③ 钻芯法,适用范围广,测试结果直观、准确;检测部位局部破损;根据圆柱体芯样强度推定抗压强度。具有一定限制条件:被检测混凝土强度不小于10MPa;单个构件抽取芯样不宜超过3个,预应力构件慎用;适用龄期范围:不小于28d。
④ 后装拔出法,测试精度高,使用方便,适用范围广;检测部位微破损。根据埋件的抗拔力推定抗压强度。被检测混凝土强度应不小于10MPa;适用龄期范围:不小于28d。
⑤ 超声法,属无损检测,使用方便,适用范围广;测试结果综合反映了施工质量;参数判读较直观。推定混凝土内部空洞、不密实区、裂缝深度、损伤层厚度、新老混凝土结合面质量及混凝土匀质性。测试面应修理平整,测试应尽量避开钢筋。
(2)砂浆强度
① 轴压法,属原位检测,直接在墙体上测试,测试结果综合反应了材料质量和施工质量;直观性、可比性强;设备较重;检测部位局部破损。推定普通砖砌体的抗压强度。限制条件:槽间砌体每侧不应小于的墙体宽度1.5m;同一墙体上的测点数量不宜多于一个;测点数量不宜太多:限用于240mm砖墙。
② 扁顶法,属原位检测,直接在墙体上测试,测试结果综合反应了材料质量和施工质量;直观性、可比性强;扁顶重复使用率较低,砌体强度较高或轴向变形较大时难以测出抗压强度;设备较轻;检测部位局部破损。推定普通砖砌体的抗压强度;推定具体工程的砌体弹性模量。槽间砌体每侧的墙体宽度不应小于1.5m;同一墙体上的测点数量不宜多于一个;测点数量不宜太多。
③ 原位双剪法,属原位检测,直接在墙体上测试,测试结果综合反应了砂浆质量和施工质量;直观性较强;设备较轻便;检测部位局部破损。推定烧结普通砌体的抗剪强度,其它墙体应经试验确定有关换算系数。当砂浆强度低于5MPa时,误差较大。
④ 推出法,属原位检测,直接在墙体上测试,测试结果综合反应了砂浆质量和施工质量;设备较轻便;检测部位局部破损。推定普通砖砌体的砂浆强度。当水平灰缝的砂浆饱满强度65%时,不宜选用。
⑤ 筒压法,属取样检测;仅需利用一般混凝土试验室的常用设备;取样部位局部损伤。推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度。测点数量不宜太多。
⑥ 砂浆片剪切法,属取样检测;专用的砂浆测强仪和其标定仪,较为轻便;试验工作较简便;取样部位局部损伤。推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度。
⑦ 回弹法,属原位无损检测,测区选择不受限制;回弹仪有定型产品性能较
稳定操作简便;检测部位的装修面层仅局部损伤。推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度;适宜于砂浆强度均质性普查。砂浆强度不应小于2MPa。
⑧ 点荷法,属取样检测;试验工作较简便;取样部位局部损伤。推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度。砂浆强度不应小于2MPa。
⑨ 射钉法,属原位无损检测,测区选择不受限制;射钉枪、子弹射钉有配套定型产品,设备比较轻便;墙体装修面层仅局部损伤。烧结普通砖和多空砖砌体中,砂浆强度均质性普查。定量推定砂浆强度,宜与其它检测方法配合使用;砂浆强度不应小于2MPa;检测前,需要用标准靶检校。
3.2涵闸主体主要施工缺陷
(1)混凝土强度内部不密实
混凝土及钢筋混凝土结构物在建造施工过程中,有时因漏振、漏浆或因石子架空在钢筋骨架上,易导致混凝土内部形成蜂窝状不密实区或空洞。这种缺陷的存在往往会使结构或构件的整体承载力严重下降,因此采用有效方法查明混凝土结构缺陷的性质、范围及尺寸,以便进行技术处理,是工程建设中一个重要课题。
雷达技术和超声波技术已被运用于混凝土构件无损检测中,雷达系统根据电磁脉冲传播到目标物反射回来的时问来确定目标物的深度和位置,传播速度取决于物质的电磁特性;而超声波成像根据低频弹性波对空隙产生绕射现象使得首波时间变长,从而确定混凝土中的缺陷。
