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文檔簡介
1、<p><b> 摘 要</b></p><p> 本文以既有民用建筑,特別是混凝土結構和砌體結構的房屋為研究對象,對其安全性鑒定方法進行了分析和研究。文章首先介紹了國內外建筑結構安全性鑒定研究動態(tài)、民用建筑安全鑒定的既有標準,重點闡述了混凝土結構和砌體結構房屋的安全鑒定方法;然后詳細介紹了混凝土結構,建筑物結構安全性鑒定程序、工作內容以及評級標準,回彈法檢測混凝土強度的原理
2、及檢測技術,對建筑結構存在的問題及鑒定的分類做了介紹,同時對安全性鑒定的程序和內容作了詳細的介紹,主要從地基基礎、上部承重結構、圍護承重部分三個方面各個子單元以金嶺花園B區(qū)20#樓為研究對象,對其安全性鑒定方法進行了分析和研究。</p><p> 關鍵字:安全性鑒定、混凝土、砌體結構、回彈法</p><p><b> ABSTRACT</b></p>
3、<p> In this paper, both civil construction, particularly concrete and masonry structure housing study, their safety and identification methods are analyzed and studied.The article first introduces the domestic an
4、d international security identification of structural dynamics, identification of existing standards for civil security, focusing on concrete structures and masonry structures Appraisal Method for housing; and detail of
5、the concrete structure, and structural securityidentification procedures</p><p> KEY WORDS: Security identification, concrete, masonry structure, Rebound</p><p><b> 目 錄</b></p&
6、gt;<p><b> 第一章 緒 論1</b></p><p> 1.1 工程背景1</p><p> 1.2 問題的提出2</p><p> 1.3 建筑結構安全性鑒定研究的目的及意義4</p><p> 1.4 國內外建筑結構鑒定發(fā)展動態(tài)6</p><p>
7、 1.4.1 國外發(fā)展概況6</p><p> 1.4.2 國內發(fā)展概況7</p><p> 1.4.3 結構安全鑒定的現(xiàn)狀8</p><p> 1.5 本文所做的主要工作及其意義8</p><p> 第二章 建筑結構安全性鑒定及規(guī)范10</p><p> 2.1 建筑結構安全性鑒定程序及方法1
8、0</p><p> 2.1.1 民用建筑安全性鑒定程序10</p><p> 2.1.2 常用的建筑結構鑒定方法分析11</p><p> 2.2 建筑結構安全性鑒定內容13</p><p> 2.2.1 建筑結構普查內容13</p><p> 2.2.2 地基檢測15</p>&l
9、t;p> 2.2.3 建筑材料質量的檢測17</p><p> 2.3 建筑結構安全性鑒定評級32</p><p> 2.3.1 地基基礎32</p><p> 2.3.2 上部承重結構34</p><p> 2.3.3 圍護系統(tǒng)的承重部分38</p><p> 第三章 青島市金嶺花園B區(qū)2
10、0#樓安全性鑒定39</p><p> 3.1 檢測結果及分析39</p><p> 3.1.1 鑒定的目的39</p><p> 3.1.2 金嶺花園B區(qū)20#樓安全性鑒定依據(jù)39</p><p> 3.1.3 鑒定程序39</p><p> 3.2 現(xiàn)場檢測內容及結果39</p>
11、<p> 3.2.1 結構布置39</p><p> 3.2.2 地基基礎檢測41</p><p> 3.2.3 砂漿及磚強度檢測41</p><p> 3.2.4 混凝土強度檢測42</p><p> 3.2.5 裂縫及變形檢測44</p><p> 3.3 安全性評級45<
