鋼筋混凝土結構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，依據檢測結果綜合評價鋼筋混凝土的使用質量，為混凝土結構物的養(yǎng)護管理，維修加固提供參考。
關鍵詞：鋼筋混凝土：材料性能檢測：養(yǎng)護管理。
1、工程概況
國民經濟的快速增長，促進了我國基礎設施建設突飛猛進地發(fā)展，各種以鋼筋混凝土結構為主的建筑物應運而生，水利大壩、港口碼頭、橋梁被順利建成使用。這些鋼筋混凝土結構在使用的過程飽受海水、日照、風雨侵蝕和各種荷載的反復作用，其強度和質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，加強對混凝土結構物病害的預防，提高其使用質量?，F(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，橋梁全長187.771米。上部構造為8孔20米的鋼筋混凝土剛架拱橋，設計矢跨比f/l=1/6。橋面寬度為凈32.0+2×1.25米人行道板。橋跨結構橫向設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，群樁基礎組合橋臺。設計荷載為汽-超020、掛-120級。該橋建成通車后，分別于1986年和1998年兩次加寬。其橋梁一孔側面示意圖如下［1］：
2、鋼筋混凝土結構材料性能檢測評定
根據對鋼筋混凝土整體結構檢查的情況，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規(guī)程》執(zhí)行，測區(qū)選定情況如上表1所示［2］。根據測區(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。結合承重構件實測強度狀況評定標準，當推定強度勻質系數(shù)Kbt =Rit/R≥0.90且平均強度勻質系數(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構物的詳細檢查，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測區(qū)，實測的鋼筋銹蝕電位值，混凝土電阻率值。
（見表3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)有結構內部鋼筋處于較好的無銹蝕狀態(tài)，且鋼筋銹蝕產生的幾率及發(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計圖紙基本相一致，保護層測試結果如下表所示?；炷帘Ｗo層厚度對結構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構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構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，可以判定結構內鋼筋現(xiàn)有條件下產生銹蝕的可能性和銹蝕速率均較低，其評定標度為2［1］。
3質量檢測結論
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，經過分析匯總可以得出以下結論：
主要構件混凝土強度滿足原設計要求，混凝土內部鋼筋處于無銹蝕活動的工作狀態(tài)，誘發(fā)鋼筋產生銹蝕的速度較慢，結構的材料性能較好。
參考文獻：
［1］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。
?。?］胡大琳主編：橋涵工程試驗檢測技術［M］.北京：人民交通出版社，2002。
?。?］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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關鍵詞：鋼筋混凝土：材料性能檢測：養(yǎng)護管理。
1、工程概況
國民經濟的快速增長，促進了我國基礎設施建設突飛猛進地發(fā)展，各種以鋼筋混凝土結構為主的建筑物應運而生，水利大壩、港口碼頭、橋梁被順利建成使用。這些鋼筋混凝土結構在使用的過程飽受海水、日照、風雨侵蝕和各種荷載的反復作用，其強度和質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，加強對混凝土結構物病害的預防，提高其使用質量?，F(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，橋梁全長187.771米。上部構造為8孔20米的鋼筋混凝土剛架拱橋，設計矢跨比f/l=1/6。橋面寬度為凈32.0+2×1.25米人行道板。橋跨結構橫向設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，群樁基礎組合橋臺。設計荷載為汽-超020、掛-120級。該橋建成通車后，分別于1986年和1998年兩次加寬。其橋梁一孔側面示意圖如下［1］：
2、鋼筋混凝土結構材料性能檢測評定
根據對鋼筋混凝土整體結構檢查的情況，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規(guī)程》執(zhí)行，測區(qū)選定情況如上表1所示［2］。根據測區(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。結合承重構件實測強度狀況評定標準，當推定強度勻質系數(shù)Kbt =Rit/R≥0.90且平均強度勻質系數(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構物的詳細檢查，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測區(qū)，實測的鋼筋銹蝕電位值，混凝土電阻率值。
（見表3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)有結構內部鋼筋處于較好的無銹蝕狀態(tài)，且鋼筋銹蝕產生的幾率及發(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計圖紙基本相一致，保護層測試結果如下表所示?；炷帘Ｗo層厚度對結構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構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構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，可以判定結構內鋼筋現(xiàn)有條件下產生銹蝕的可能性和銹蝕速率均較低，其評定標度為2［1］。
3質量檢測結論
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，經過分析匯總可以得出以下結論：
主要構件混凝土強度滿足原設計要求，混凝土內部鋼筋處于無銹蝕活動的工作狀態(tài)，誘發(fā)鋼筋產生銹蝕的速度較慢，結構的材料性能較好。
參考文獻：
［1］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。
?。?］胡大琳主編：橋涵工程試驗檢測技術［M］.北京：人民交通出版社，2002。
?。?］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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