原创《水利工程混凝土建筑物老化病害的检测方法探析》
该文是水利工程论文如何写和水利工程和检测方法探析和病害有关开题报告范文。
【摘 要】混凝土是水利工程建设当中必备的材料之一,其质量决定了水利工程当下质量水平.混凝土具备良好的力学性能,但是随着时间的推移,混凝土依旧会出现老化现象,尤其在水利工程当中,因为水体侵蚀的影响,混凝土老化的速度会增加,那么为了避免水利工程混凝土老化病害问题,就有必要采用相关方法进行检测,本文将对此分析.
【关键词】水利工程；混凝土老化病害；检测方法
混凝土老化病害在所有工程当中都会出现,主要表现为混凝土强度损失、内部缺陷、混凝土碳化及钢筋锈蚀等.为此本文将结合实例水利工程,对其中混凝土建筑物老化病害检测方法进行分析.
1.水利工程混凝土建筑老化病害检测方法
1.1 通过混凝土强度评估
混凝土在整体结构中必须具备足够的承载能力,否则建筑物的稳定性与质量都会受到影响,因此混凝土的抗压强度是检验工程质量的核心指标之一.而关于混凝土抗压强检测的方法较多,主要包括钻芯法、回弹法、贯入阻力法等.
1.1.1 钻芯法
钻芯法是一种较为传统的检测方法,具有结果准确的优点.钻芯法就是对检测目标的某个部分,取出具有代表性、规格相符、数量充足的样品,通过抗压试验得出混凝土的实际抗压强度,将实际抗压强度与设计要求比对,如果实际抗压强度低于设计要求,就说明混凝土结构存在质量缺陷,再通过两个数值比对之差,可以得知混凝土质量缺陷的程度,由此可见,钻芯法得出的结果能够得出较为完整的结果[1].
钻芯法虽然理论上应用效果良好,但在实验中,此项方法表现出了两种缺陷,即稳定性不足、造成检测目标损伤.
1.1.2 回弹法
回弹法属于一种无损检测法,因此回弹法的应用价值更高.回弹法主要依靠回弹仪来实现检测,首先通过回弹仪的冲击锤向混凝土施加冲击力,产生冲击回波,再依靠回弹仪来接收冲击回波的波形即可得知混凝土的质量.此外,回弹法也存在一些缺陷,例如在水利工程当中,因为环境因素其混凝土结构可能长时间处于潮湿状态,这种状态可能会影响到检测结果的准确性[2].
1.2 通过混凝内部缺陷评估
超声波检测法是近代出现的一种无损检测法,其原理与回弹法类似,均是向混凝土结构施加某种能量来实现检测,但不同的是超声波检测法的能量为超声波,这种能量具有渗透性,当其与建筑结构相互接触之后,不会形成回波,而均匀沿着混凝土结构表面,以球形向四周扩散,此时如果混凝土表面存在缝隙,则说明混凝土结构必然存在质量问题,这种质量问题很可能是因为老化病害造成的 [3] .
1.3 通过混凝土碳化和钢筋保护层厚度评估
混凝土在碳化过程中逐渐由碱性转化成中性,钢筋在碱性环境中表面会形成一层钝化膜,能有效抑制钢筋锈蚀.而当混凝土碳化后,保护钢筋的钝化膜就处于活化状态,在氧和水的作用下,钢筋产生化学腐蚀.钢筋一旦锈蚀,由于铁锈体积比原铁体积大2 ～ 3 倍,膨胀将使混凝土保护层开裂、剥落,碳化后的混凝土质地疏松,强度降低,从而影响了结构的整体承载[4].
基于上述原理,通过对钢筋混凝土构件混凝土碳化深度和混凝土保护层厚度的测试进行数据处理,并结合局部打开观察的方法对钢筋锈蚀状态进行评估.
2.实例水利工程混凝土建筑物老化病害的检测
2.1 实例概况
某水利水库工程建设与1997 年,至今已经21 年,因此在长年累月的运作之下,该工程混凝土存在较多的老化病害问题.该工程为了能够保障检测的质量,首先进行了检测技术筛选工作,筛选当中为了避免本就存在老化现象的混凝土建筑状态恶化,所以排除了有损检测法（钻芯法）,主要使用无损检测法,采用回弹法结合超声波检测法.先通过回弹法对混凝土建筑老化现象进行检测,每建筑检测3 次,之后针对3 次检测结果偏差较大的建筑,再进行超声波检测.另外再选取2 处构件测量钢筋保护层厚度和同一部位的混凝土碳化深度来评估内部钢筋的锈蚀状态.
2.2 回弹检测工作分析
首先对实例水利工程回弹检测的工作流程进行介绍.在工作当中,先统计该工程内所有待检目标（5 个待检点）,用回弹仪对待检目标进行逐一检测,每次检测重复3 次,如果3 次检测结果一致或误差不超过15MPa,那么说明回弹法检测结果准确,如果超出15MPa,则需要通过超声波检测来进行检测.