12、/p><p> 3.3.1 安全性評級依據(jù)45</p><p> 3.3.2 單元評級46</p><p> 第四章 總 結47</p><p><b> 致謝48</b></p><p><b> 參考文獻49</b></p><p>
13、;<b> 第一章 緒 論 </b></p><p> 房屋是人類與大自然和諧相處并生存發(fā)展的產(chǎn)物。原始人類最早棲身于洞穴,如北京周口店的“猿人洞”。中國古代文獻中還有巢居的記載。《韓非子·五蠹》:"上古之世,人民少而禽獸眾,人民不勝禽獸蟲蛇,有圣人作,構木為巢,以避群害。"《易經(jīng)》:"上古穴居而野處,后世圣人易之以宮室,上棟下宇,以待風雨。&qu
14、ot;從遠古人類遮風雨避群害的洞穴到用竹木土石等天然材料建造的簡易房屋、磚石(木)結構房屋、金屬結構房屋、混凝土結構房屋和膜結構房屋,人類經(jīng)歷了無數(shù)的艱辛與失敗,凝聚了無窮的智慧。隨著科學技術的不斷發(fā)展,現(xiàn)代建筑技術日臻完善,房屋高度不斷被刷新,功能已開始向智能化發(fā)展。即使如此,各種房屋結構的缺陷仍不可避免,且從建成起隨著歲月的流逝還會進一步發(fā)展,直至壽終正寢。各類房屋,不論其體形如何,不論采用何種建筑材料和結構型式,都是在各類場地上營
15、建的。即使是經(jīng)過縝密勘察、設計、施工及監(jiān)理的建筑物,巖土工程勘察、設計、施工、監(jiān)理和竣工驗收等建造環(huán)節(jié)中難免的任何細小疏漏都有可能使房屋遺留某些并不影響安全和正常使用的非結構性缺陷。房屋在建成投入使用后,還會因使用不當、使用環(huán)境改變、環(huán)境侵蝕、人為損傷、年久失修和自然災害等因</p><p> 總之,任何房屋都不是完美無缺的,通常都或多或少存在一定欠缺或不完備之處(缺陷),只不過在經(jīng)過一定時期的使用后會表現(xiàn)得較
16、為明顯而已。非結構性缺陷發(fā)展導致的累積損傷達到一定程度,就可能成為結構性缺陷,從而危及房屋安全,影響正常使用,降低耐久性。建筑不可能無限期使用,也是有生命的,因此可以把房屋比擬。就像人病了通常需要看醫(yī)生、人到中年以后需要定期體檢一樣,房屋在使用一定年限后也需要進行定期檢測鑒定,結構出現(xiàn)明顯缺陷時還需要及時診治,以便進行適當處理,確保繼續(xù)安全、正常使用。</p><p><b> 1.1 工程背景<
17、;/b></p><p> 金嶺花園B區(qū)20#樓(原名稱5#樓)位于嶗山區(qū)仙霞嶺路12號,立面如圖1.1。該建筑結構形式為磚混結構,建筑面積分別為地下室820、標準層4100、閣樓320m2)。該工程由青島金嶺實業(yè)股份有限公司建設,由青島市高科技工業(yè)園市政公用設計院設計,由福盛建設集團施工。該工程已經(jīng)投入使用多年。</p><p><b> 圖1.1 立面圖</b
18、></p><p><b> 1.2 問題的提出</b></p><p> 安全性鑒定主要是指建筑結構的安全性鑒定,其定義為:結構在規(guī)定時間內(即設計時所假定的基準使用期)、規(guī)定的條件下(結構正常的設計、施工和使用條件下),完成預定功能(如強度、剛度、穩(wěn)定性、抗裂性、耐久性)的能力。 這一定義將結構的安全性歸結了三個基本
19、的功能,其分別是安全性功能、適用性功能和耐久性功能。其中,安全性功能是指,在正常設計、施工和正常使用條件下,結構應能承受可能出現(xiàn)的各種荷載作用和變形而不發(fā)生破壞;在偶然事件(如地震、爆炸等)發(fā)生時和發(fā)生后,仍能保持必要的整體穩(wěn)定性,而不至于倒塌。適用性功能是指,在正常使用時,結構應具有良好的工作性能,其變形、裂縫或震動等均不超過規(guī)定的限值。耐久性功能是指,在正常使用、正常維護條件下,結構應具有足夠的耐久性。如保護層不得過薄。裂縫不得過寬
20、而引起鋼筋銹蝕,混凝土不得在化學腐蝕環(huán)境下影響結構預定的使用年限?!?對于結構安全性的鑒定程序主要有:調查、檢測及計算分析,按照現(xiàn)行設計規(guī)范和相關鑒定標準進行綜合評估。</p><p> 建筑物安全性涉及許多方面,諸如承重結構防止破壞倒塌,建筑部件破壞墜落,建筑設備運行,電氣和燃氣的使用,衛(wèi)生、防火、防滑、防盜等的安全性,尤其是相當于人體骨架的承重結構,直接關系著建筑物的安全,關系著人民生命財產(chǎn)安全。建筑物
