混凝土与钢筋检测方法

4.1 裂缝检测

4.1.1 裂缝分布检测

通过现场对裂缝位置及走向的检测，绘制裂缝展开图，通过裂缝的分布情况及裂缝的发展情况，分析裂缝的类型及产生的原因。检测裂缝位置、延伸长度及走向的工具主要为钢卷尺或钢直尺等。 4.1.2 裂缝宽度检测

混凝土结构的裂缝宽度是在混凝土表面量测的、与裂缝方向垂直的宽度。测量混凝土的裂缝宽度用读数显微镜(见图4.1.1)、裂缝刻度尺(见图4.1.2)及厚度尺寸不等的塞尺等。

4.1.3 裂缝深度检测

混凝土缺陷的检查一般采用超声脉冲法，而裂缝属于混凝土缺陷的一种形式。检测仪器为非金属超声波检测仪。其基本依据是利用脉冲波在技术条件相同(

指混凝土原材料、配合比、龄期和测试距离一致

)的混凝土中传播的时间

(或速度)

、接收波的振幅和频率等

声学参数的相对变化，来判定混凝土的缺陷。

由于超声脉冲传播速度的快慢与混凝土的密实程度有直接关系，对于原材料、龄期和

测试距离一定的混凝土来说，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。当混凝土内部

存在缺陷时，便破坏了混凝土的整体性，超声脉冲波在通过缺陷时产生绕射，传播的平均声速要比相同材质无缺陷混凝土的传播声速要小，声时偏长；同时由于在缺陷截面上产生反射，

接受到的能量显著减弱，

波幅和频率明显降低，接收信号的波形平缓甚至发生畸变。

综合声速、波幅和频率等差数的相对变化，并通过与同条件下的混凝土的比较，判断和评定混凝土的缺陷和损伤情况。

对于局限于结构表层，开裂深度不大于

500mm 的浅裂缝，一般采用单面平测法。

当结构的裂缝部位只有一个可测表面，可采用单面平测法。如图4.1.3所示，首先将发射换能器T 和接收换能器R 置于裂缝的同一侧，并耦合好保持不动，以T 、R 两个换能器内边缘间距'i l =100、150、200……(mm )，依次移动R 并读取相应的声时值i t 。以'l 为纵坐标、横坐标绘制t l -'坐标图，如图4.1.4所示。用统计法求t 与'l 之间的回归直线方程：

bt a l +=' (4.1.1)

1

2

图

4.1.1 读数显微镜测量裂缝示意图 0000000000000000 5 0 5 0 5 0 5 0 8

图4.1.2 裂缝标尺

式中，a

每一个测点的超声实际传播距离||'a l l +=。考虑“a ”是因为声时读取过程中存在一个声时初读数0t 及首波信号并非沿混凝土表面直接传播，“a ”为一个声程的综合修正值。

不跨缝平测的混凝土声速值为：

()i n i t t l l v --=/)('1' (km/s) (4.1.2)

或

b v = (km/s) (4.1.3) 式中，'1'l l i 、—第i 点和第1点的测距(mm )；

1t t i 、—第i 点和第1点读取的声时值(μs )；

b —回归系数。

第二步进行跨缝的声时的测量。将发射换能器T 和接收换能器R 置于以裂缝为轴心的对称两侧，以i l =100、150、200……(mm )，分别读取声时值0i t ，同时观察首波相位的变化。

故用平测法检测裂缝深度的计算公式为：

122

0-⎪⎪⎭⎫

⎝⎛=i i i ci l v t l h (4.1.4)

∑n

1i ci hc h m ＝＝ (4.1.5)

式中，i l —不跨缝平测时第i 点的超声波实际传播距离(mm )；

图4.1.4 平测“时—距”图

ci h —第i 点计算的裂缝深度值(mm )； 0i t —第i 点跨缝平测的声时值( s )；

hc m —各测点计算裂缝深度的平均值； n —测点数。

在进行裂缝深度确定时应考虑以下情况：

在跨缝测量中，当在某测距发现首波反相时，可用该测距及两个相邻测距的测量值按式(4.1.4)计算ci h 值，取此三点的ci h 的平均值作为该裂缝深度值c h 。跨缝测量中如难于发现首波反相，则以不同测距按式(4.1.4)、式(4.1.5)计算ci h 及其平均值hc m 。将各测距'i l 与hc m 相比较，凡测距'i l 小于hc m 和大于3hc m ，应剔除出该组数据，然后取余下ci h 的平均值，作为该裂缝的深度值。

4.2 钢筋锈蚀检测

钢筋锈蚀状况检测范围为主要承重构件或承重构件的主要受力部位，或根据一般检查结构有迹象表明钢筋可能存在明显锈蚀的部位。具体检测方法如下：

对于混凝土存在破损处，采用卷尺、直尺等测量混凝土破损范围、位置并加以记录。记录渗水、露筋位置并对存在锈蚀处进行钢筋锈蚀检测。混凝土结构中钢筋的锈蚀直接影响结构的承载能力和使用寿命。在对已建结构鉴定和可靠性鉴定时，必须对钢筋锈蚀进行检测。

钢筋锈蚀对结构的危害首先体现在钢筋锈蚀降低了钢筋的有效截面积，严重影响了结构的承载能力，其次，钢筋锈蚀到一定程度，锈蚀物体积将急剧膨胀，通常锈蚀钢筋的体积为未锈蚀钢筋体积的四倍，混凝土表面出现沿钢筋(主要是主筋)的纵向裂缝。纵向裂缝出现后，钢筋即与外界接触而使锈蚀发展更加迅速，致使混凝土保护层脱落、掉角及露筋，混凝土保护层破坏后，钢筋锈蚀速度进一步加快。

表4.2.1 钢筋锈蚀电位的评判标准

2 1

3

4 5

2 1

3 4 5

2 1

3

4 5

2,3,4测点的波形

图4.1.5 双面斜测法测点布置示意图

混凝土中钢筋锈蚀是一个电化学的过程，钢筋因锈蚀而在表面有腐蚀电流存在，使电位发生变化。在检测钢筋锈蚀程度时，采用有硫酸铜作为参考电极的半电池探头的钢筋锈蚀测量仪，用半电池电位法测量钢筋表面与探头之间的电位差，利用钢筋锈蚀程度与电位间建立一定的关系，由电位高低变化的规律，可以判断钢筋是否锈蚀及其锈蚀程度。

钢筋锈蚀电位测量值的高低，可直接反映量测部位混凝土中钢筋发生锈蚀的概率或钢筋正在发生锈蚀的活动性，其评判标准见表4.2.1。

由于混凝土中的氯离子可诱发并加速钢筋锈蚀，测量混凝土中氯离子含量可间接评判钢筋锈蚀活化的可能性。在必要情况下对混凝土重的氯离子含量进行测量，以校核电位差检测。测量原则及方法如下：

氯离子含量测定应根据构件的工作环境条件及构件本身的质量状况确定测区，测区应能代表不同工作条件及不同混凝土质量的部位，测区宜参考钢筋锈蚀电位测量结果确定。混凝土中的氯离子含量，采用现场按混凝土不同深度取样，通过对样品进行化学分析的方法加以测定。根据钢筋处的混凝土氯离子含量，可按表4.2.2评判标准确定其对钢筋锈蚀的影响程度。

表4.2.2 氯离子含量对钢筋锈蚀影响程度的评定标准

4.3 预应力筋检测

预应力筋检测包括：预应力管道压浆饱满程度、预应力钢筋锈蚀情况检测。在预应力筋(管道)外露病害严重的各联连续梁中，各选择3~5处典型区域，凿除预应力筋(管道)外混