目前,在检测混凝土构件的缺陷方面,超声无损检测的应用比较广泛。其主要方法是:首先测出超声波在混凝土构件各段的传播速度,再比较所测速度值的差异,找出有突变的地方,进行分析,从而判断缺陷的形态、范围等。超声波检测仪器比较简单,便携,操作比较方便,所以被广泛应用于混凝土结构缺陷检测。
(2)浆砌石砂浆不密实
现象:已砌筑部位有缝隙,拆开检查可见砂浆不饱满。 原因:砂浆填筑不饱满;灰缝宽度不够;没有分层卧砌。 (3)填土压实度低
工程施工中填土的压实方法一般有机械和人工夯实。机械一般使用压路机碾压、蛙式夯、振动夯、冲击夯等,人工主要使用木夯。影响填土压实度的因素有回
填的含水量、碾压机械的匹配,回填土的虚铺厚度及工艺方法、机械设备数量、人员组织、压实遍数等。
造成填土压实度低的主要原因有三类,一是土质不符合要求,可采用换土或土质改良措施(化学处理剂或其他)进行处理;二是一次填实厚度较大,可采用分层填实,分层厚度不超过机械的碾压能力;三是夯实工艺不合格,应调整合适的夯实机械及工艺进行施工。
目前,我国现行规范中可供选择的测定压实度的基本方法有:环刀法、灌水(砂)法和核子密度仪法。前2个方法需要燃烧烘干,因此检测时间长,影响施工进度;核子密度仪法不仅需要灌砂法的标定,而且有辐射对人体伤害较大。
环刀法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土,其龄期不宜超过2d,且宜用于施工过程中的压实度检测。用酒精燃烧法测定细粒土含水量时用土量为15~20g,铝盒为小铝盒,用烘干法测定时为环刀中全部材料。
挖坑灌砂法适用于在施工现场测定基层(或底基层)、砂石及路基土的各种材料压实层的密度和压实度,也适用于沥青表面处理、沥青贯入式路面层的密度和压实度检测,但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测(也适用于甲方或监理要求全部使用此法检测土方密实度)。
3.3涵闸的老化病害
(1)混凝土碳化深度
用合适的工具在测区表面形成直径约为15mm的孔洞,其深度约等于保护层厚度,然后除去孔洞中的粉末和碎屑,不能用液体冲洗。用浓度为1%的酚酞酒精溶液立即洒在孔洞壁的边缘处,再用钢尺测量自混凝土表面至深处不变色,在测区中选取n个碳化深度测点,得到相应碳化测量值,即可进行平均碳化深度值的计算。
(2)钢筋保护层厚度
1)电磁感应法钢筋探测仪检测,该检测仪由单个或多个线圈组成的探头产生电磁场,当钢筋或其它金属物体位于该电磁场时,磁力线会变形。金属所产生的干扰导致电磁场强度的分布改变,被探头探测到,通过仪器显示出来。如果对所检测的钢筋尺寸和材料进行适当的标定,可以用于检测钢筋位置、直径及混凝土保护层厚度。
2)雷达仪检测,该仪器由雷达天线发射电磁波,从与混凝土中电学性质不同的物质如钢筋等的界面反射回来,并再次由混凝土表面的天线接收,根据接收到的电磁波来检测反射体的情况。
(3)氯离子含量
氯离子是诱发钢筋锈蚀的重要因素,为了避免钢筋过早锈蚀,混凝土原材料中氯离子含量的控制相当严格。我国相关规范明确要求混凝土在选配水泥、砂、骨料、外加剂、拌和水等混凝土原材料时,必须进行氯离子含量的测试,从根本上避免将过量氯离子带入混凝土中。结构混凝土中氯离子含量的测试,对于结构安全性的评估起到很大的作用,同时为旧结构的改造和修补提供极具参考价值的依据。
氯离子含量的测试一种是滴定法、离子色谱法和电极选择法。
滴定法又分为显色滴定法和电位滴定法。显色滴定法主要采用的是莫尔法,但该法随着滴定剂加入量的增大,被测溶液中氯化银增多,溶液变得越发浑浊,同时作为指示剂的铬酸钾本身颜色也较深,指示剂的用量多少也会影响终点,并且有时还会出现滴定终点反复等不利因素。电位滴定法是通过测量滴定过程中电池电动势的变化来确定滴定终点的滴定方法。在滴定点前后,待测离子浓度通常连续变化n个数量级,引起电位的突跃。缺点在于银电极的本身结构不稳定,造成重复性较差,电极的维护比较麻烦,操作比较繁琐。试验所用甘汞电极高温时不稳定,一般只适用于70℃以下的测量,且不宜在强酸或强碱介质中使用,容易造成甘汞电极被氧化。