21、和人一樣都有生命周期,隨著時間推移,也會生病、老化。故對在役建筑物也應像對待人一樣,需定期檢查,及時整治。在役建筑物安全性鑒定制度就和人的體檢制度一樣,是十分必要的。這個問題在發(fā)達國家已引起足夠重視,我國則重視程度不夠。有如下的主要問題亟待解決。</p><p> 建筑物在長期使用過程中,在內部或外部的、人為或自然的因素作用下,將發(fā)生材料劣化、結構損傷,損傷的累積勢必造成結構性能退化。我國建筑設計基準周期為50
22、年,據(jù)有關部門統(tǒng)計,我國在役建筑物約有50%進人老化階段,大量建筑都進入結構使用年限終結期,面臨安全性鑒定和加固問題(如中國美術館與建設部大樓2002年均開始大修與加固)。建立在役建筑物安全鑒定制度可以為舊建筑物安全使用和加固提供科學保障,也是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的一個重要環(huán)節(jié)。</p><p> 由于歷史原因,我國建筑物安全度設置水準經(jīng)歷了多次變遷,總體上處于一個較低的水準,在役建筑物安全度設置與發(fā)達國家相比,存在著
23、較大差距。此外,隨著規(guī)范標準的完善,尤其是我國抗震設防等級的普遍提高,致使相當多的在役建筑物不能滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范的要求.面臨抗震鑒定和抗震加固的要求。如深圳地區(qū),1990年以前設計、施工的建筑物按基本烈度6度考慮,1990年以后基本烈度調整為7度,至今深圳的在役建筑物尚未進行過抗震加固工作,為此也需國家制訂相應的鑒定制度,明確安全性鑒定的內容、適用標準,以便指導這方面的工作。</p><p> 我國土建工程建設
24、的施工管理水平和施工操作人員的素質相對較差,質量控制與質量保證制度不夠健全,加上不同歷史時期修建的建筑物質量受到各個時期經(jīng)濟形勢和政治運動的影響,還有一批未經(jīng)法定手續(xù)的違章建筑物.它們多處于鄉(xiāng)鎮(zhèn)與城市的結合部,主要是多層公寓住宅和廠房,如深圳僅龍崗和寶安兩區(qū),這類建筑物估計就有一億平方米,這些建筑存在眾多安全隱患,需要通過安全鑒定認定,并依靠長期的定期檢測保證其安全使用。因此建議政府建立在役建筑物的健康診治與保健體系,建立在役建筑(構)
25、物安全性鑒定制度,保證對在役建筑物的安全性及時診斷與整治,以利于國民經(jīng)濟以及城市的可持續(xù)發(fā)展。</p><p> 在役建筑物鑒定與建筑物的改造、維修、加固之間存在緊密聯(lián)系。在歐美,建設市場中維修管理費用的份額已達50%或接近50%;日本由于工程建設質量保證比較嚴格,城市現(xiàn)代化建設開始稍晚,目前的維修費用約僅占15%。美國白上世紀70年代起,新建工程就開始不景氣,而維修改造業(yè)日益興旺,美國勞工部預言(2000年)
26、,維修工作將是全美最受歡迎的九個行業(yè)之一。</p><p> 近年來,我國用于舊建筑物維修、改造和加固的投資比例增長較快,而用于新建建筑的投資比例卻有所降,據(jù)有些資料介紹,“一五”期間,更新改造資金只占同期基本建設投資的4.2%,“三五”期間已達27%,“四五”期間為31.7%,“七五”期間已達54%。我國現(xiàn)有房屋20%~30%具備改建條件,改建比新建可以更快的收回投資。據(jù)1987年初步統(tǒng)計資料分析,如果把我國
27、在役建筑物的使用壽命延長一年,就相當于新建上億平方米的房屋,或相當于創(chuàng)造幾百億元的效益。在役建筑物改造包括建筑設計用途的改變、建筑物增層以及生產(chǎn)規(guī)模的增大等。同時在役建筑物中有一定數(shù)量的城市標志性及有歷史保留價值的建筑,在對這類建筑進行維修、保護的同時,有必要對其進行安全性鑒定。</p><p> 在役建筑物改造、維修保護改變了原有結構受力體系和安全狀態(tài),因此政府有必要建立一套“在役建筑物安全性鑒定制度”,從制
28、度和法規(guī)上保證確定和消除在役建筑物的安全隱患,為在役建筑物改造加固決策提供可靠依據(jù)。</p><p> 隨著國內建筑市場國際化程度的提高,我國在役建筑物監(jiān)測鑒定制度也存在和國際市場接軌的問題。發(fā)達國家均有在役(現(xiàn)有)建筑定期鑒定的強制法律、法規(guī)或標準,而我國目前對于在役建筑物則無定期鑒定之規(guī)定。因此有必要參照國外的經(jīng)驗制訂適合我國情況的法律法規(guī)。改革開放后,一些重大工程在建成后移交給出資的公司代營管理。建立在役
