钢筋锈蚀检测鉴定技术在高层建筑结构中的应用分析

钢筋锈蚀检测鉴定技术在高层建筑结构中的应用分析

刘祥伦

深圳市太科检测有限公司

摘要：某8层商业大楼和住宅建筑中重要结构构件出现了混凝土开裂现象。通过调查钢筋腐蚀，钢筋的保护层厚度，混凝土结构的施工质量和缺陷检查，混凝土的碳化深度和Cl的含量，混凝土保护层厚度偏小和检查出现混凝土出现蜂窝现象。根据生锈情况单独处理构件存在问题。

关键词：钢筋锈蚀；检测鉴定技术；高层建筑结构

钢筋的腐蚀削弱了钢筋的横截面承载能力，降低了外围混凝土对钢筋的约束力，所以钢筋与混凝土之间的界面处形成了疏松的锈层。钢筋腐蚀出现的产物体积膨胀则会破坏钢筋表面与水泥胶体之间的胶着力，这种情况将会影响混凝土和钢筋一起工作的效果。灌浆导致钢筋保护层破裂和剥落沿着钢棒产生纵向裂缝，减少了周围混凝土引起的钢筋应力，削弱或破坏了钢筋和混凝土的固定效果，降低了使用效率。梁由钢筋混凝土构件结构制成。它直接影响结构的安全性和耐用性。因此，影响钢材腐蚀的因素，采取措施防止钢材腐蚀，检查钢材的腐蚀情况并做出诊断以快速确认其耐久性和安全使用钢筋混凝土结构是非常重要的。

1钢筋锈蚀的概述

1.1什么是锈蚀

钢筋的腐蚀是指钢块与周围气体或液体接触以腐蚀金属或合金的化学反应过程。

1.2锈蚀原因

腐蚀的原因如下。

（1）电化学腐蚀——不纯金属（或合金）与电解液接触以与电池反应。由活性金属原子氧化引起的腐蚀会失去电子并产生电能。

（2）化学腐蚀——当金属和接触物质（通常是非电解质）直接发生化学反应时发生的腐蚀。在此过程中不会产生电力。

常见大气环境中大多数的金属腐蚀主要是由于电化学原因。

2钢筋锈蚀的综合分析法

完美的分析方法基于对钢筋腐蚀的直接或间接影响因素的测量和分析，同时考虑元素的环境条件和钢筋的腐蚀程度。这种判断方式可以反映钢筋的腐蚀程度，所以它整个分析方法快速，简便，经济，但定性无法量化。

（1）根据混凝土的碳化深度评估钢的腐蚀程度

混凝土焦化后，在碱性环境中变为中性，对钢筋失去保护作用。钢棒表面的钝化层处于不稳定状态，容易因水和氧气生锈而损坏。

k的属性值用作表征钢的腐蚀的元素。

K=D/C.

测点中性化的深度D（碳化深度），增强层测量点C的厚度。

K<1（D<C）：表示该区域的混凝土中性化深度小于钢保护层的厚度。假设该部分的钢筋没有生锈。

K>1（D>C）K=1（D=C）表示混凝土钢的中性化深度大于钢筋保护层则该区域倾向于腐蚀。

（2）裂纹分析方法

通过裂缝的分布和元件表面的宽度来估计钢筋的腐蚀程度。

3工程概况

大型建筑位于新会江门区，建筑面积6834平方米，八层主体结构采用钢筋混凝土框架结构，首层高5.55米，其他层高3.2米。主支柱适用于基于底盘动力梁的清晰结构阵列传输路径。施工完成后一些房屋正在兴建，另一些房屋则没有建成，通过安全检查和结构识别，在建筑物的主要部件中出现混凝土裂缝。打开开裂混凝土，检查生锈钢筋，初步检查发现各个部件的腐蚀变得更加严重。在这种情况下，我们首先进行初步评估，并进行系数确定保护层的厚度，混凝土的质量和缺陷，碳化深度和Cl含量，腐蚀等情况确定钢筋生锈的真实原因。

3.1初步判断

了解了建筑施工图设计图、质保资料、和主要材料的来源，这些材料在施工用水及施工过程是否出现情况异常，及时发现问题根据情况决定是否采取行动的视觉原因，检查支撑钢和多排的方向，以及混凝土构件中裂缝的众多元素的设计特征使得情况由于腐蚀确定了初始裂缝越来越多的混凝土加固元件的结构。

3.2钢筋锈蚀情况普查

钢筋的腐蚀程度是通过损伤和非破坏性方法的组合来测量的。首先，非破坏性检查方法主要使用电位测量。半电池方法的优点是测试过程简单可以确定腐蚀结构和非腐蚀区域的缺失，这是对混凝土增强材料腐蚀速率的定量评估。然后根据检测分析选择典型的腐蚀位置，前面下降，检查生锈的细节和泄漏表面的切口。根据现场条件，可能属于商业或住宅区域的主要部件需要监控混凝土的腐蚀和开裂。

首层柱是24×A，五层柱15×Q，五层柱15×A，五层柱15×N，六层柱15×Q，六层柱6×N第6层柱，11×F第6层柱，13×B8层柱，轻腐蚀，第6层柱15×N，7层柱14×A，7层柱12×18+21×MN粉碎混凝土；打开混凝土构件的混凝土保护层进行检查，双层加热22xC，双热18xG，三重热量10xQ，四倍加热11×Q，4层柱19×Q，5层柱14×E，6层柱19×Q柱，7柱14×E，8柱4×P，8层柱13-14×H顶梁10×NQ轻微生锈钢棒，13倍速×13倍×13倍×13倍×13倍×13倍×13倍×13倍×13倍×20倍×8倍，高速梁13-14xB，中间评估钢腐蚀，3层排14xE，6层梁13-14xB钢棒适合生锈，钢筋略微生锈。