检测结果如表1 所示.
由表1 可见,该工程待检点2、3、4 都需要进行复检,因为各自3 次检测最大误差值超过了15MPa,无法保障检测结果的代表性.
2.3 超声波检测工作分析
针对待检点2、3、4 进行超声波检测,主要依靠超声波发射器、换能器、PC 端数据显示软件来实现检测.检测当中,首先人工手持超声波发射器向各待检点发出超声波,之后利用换能器接收超声波在待检点表面散开的波形,再将波形发送到PC 端,通过PC 端的数据处理功能,使波形呈数据形式显示,人工可以之间了解到待检点是否存在缝隙.
结果显示,该工程待检点2、3 各存在8、3 处缝隙,其中待检点2 缝隙较多最大深度可达27cm； 待检点3 缝隙较少最大深度可达31cm,说明该工程待检点2、3 存在质量问题,可能是因为老化病害现象引起的,而待检点4 表面存在1 处缝隙,深度达2.3cm,并不能构成太多的影响,可以忽略不计.
2.4 混凝土碳化和钢筋保护层检测工作分析利用小型钢筋保护层测定仪测量钢筋保护层厚度,利用酒精酚酞试剂测量混凝土的碳化深度.检测结果如表2.
由表2 和图1~ 图2 可见,2 处有70% 的部位碳化深度大于钢筋的保护层厚度,这些部位钢筋已经失去混凝土的碱性保护,处于易蚀状态.现场局部打开上述部位发现内部钢筋已经锈蚀.
2.5 混凝土建筑物老化病害处理方法
2.5.1 混凝土内部裂缝处理方法
为了消除待检点2、3 的缝隙现象,在环保角度上选择了混凝土裂缝注浆技术来进行处理.注浆材料为环氧树脂类高分子材料,这种材料属于高环保性的材料,所以提高了此项技术的环保价值.在处理当中,该工程主要将泵连接细管将细管连接到缝隙当中,之后调试注浆设备的压力参数,使得环氧树脂类高分子材料缓缓进入裂缝当中,当环氧树脂类高分子材料填满缝隙之后,迅速封闭缝隙口,待24h 之后即完成了修复.
2.5.2 混凝土表面防碳化处理方法
对混凝土碳化深度大于钢筋保护层厚度或碳化深度虽小但碳化层疏松剥落的,应凿除碳化层,粉刷高强砂浆或浇筑高强混凝土.对钢筋锈蚀严重的,应在修补前除锈,视情况和结构需要加补钢筋.
混凝土碳化处理可以在混凝土表面刷涂环氧厚浆涂料,该涂料稳定性金、物理机械性能和密封性能都比较好,保护周期可在12 年以上,同时施工方便,既适合手涂,又适合机械喷涂.还可使用硅粉砂浆处理,硅粉砂浆由普通水泥砂浆掺和硅粉拌合而成,适用于混凝土碳化层凿除后的重新粉刷.硅粉砂浆优点是抗磨性能和抗压强度比水泥砂浆高,碳化深度慢.
防碳化处理后的结果,要达到阻止或尽可能减缓外界有害气体进入混凝土内侵蚀,使混凝土内部及钢筋一直处于高碱性环境中.
结语：
本文主要分析了水利工程混凝土建筑物老化病害的检测方法.分析首先对常见的水利工程混凝土建筑老化病害检测方法进行了简单的介绍,具体内容包括钻芯法、回弹法、超声波检测法,此部分了解了各项技术的优劣点与特点.其次结合实例,分析其中混凝土建筑老化病害检测的方案,得知检测所应用的技术种类,再针对各项技术的检测结果,证实技术的有效性.最终阐述了混凝土建筑物老化病害处理方法.
参考文献：
[1] 张川. 水利水电工程中钢筋混凝土病害与防治措施浅谈[J]. 自然科学: 文摘版,2015(9):224.
[2] 李顺勇. 水利水电工程中钢筋混凝土病害与防治措施[J]. 江西建材,2015(5):95-96.
[3] 张京鹏. 浅谈混凝土常见病害及防治[J].中国建设信息化,2015(13):70-71.
[4] 徐兴刚. 结合设计和验收规范对钢筋保护层厚度检测的分析与探讨[J]. 工程质量,2016,34(5):22-26.
作者简介：
卓林,安徽省大禹水利工程科技有限公司；安徽省建筑工程质量监督检测站,安徽合肥.
水利工程论文参考资料：
该文总结，本文是一篇关于水利工程和检测方法探析和病害方面的相关大学硕士和水利工程本科毕业论文以及相关水利工程论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料。