29、建筑物安全性鑒定制度可以為這些建筑物的維修管理提供法律、法規(guī)依據(jù)。</p><p> 從近年的情況看,建筑物的檢測、鑒定已在各地發(fā)展成為一個新興的行業(yè),可以吸收眾多從業(yè)人員,有利于開辟就業(yè)渠道,緩解社會上的失業(yè)壓力。政府部門宜因勢利導,及時制訂相關的管理與技術標準,研究確定成立專職的安全鑒定工程師注冊制度,并與制定建筑物定期檢測、鑒定的強制法規(guī)相配合。</p><p> 1.3 建筑結
30、構安全性鑒定研究的目的及意義</p><p> 建筑物安全性涉及許多方面,諸如承重結構防止破壞倒塌,建筑部件破壞墜落,建筑設備運行,電氣和燃氣的使用,衛(wèi)生、防火、防滑、防盜等的安全性,尤其是相當于人體骨架的承重結構,直接關系著建筑物的安全,關系著人民生命財產(chǎn)安全。建筑物和人一樣都有生命周期,隨著時間推移,也會生病、老化。故對在役建筑物也應像對待人一樣,需定期檢查,及時整治。在役建筑物安全性鑒定制度就和人的體檢制
31、度一樣,是十分必要的。這個問題在發(fā)達國家已引起足夠重視,我國則重視程度不夠。</p><p> 在建筑結構設計時,雖然要求它在正常條件下和預定使用時間內很好地工作,以滿足設計時所賦予的功能要求,但已有的建筑結構或構件在使用過程中的實際情況是很不相同的,如使用條件、環(huán)境條件的改變或遭受自然或人為災害(地震、火災、臺風等),以及建筑物的地基不均勻沉降、結構溫度變形、屋面超重等,這些都是在設計時難以周密預計的不確定因
32、素。因此,既有建筑結構在使用過程中經(jīng)常產(chǎn)生這樣或那樣的問題,危及生活、生產(chǎn)與安全,迫切需要對其進行安全鑒定。</p><p> 隨著建筑結構的廣泛應用,其安全性成為人們普遍關注的問題。特別是隨著服役時間的增長,結構受到使用條件變化及環(huán)境侵蝕等因素的影響,結構的性能將逐漸退化,功能將逐漸降低乃至喪失(見下圖),建筑結構的安全性評定更引人注目。與此相應,結構的鑒定評估將逐步成為一項重要的工程實踐活動。</p&
33、gt;<p> 圖1.2結構功能隨時間變化</p><p> 由此可見,對已有建筑結構進行安全鑒定有如下必要性:</p><p> 1.建筑物經(jīng)過一段時間的使用后,甚至有的己經(jīng)超過當初設計使用年限,發(fā)生不同程度的老化;</p><p> 2.既有建筑物發(fā)生了異常的變形或開裂,影響正常使用;</p><p> 3.既有建
34、筑物由于某種原因發(fā)生一次或多次失穩(wěn)或脫落事故;</p><p> 4.對重要的特殊建筑物,需要進行定期檢測鑒定;</p><p> 5.建筑物遭受地震、火災、臺風、爆炸等偶然事件的破壞;</p><p> 6.建筑結構的用途或建筑結構所承受的荷載發(fā)生重大變化。</p><p> 1.4 國內外建筑結構鑒定發(fā)展動態(tài)</p>
35、<p> 1.4.1 國外發(fā)展概況</p><p> 國外從上世紀40年代到現(xiàn)在,對既有建筑物的鑒定工作大致可以分為以下三個階段:</p><p> 1.探索階段:大致從上世紀40年代到50年代末期。主要特點為注重對建筑結構缺陷原因的分析和修補方法的研究。</p><p> 2.發(fā)展階段:大致從上世紀60年代初70年代末期。主要特點是注重對建筑物
36、檢測技術和評價方法的研究。這一階段出現(xiàn)了破損檢測、非破損檢測、物理檢測等幾十種現(xiàn)代檢測技術,也提出了諸如分項評價、綜合評價等多種評價方法。</p><p> 3.完善階段:主要從上世紀80年代至今。主要特點如下:引入工程學科知識,獲取專家的個人知識,研制專家系統(tǒng);注重規(guī)范、評價標準的制定;注重檢測手段、檢測技術的更新;強調綜合評判和宏觀經(jīng)濟效果。</p><p> 當前,各經(jīng)濟發(fā)達國家
37、在經(jīng)歷了“大規(guī)模新建”、“新建和維修并舉”兩個階段以后,已經(jīng)將重點轉向了既有建筑的維修和改造階段。例如在英國,1965年至今的維修改造項目逐年增加,據(jù)統(tǒng)計1978年投資用于改造的費用是1965年的3.76倍,至1980年維修改造的投資占建筑總投資的34%;美國90年代初用于舊建筑的維修加固上的投資占總建筑投資的50%,英國這一數(shù)字為70%,德國則達到80%。</p><p> 各國政府也十分注意加強對建筑物鑒定