离子色谱法,该法可同时测定水样中的多种离子,其操作简便、分辨率和灵敏度高、效率高,同时用氯标准系列对样品定量准确。但采用离子色谱方法时,仪器投入大,广泛应用还有困难。此外,离子色谱方法主要适用于水样的测定,对于固体样品,前期处理较为复杂。
电极选择法试验过程中使用Cl-选择性电极和双盐桥甘汞电极,应用标准曲线法直接测定溶液中的氯离子浓度。丹麦Germann公司开发了RCT混凝土氯含量快速测试仪用于现场检测混凝土中氯离子含量。Germann公司与丹麦、瑞典、芬兰、卢森堡、加拿大和美国的14家检测机构对该方法与其他标准方法进行了比较试验。结果表明,该方法的测试结果可以满足工程精度要求。鉴于该法操作快速、简单,可用于现场混凝土质量控制,是值得推崇的试验方法。
氯离子含量测定仪遵循《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476-2008、《海砂混凝土应用技术规范》JGJ206-2010、《水运工程混凝土试验规程》JTJ270-98等相关标准制造,采用离子选择电极法,通过配备的专业软件及化学抗干扰试剂在室温
下快速测定混凝土、砂石子、水泥、拌合水等无机材料的水溶性氯离子含量,从而达到防控混凝土钢筋发生过早腐蚀的目的。仪器重量轻,机身小巧,便于用户携带,适合现场检测。氯离子浓度量测范围10-5~10-1 mol/L或0.0001%~30.00%。
(4)腐蚀电位
钢筋混凝土结构耐久性退化的原因主要有混凝土材料自身的腐蚀和钢筋腐蚀两大类,其中钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性和使用寿命的最重要的因素。钢筋的锈蚀会导致钢筋混凝土构件承载力下降和延性的降低。从而影响整个结构的安全性和耐久性严重的锈蚀甚至会导致结构的破坏。
处于不同电化学状态的钢筋,其腐蚀电位是不同的。钢筋在钝化时,其腐蚀电位升高。而由钝态转入活化态时,其腐蚀电位降低。据此,可以判断钢筋的腐蚀状态。当混凝土中的钢筋处于不同的状态态时,显示出不同的腐蚀电位,其活化区和钝化区的最大电位差达500mV,因此在两个区之间可形成“电偶”电流和电场。可以使用合适的参比电极在混凝土表面测量电场内各点的电位,测量结果以等电位线的形式给出,从等电位线上可以大致判定钢筋遭受腐蚀的可能性。在进行等电位线测量时,大多采用滚轮式或集束式参比电极,以提高测量效率和测量准确性。由于混凝土的IR降,在混凝土表面上测到的腐蚀电位是不准确的,这种情况下可以采用镶入式参比电极。
测定钢筋混凝土的腐蚀主要可分为二类方法,即电化学方法和物理方法: 电化学方法一般包括:①半电池电位测量:手持便携式和镶人式参比电极;②极化测量:线性极化电阻,包括便携式测量和镶人式线性极化传感器;③电化学噪音;④电化学阻抗谱:局部电化学阻抗谱;⑤恒电流脉冲;⑥扫描参比电极。
物理方法一般包括:①目视观察;②振动法;③红外热谱法;④声发射法;⑤x光照相法;⑥雷达波反射法;⑦电阻率测量;⑧电阻探针法;⑨嵌入式光纤传导法;⑩基于微波的方法;⑩热反射法。
(5)块石的风化
由于气温的迅速变化、气体和水的作用岩石的成分、结构和构造在不同程度上受到改造,这一作用就是岩石的风化。岩石风化的主要外因是温度变化、大气和水的作用。而岩石风化的内因是与岩石的构造,胶结物的种类,胶结形式有关。岩石风化可分为三种类型:物理风化,化学风化和生物风化。
物理风化主要包括主要包括温度、湿度变化引起的岩石胀缩、岩石裂隙中水的冻结和盐类结晶引起的撑胀、岩石因荷载解除引起的膨胀等。