3.3钢筋保护层厚度检测

钢棒保护层的厚度由下列方法确定：（1）从保护层末端直接测量，（2）保护混凝土层的开口钢检测直至开口边缘的测量，（3）采用钢筋探测仪扫描，根据这三种方法相比较方法（1）和（2）的优点是直观和清晰的，但方法（1）不具代表性，方法（2）具有破坏性，以及一些技术方法可以与实际工程结合使用，板和柱元件分开。样本中的对照组数量可以满足相关国家的标准。该网站已决定使用上述三种方法进行全面测试。其中，钢筋探测器使用方便，数字化精度准确，虽然直接在保护膜层上测量的数据存在微小误差，但对建筑物影响很大。如果对要测量的层数没有特殊要求，则该任务可以与结构元件的结构强化检测相结合。钢筋扫描仪的原位分析结果发现钢筋检测器的混凝土结构保护层厚度较薄，因此可以检测到钢筋的腐蚀。

用于普通防腐钢部件的解析器，五层钢柱被15xA钢角腐蚀，外表面部分腐蚀，内表面仍然良好，距离地面350mm处腐蚀较重，钢棒不垂直，倾斜并且钢筋保护层的厚度从顶部到底部减小。保护层的最小最小厚度约为10毫米。五层柱子的每个15xN的外层有点生锈。在离地面小于1000mm的距离处，内表面几乎不会损坏，并且钢筋混凝土保护层小至约10mm。六层15×N钢角钢在离地面330mm处生锈，并逐层减少。钢筋的下部生锈了。混凝土的下保护层约为10mm，上保护层的厚度增加。七层高的柱子，每层14xA，离地面不到100毫米，有生锈和生锈的区域。这是顶排和底排的组合，并且格栅的表面部分地破裂。保护层是15毫米。试验结果表明，在国家标准25mm规定的正常内部环境下，生锈钢筋混凝土保护层的厚度小于钢筋混凝土保护层的厚度。

3.4混凝土施工质量及缺陷检查

蜂窝，砾石，裂缝，孔洞，松动接头，冷接缝等表面质量和混凝土缺陷检查使用小锤子确保齿形鼓在弯曲部分的表面上是空的，并测量最重的部分的损坏。这包括弯曲建筑物一般变形等，他们在建筑物的其他检查到了许多蜂窝，槽和孔，它们影响了5层15xN极上的混凝土和钢筋的腐蚀。在混凝土表面，分离，土壤，蜂窝，冲孔，松动，混凝土表面CO2，水分，氧气或其他有害大气环境的低水泥含量可以很容易地穿过混凝土保护层表面。钢梁是它形成在板材的表面上并以电化学方式起反应。一些因素是界面表面和界面结构形成不良现象，并且一些弱化的界面孔有助于有害离子的渗透，从而在界面处形成裂缝，导致混凝土或钢棒失效促进腐蚀。

3.5混凝土碳化深度检测

如何测量混凝土的碳化深度：（1）在混凝土上打一个洞，然后在干净的混凝土表面上撒上1％的酚酞醇溶液将会立即漂浮灰烬。（2）利用钻芯法先取芯样或者钻出孔洞周围混凝土用酚酞醇溶液检测。在现场测试中，使用上述两种方法进行完整测试。结果表明，建筑物主要结构构件的碳化程度更加明显，构件的碳化深度超过6mm这是混凝土钢材腐蚀程度的重要指标之一。施工质量差，混凝太松散，渗透率高是混凝土碳化速率过高的重要原因。混凝土中含量的测定波纹钢筋混凝土样品来自对照组件。将溶液用0.08mm筛孔研磨并使用硝酸银滴定。确定Cl的含量测量值的Cl含量是混凝土中的Cl含量，需要将其转换为Cl含量作为水泥重量的百分比，以便与标准分析的限值进行比较应该指出的是。实验室测试结果显示测试混凝土样品的总混凝土体积的0.0058％，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）的Cl含量表示所用水泥的百分比。在正常内部环境中C1最大含量为1.0％测试数据切换到水泥含量的％Cl。根据总体情况，Cl含量比国家标准限制低0.046％。

3.6检测鉴定结论

根据试验结果，建筑铁腐蚀和混凝土裂缝主要与混凝土保护层厚度有关。根据国家标准的要求，混凝土蜂窝，孔洞等也存在一定影响。

3.7处理措施

在腐蚀处理钢之前暴露于腐蚀的所有部件（例如柱子，裂缝，地板等），打开混凝土保护层检查腐蚀程度和检查腐蚀情况，并设置以下三个条件。

（1）关于细微粗糙组分和局部腐蚀，除去混凝土耐腐蚀层，并用掺西卡901防腐蚀溶液处理。

（2）对于严重腐蚀的部件，除了去除混凝土保护层和使用耐腐蚀的掺西卡901缓蚀剂外，钢筋需要用强烈的局部腐蚀代替。

（3）除上述方法外，还必须对耐腐蚀混凝土进行特别重熔，并对钢材进行检查。

4结语

（1）为了避免混凝土裂缝和钢筋腐蚀安全问题，必须在建筑物的检查和评估过程中及时对钢筋的腐蚀进行非常重要的评估和处理。

（2）应仔细研究钢的所有腐蚀情况，以确定钢筋腐蚀的实际原因，并为结构加固提供解决方案。

（3）由于钢筋腐蚀导致的检查和识别情况具有一定的普遍性。因此，有必要在加工前监控主要部件工件。

参考文献：

[1]GB50010—2002.混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2016.（03）34-36.

[2]GB50204—1992.混凝土结构工程施工及验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2017.（05）29-31.