38、及相關技術標準的立法、標準化和規(guī)范的研究和編制。“國際建筑研究和信息委員會”為了進一步開展建筑物和維修行業(yè)工作,新設立了“W70委員會”,這個委員會的全稱是“建筑物維修改造委員會”,專門從事建筑物維修改造的研究、調查、信息交流和組織編制標準規(guī)范等工作。</p><p> 1.4.2 國內發(fā)展概況</p><p> 我國從建國初期至“文革”期間,由于各種原因既有建筑結構的鑒定與評估工作相
39、對較少。在這期間,絕大部分的建設資金都用于新建項目,對舊建筑物的安全鑒定維修資金相對較少,而建國后建設的建筑物和構筑物的使用年數(shù)還相對比較短,使得這段時間的鑒定與評估工作的對象主要是少量使用時間較長而且極其破舊的居民住宅以及古建筑等。由于缺乏檢測手段,這段時期的安全鑒定工作主要以經(jīng)驗為主,相應的處理也多為治標不治本的臨時措施。</p><p> 1976年以后,既有建筑結構的安全鑒定及相關技術有了明顯的發(fā)展。先
40、是建筑物和構筑物的抗震鑒定與抗震加固技術的發(fā)展。1976年唐山大地震以后,國家每年都要撥出??钣糜谶M行建筑物和構筑物的抗震加固,全國各科研部門以及各高校也都進行了大量的相關課題研究。這些極大地促進了民用建筑結構安全鑒定與相關技術的發(fā)展。</p><p> 后來在1985年,經(jīng)國務院批準,開展了建國以來第一次城鎮(zhèn)房屋的普查工作。為配合這次普查,國家建設行政主管部門組織有關技術部門編制了《房屋完損等級評定標準》和《
41、危險房屋鑒定標準》(JGJl25—99)等規(guī)范標準。</p><p> 1976年開始的抗震鑒定工作和1985年開始的全國性房屋普查及隨后的大規(guī)模的修繕,標志著我國的工程建設已從新建為主轉變?yōu)樾陆ㄅc維修加固并重的階段。</p><p> 1989年大連重型機械廠辦公樓會議室地面突然塌陷,造成重大的人員傷亡事故。這次事故引起了建設行政部門的高度重視,當年就在全國范圍內開展了既有房屋安全性
42、的檢查工作。由于此時構件的混凝土強度、配筋、砂漿強度等檢測技術的發(fā)展與推廣,檢查鑒定工作從以定性的外觀檢查結構為依據(jù)發(fā)展到以定量檢測數(shù)據(jù)為依據(jù)的階段。與此相應,建設行業(yè)的科研基金明顯向結構耐久性、檢測、加固和改造方面傾斜,鐵路、交通、水利、電力、冶金、化工、紡織、機械等行業(yè)也開展了相應的工作,在國內形成了結構安全性鑒定與加固技術、耐久性鑒定和剩余壽命評估等相應技術發(fā)展的契機。隨后成立了全國建筑物鑒定與加固標準技術委員會和房屋安全鑒定委員
43、會,各行業(yè)和各地方鑒定及相關技術和經(jīng)驗得以交流,鑒定與加固技術向標準化方向健康發(fā)展。</p><p> 1.4.3 結構安全鑒定的現(xiàn)狀</p><p> 經(jīng)過20多年的發(fā)展,我國建筑物和構筑物的安全鑒定技術已經(jīng)臼臻完善,形成自己的體系,成為結構鑒定技術不可分割的重要組成部分。鑒定標準己經(jīng)形成了體系,其中較為常用的標準(規(guī)范)如下:</p><p> 《危險房屋
44、鑒定標準》(JGJl25—99),《房屋完損等級評價標準》、《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》(GBJ144—90),《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292—1999)等。</p><p> 這些鑒定標準將己有的建筑物結構作為主要對象,把定性的鑒定提高到定量階段,使既有結構的鑒定結果的可靠性有了很大的提高。</p><p> 到了90年代,特別是住宅商品化后,建設工程的質量成為社會關注熱點
45、。這就客觀上促進了建設工程質量的檢測和鑒定技術的發(fā)展?,F(xiàn)在建設工程質量的檢測和鑒定技術已經(jīng)超出了單純的結構安全的范疇,已經(jīng)發(fā)展為包括結構安全性鑒定、結構抗災能力與評估、工程質量問題鑒定、災后結構的鑒定與評估和結構耐久性和剩余壽命評估以及工程質量問題產(chǎn)生原因的分析工程技術。</p><p> 1.5 本文所做的主要工作及其意義</p><p> 結構安全性鑒定是評估結構在將來一段時間內,
