混凝土结构缺陷检测与评估技术研究

混凝土结构缺陷检测与评估技术研究

郑茂

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摘要：混凝土结构是我国最为常见的建筑类型，随着我国经济的飞速发展，城市建设规模不断扩大，基础设施建设也不断加大，各种新老结构相继投入使用，随之而来的是混凝土结构缺陷的出现。混凝土结构缺陷会影响到建筑物的结构安全和使用寿命，因此必须加强对混凝土结构缺陷的检测和评估，及时采取加固措施。本文结合工程实例对混凝土结构缺陷检测与评估技术进行了研究，主要内容包括：介绍了混凝土结构检测方法和评估方法；总结了混凝土结构缺陷检测与评估技术，包括钻孔取芯检测法、无损探伤法、钻芯法、回弹法等；分析了不同方法的适用范围和优缺点；最后指出了目前研究中存在的问题。

引言

随着我国经济的飞速发展，城市化进程的加快，各种建筑工程项目不断增加，由于混凝土材料本身具有很强的流动性和收缩性，因此在施工过程中难免会出现裂缝、钢筋锈蚀、混凝土碳化等现象。这些现象对建筑物结构的耐久性和安全性会产生不良影响，进而影响到建筑物的使用寿命和使用安全。因此，必须加强对混凝土结构缺陷检测与评估技术的研究，及时采取加固措施，保证建筑物的安全使用。目前常用的检测与评估方法有钻孔取芯检测法、无损探伤法、钻芯法、回弹法等。本文对不同方法的适用范围和优缺点进行了分析和总结，并结合工程实例介绍了不同方法在实际工程中的应用。

1.概述

混凝土结构缺陷是建筑物使用过程中常见的问题，及时准确地掌握混凝土结构的缺陷情况，对建筑物的安全性、可靠性和耐久性具有重要意义。本文介绍了混凝土结构检测方法和评估方法，总结了常见的混凝土结构缺陷检测与评估技术，并结合工程实例对各种方法进行了分析比较。在检测中，常用的方法包括钻孔取芯检测法、无损探伤法、钻芯法、回弹法等，在评估中，常用的方法包括概率法、统计分析法、专家评估法等。各种检测方法各有优缺点，在实际应用中应根据具体情况选择合适的检测方法。文章对混凝土结构缺陷检测与评估技术进行了总结，对未来的研究方向进行了展望，以期为混凝土结构缺陷检测与评估技术提供借鉴。

2.混凝土结构检测方法及评估方法

混凝土结构检测方法主要包括无损探伤法、钻芯法、回弹法、超声回弹综合法等。在实际工程中，混凝土结构的检测方法是根据混凝土结构的实际情况制定的，也可以根据施工要求或标准进行。评估方法是根据不同的评估标准进行的，目前主要有三种，即层次分析法（AHP）、模糊综合评判法和神经网络方法。层次分析法（AHP）是将层次结构模型转化为数学模型，通过确定各因素在体系中所占的权重来建立结构体系的评估模型；模糊综合评判法是将定性判断转化为定量计算；神经网络方法是通过模拟人类思维过程，将复杂的、难以直接测量的参数与结构的某些性能指标进行对应。

3.钻孔取芯检测法

钻孔取芯检测法是一种最直接的检测方法，具有操作简单、检测效率高、成本低等优点，但是需要在结构中钻取直径大于10 cm的芯样，对结构的损伤较大，并且在建筑使用过程中，钻芯法无法现场进行检测，因此只适用于现场检测。《混凝土强度检测技术规程》（CECS03:89）规定了钻芯法的适用范围和条件，并对钻芯法的试验方法作了详细说明。按照该规程要求，钻孔取芯前应采用“三水”、“三干”等措施进行湿润，且宜采用高压空气吹干钻渣。因此，钻芯法只能在构件强度不满足要求或出现表面缺陷时才能使用，对构件强度要求高的构件不适用。因此，钻孔取芯检测法适用于检查构件的强度、钢筋配置情况和缺陷情况等。

4.无损探伤法

无损探伤法是利用各种无损检测技术，如超声波、射线、超声脉冲等，对混凝土结构内部损伤进行检测的方法。通常情况下，混凝土结构内部缺陷越大，损伤越严重，而这种损伤可能会影响到混凝土结构的耐久性。因此，通过对混凝土结构缺陷大小及位置的准确测量，可以了解混凝土结构的损伤情况，进而采取相应措施进行修补加固。

无损探伤法主要包括超声波探伤、射线探伤、超声脉冲法以及超声波时差法。超声波探伤法是目前应用最广泛的一种方法，由于其具有快速、无损、高效等特点而得到了广泛应用。超声脉冲法是一种利用超声脉冲波对混凝土结构进行检测的方法，可用于对混凝土结构内部损伤大小及位置进行探测。

5.钻芯法

钻芯法是无损检测的一种，是将芯样钻成直径为40 mm~60 mm、高度为20 mm~40 mm的圆柱体。钻芯过程中，可以直接观察到混凝土内部缺陷情况，还可以通过芯样强度来推测混凝土的实际强度。在钻芯过程中，如遇到较大的空洞或蜂窝等缺陷，可将芯样切割成2个部分。在切割时要注意对混凝土结构进行保护，以免影响到芯样强度。在钻芯过程中要注意钻头的选择，可以选用较细的钻头，这样可以获得更好的结果。

钻芯法可适用于各种混凝土结构中存在缺陷的检测，但钻芯时需要在结构表面上进行切割，操作比较复杂。同时由于芯样尺寸较小、对周围混凝土扰动较大，因此检测结果受钻芯机设备、操作方法等因素影响较大。

6.回弹法

回弹法是一种简单实用的无损检测方法，通过在构件表面用回弹仪弹击，根据弹击时回弹值与构件的强度之间的关系，计算构件强度。由于回弹法可以直接测定混凝土中碳化深度，因此也常用于对混凝土碳化深度的检测。但是在实际操作中，由于构件表面的粗糙程度、裂缝和缺陷的位置和形状以及混凝土内部结构状态等因素的影响，导致其与碳化深度之间存在较大差异，这就需要采取一定的修正措施来提高检测精度。

回弹法适用于检测结构内部缺陷，不适用于结构表面或表面以下混凝土强度检测。此外，由于回弹法精度不高，需要进行大量的试验研究来确定回弹值和碳化深度值的关系。因此，回弹法只适合检测强度较低或者碳化深度较浅的构件。

结语

本文从混凝土结构缺陷检测与评估方法入手，总结了钻孔取芯检测法、无损探伤法、钻芯法、回弹法等四种常见方法的优缺点，分析了目前研究中存在的问题，主要包括：

1.目前的混凝土结构缺陷检测与评估方法大都是基于单一的方法提出的，并且有些方法不够完善，具有一定的局限性，因此应该通过多种方法综合运用来进行混凝土结构缺陷检测与评估。

2.目前常用的混凝土结构缺陷检测与评估技术虽然在一定程度上具有一定的优越性，但是还存在一些不足之处，例如：钻芯法对钢筋混凝土构件不适用；回弹法具有一定的局限性。

3.由于目前所采用的混凝土结构缺陷检测与评估技术大都是根据经验确定参数，因此在实际工程应用中具有一定的局限性。在今后的研究中应该采用计算机模拟技术对混凝土结构缺陷进行建模计算，并且在模型计算过程中考虑各种影响因素，建立起准确可靠、实用方便、高效快捷、易于推广使用的混凝土结构缺陷检测与评估方法。

4.由于各种检测技术都存在一定的局限性，因此在今后研究中应该综合各种方法，形成一套科学、完善、系统的检测技术。

参考文献：

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