情況選擇適宜的檢測工具。 第 2章 混凝土強度檢測技術分析 鉆芯法 鉆芯 法是利用專用鉆芯機從被檢測的結構或構件上直接鉆取圓柱型的混凝土芯樣，并根據(jù)芯樣的抗壓試驗強度來推定混凝土的抗壓強度，是較為直觀可靠的檢測混凝土強度或觀察混凝土內部質量的局部半破損現(xiàn)場檢測方法。在己建混凝土結構上鉆取芯樣進行抗壓強度試驗是目前構件內部狀況直觀檢驗和強度評定的最好方法。芯樣試件在進行抗壓強度試驗后，常被用作化學分析和物理性能分析的樣品，有如水泥成份，還可以作為混凝土密度、吸水性，以及用劈裂法間接試驗測定抗拉強度、變形特征等。鉆芯法為許多國家所采用，俄羅斯、美國、英國、日本、法國等都制定了各自的標 準，國際標準化組織也提出了相應國際標準草案 (IS0／ D IS7034)。我國已于 1988年頒布了《鉆芯樣法測定結構混凝土抗壓強度技術規(guī)程》，《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》 一般規(guī)定 鉆芯位置和尺寸 (1)鉆芯位置基本要求：主要決定于檢測試驗的目的。 ①結構或構件受力較小的部位； ②混凝土強度質量具有代表性的部位； ③便于鉆芯機安放與操作的部位； ④避開主筋、預埋件和管線的位置，并盡量避開其它鋼筋； ⑤用鉆芯法和其他方法綜合測定強度時，鉆芯部位應有該方法的測區(qū)或在 7 其測區(qū)附近。 (2)尺寸：鉆芯試驗直徑；英國、美國以及中國的標準規(guī)定是 D=loomm或D=150mm，澳大利亞規(guī)定是 D=75mm。 2021年頒布的《建筑結構檢測技術標準》 GB／ T50344． 2021第 4章第 4． 3． 4條規(guī)定“但采用 100mm直徑混凝土芯樣有困難時；也可采用直徑不小于 70mm直徑，但芯樣試件不應少于 9個”。在 2021年修訂《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》中也提出了混凝土抗壓試驗的芯樣試件可以采用小直徑芯樣，但其直徑應為 70～ 75mm，且不得小于骨料最大粒徑的 2倍的觀點。不同尺寸的試驗精度隨著骨料粒徑與芯樣直 徑的比值的增大而減小。 100mm 直徑芯樣，適用于最大粒徑不超過 25mm； 75mm直徑芯樣，適用于骨料粒徑小于 20mm的混凝土構件。芯樣直徑的選擇，還受到芯樣試件長度的變化影響