46、在規(guī)定條件下完成預定功能的能力,即安全性、適用性、耐久性的評估。本文主要以結構的安全性鑒定為主,針對既有民用建筑物的安全鑒定問題,以既有民用建筑,特別是混凝土結構和砌體結構的房屋為研究對象,對其安全鑒定方法進行分析和研究。</p><p> 文章首先介紹了國內外建筑結構鑒定技術研究動態(tài)、民用建筑安全鑒定的既有標準,重點闡述了混凝土結構和砌體結構房屋的安全鑒定方法;然后結合具體工程實例,根據(jù)《危險房屋鑒定標準》(
47、JGJl25—99)的相關要求,從構件等級的劃分、房屋組成部分的隸屬等級確定及整棟房屋的綜合評級等三個層次對工程實例加以分析;最后結合《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292—1999)的相關內容,分析《危險房屋鑒定標準》(JGJl25—99)在具體工程應用中尚存在的一些不足。并對這些不足提出了相應的改進措施和建議,盡可能提高《危險房屋鑒定標準》(J6J125—09)鑒定的合理性,使其在對解決房屋的安全鑒定問題上有一定的應用意義,發(fā)揮
48、一定的經(jīng)濟效益和社會效益。并結合有關結構安全性鑒定的規(guī)范:</p><p> 《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010-2002;</p><p> 《砌體結構設計規(guī)范》GB 50003-2001;</p><p> 《建筑結構檢測技術標準》GB/T 50344-2004;</p><p> 《建筑結構荷載規(guī)范》GB 50009-200
49、1;</p><p> 《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-1999;</p><p> 等對青島市金嶺花園B區(qū)20#樓做了安全性鑒定報告,確保該建筑為安全性很高的建筑符合國家安全規(guī)定。</p><p> 第二章 建筑結構安全性鑒定及規(guī)范</p><p> 2.1 建筑結構安全性鑒定程序及方法</p><p
50、> 《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292—1999)(以下簡稱《民標》)是由四川省建設委員會會同有關部門共同制定的,經(jīng)會審批準為強制性國家標準,自1999年10月1日起開始旅行的?!睹駱恕返闹贫ㄊ菫榱苏_鑒定民用建筑的可靠性,加強對己有建筑物的安全與合理使用的技術管理。</p><p> 《民標》根據(jù)民用建筑的特點和當前結構可靠度設計的發(fā)展水平,采用了以概率理論為基礎,以結構各種功能要求的極限狀態(tài)
51、為鑒定依據(jù)的可靠性鑒定方法,簡稱之為概率極限狀態(tài)鑒定法。該方法的特點之一,是將已有建筑物的可靠性鑒定,劃分為安全性鑒定與正常使用性鑒定兩個部分,分別與《建筑結構設計統(tǒng)一標準》定義的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)相對應,并通過對已有結構構件進行可靠度校核所積累的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗,具體確定了滿足實用要求的不同等級的評定界限。</p><p> 《民標》定義的安全性鑒定適用于民用建筑的安全鑒定,其中包括危房鑒定及其他應
52、急鑒定,即當承重結構出現(xiàn)可能影響安全的異常征兆時,對建筑物進行的以搶險和緊急加固為目標的安全性檢查與鑒定。</p><p> 2.1.1 民用建筑安全性鑒定程序</p><p> 民用建筑安全性鑒定,應按下列框圖規(guī)定的程序(圖2.1)進行</p><p><b> 圖2.1 鑒定程序</b></p><p> 2
53、.1.2 常用的建筑結構鑒定方法分析</p><p><b> 1.傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法</b></p><p> 傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法主要以原設計規(guī)范或規(guī)程為依據(jù),按個人目視觀察及規(guī)范定值計算結果來評定結構與實際差異的一種經(jīng)驗評定法。傳統(tǒng)經(jīng)驗法的特點是荷載計算以實際調查為準,材料強度取值一般按經(jīng)驗評定,圖紙規(guī)定的材質數(shù)據(jù)僅僅作為參考,對原設計中采集的規(guī)范數(shù)據(jù)、理論公式、計算
54、圖形,主要看是否與實際結構工作狀態(tài)相符;否則,按照實際情況進行修改。這種鑒定方法鑒定程序簡單,花費人力物大少。所以對于那些受力簡單、傳力路線明確、較易分析的一般性建筑物和構筑物的鑒定,傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法仍是一種可行的鑒定方法。傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法的鑒定程序如下:</p><p> 圖2.2 傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法的鑒定程序</p><p> 傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法一般不使用檢測設備和儀器,主要憑專家個人經(jīng)驗,確
55、定建筑物或構筑物的安全性,評定結果受個人主觀因素影響較大。這樣,即使是鑒定人員專業(yè)技術水準較高,也未必判斷準確。例如,某一建筑物頂層墻體部位發(fā)生裂縫,材料專家可能判定為建筑材料因干縮或溫度作用引起的,屬于材料問題;結構專家可能判定為荷載作用下結構抗力不足,屬于結構受力問題;地基專家可能判定為地基基礎沉降作用引起的,屬于地基基礎問題;結構檢測專家可能判定為墻體材料內部缺陷作用引起,屬于內部隱患問題。不同專業(yè)背景的鑒定人員很</p&g
56、t;<p> 容易受個人專業(yè)特長的制約,可能導致判斷錯誤。</p><p> 傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法的鑒定程序主要以個人的經(jīng)驗為前提,調查過于簡單,缺乏準確數(shù)據(jù),故在工程處理上多偏于保守。但傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法在工程實踐中不斷發(fā)展,經(jīng)驗在不斷豐富,若結合進行一定的測試、觀察和驗證,便可大大提高鑒定工作的可靠程度。</p><p><b> 2.實用鑒定法</b>
57、</p><p> 實用鑒定法是在傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法基礎上發(fā)展起來的,它克服了傳統(tǒng)經(jīng)驗鑒定法的缺點,十分重視檢測手段和檢測技術。對于結構材料強度等有關力學參數(shù),采用實測值并經(jīng)過統(tǒng)計分析后才用于結構的分析計算。在各項結果的評定中,均以原設計規(guī)范的控制條件為標準,經(jīng)過討論分析后提出綜合性鑒定結論和對策建議。</p><p> 實用鑒定法在逐步調查、分析損害成因的基礎上,列出具體受鑒定建筑物的調
58、查項目、檢測內容和結構實驗方法,建立完整描述建筑物狀況的模式和表格。一般要經(jīng)過兩次以上的調查分析、逐項檢測和試驗、逐項評價、綜合評定等程序,最后得出一個比較準確的鑒定結論。</p><p> 實用鑒定的特點是荷載計算以實際調查的統(tǒng)計分析結果為準,結構材料強度取值以實測結果為依據(jù),對原設計計算采用的規(guī)范依據(jù)、理論公式和計算圖形等均加以分析,為判斷其與實際結構的差異程度,還應做一定的結構實驗加以驗證,實用鑒定法在實
59、施中的每一步驟都存在著反饋過程,其結果分析要經(jīng)集體討論或研究,充分發(fā)揮調查檢測人員的個人專長,以求比較準確地獲得各種資料數(shù)據(jù),在做好單項評價的基礎上,再集體研究做出鑒定結論。實用鑒定法的實施程序如</p><p> 下圖所示: </p><p> 圖2.3 實用鑒定法的實施程序</p><
60、p><b> 3.概率法</b></p><p> 概率法也稱可靠度鑒定法,是將結構物的作用效應S和結構抗力R作為隨機變量,運用概率論和數(shù)理統(tǒng)計原理,計算出R<S時的失效概率,用來描述結構物可靠性的鑒定方法??煽慷辱b定發(fā)是理想的方法,由于作用效應和結構抗力的不確定性、檢測手段的局限性及計算模型與實際工作狀態(tài)間的差異,使可靠度鑒定法目前尚難以進入實用階段。對于可靠度鑒定法的研究已引起
61、專家的高度重視,開發(fā)新的性能可靠的檢測儀器,也是推進可靠度鑒定法的重要手段。目前我國結構物可靠性鑒定的任務十分艱巨,所采用的鑒定方法仍然是傳統(tǒng)經(jīng)驗法和實用鑒定法,其中實用鑒定法是目前最常用的方法,概率法尚未進入實用階段。</p><p> 2.2 建筑結構安全性鑒定內容</p><p> 2.2.1 建筑結構普查內容</p><p> 民用建筑可靠性鑒定的目的
62、、范圍和內容,應根據(jù)委托方提出的鑒定原因和</p><p> 要求,經(jīng)初步調查后確定。建筑物現(xiàn)狀調查、勘測,包括結構平、立面布置、裂縫、結構側向能移、相關構造以及使用功能等。</p><p> A. 結構基本情況勘察</p><p> a.結構布置及結構形式;</p><p> b.圈梁、支撐、(或其他抗側力系統(tǒng))布置;</p&
63、gt;<p> c.結構及其支撐構造;構件及其連接構造;</p><p> d.結構及其細部尺寸,其他有關的幾何參數(shù);</p><p> B. 結構使用條件調查核實</p><p><b> a.結構上的作用;</b></p><p> b.建筑物內外環(huán)境;</p><p>
64、; c.使用歷史(含荷載);</p><p> C. 地基基礎(包括樁基礎)檢查</p><p> a. 場地類別與地基土(包括土層分布及下臥層情況);</p><p><b> b.地基穩(wěn)定性;</b></p><p> c.評估地熬承載力的原位測試及室內物力力學性質試驗;</p><p&
65、gt; d.地基變形,或其在上部結構中的反應;</p><p> e.基礎和樁的工作狀態(tài)(包括開裂、腐蝕和其它損壞的檢查);</p><p> D. 材料性能檢測分析</p><p><b> a.結構構件材料;</b></p><p><b> b.連接材料;</b></p>
66、<p><b> c.其它材料;</b></p><p><b> E. 承重結構檢查</b></p><p> a.構件及其連接工作情況;</p><p> b.結構支撐工作情況;</p><p> c.建筑物裂縫分布;</p><p><b&
67、gt; d.結構繁體性;</b></p><p> e.建筑物側向位移(包括基礎轉動)和局部變形;</p><p><b> f.結構動力特性。</b></p><p> 2.2.2 地基檢測</p><p> 建筑物和土工建筑物修建前,地基中早已存在著土體自身重力的自重應力。建筑物和土工建筑物荷載
68、通過基礎或路堤的底面?zhèn)鬟f給地基,使天然土層原有的應力狀態(tài)發(fā)生變化,在附加的三向應力分量作用下,地基中產(chǎn)生了豎向、側向和剪切變形,導致各點的豎向和側向位移。地基表面的豎向變形稱為地基沉降,或基礎沉降。</p><p> 由于建筑物荷載差異和地基不均勻等原因,基礎或路堤各部分的沉降或多或少總是不均勻的,使得上部結構或路面結構之中相應地產(chǎn)生額外的應力和變形。地基不均勻沉降超過了一定的限度,將導致建筑物的開裂、歪斜甚至
69、破壞,例如磚墻出現(xiàn)裂縫、吊車輪子出現(xiàn)卡軌或滑軌、高聳構筑物傾斜、機器轉軸偏斜、與建筑物連接管道斷裂以及橋梁偏離墩臺、梁面或路面開裂等。建筑地基在長期荷載作用下產(chǎn)生的沉降,其最終沉降量可劃分為三個部分:初始沉降(或稱瞬時沉降)、主固結沉降(簡稱固結沉降)及次固結沉降。</p><p><b> 1.沉降量</b></p><p><b> ?。?)初始沉降&
70、lt;/b></p><p> 初始沉降又稱瞬時沉降,是指外荷加上的瞬間,飽和軟土中孔隙水尚來不及排出時所發(fā)生的沉降,此時土體只發(fā)生形變而沒有體變,一般情況下把這種變形稱之為剪切變形,按彈性變形計算。在飽和軟粘土地基上施加荷載,尤其如臨時或活荷載占很大比重的倉庫、油罐和受風荷載的高聳建筑物等,由此而引起的初始沉降量將占總沉降量的相當部分,應給以估算。</p><p><b&g
71、t; ?。?)主固結沉降</b></p><p> 主固結沉降是指荷載作用在地基上后,隨著時間的延續(xù),外荷不變而地基土中的孔隙水不斷排除過程中所發(fā)生的沉降,它起于荷載施加之時,止于荷載引起的孔隙水壓力完全消散之后,是地基沉降的主要部分。次固結沉降在固結沉降穩(wěn)定之前就可以開始,一般計算時可認為在主固結完成(固結度達到100%)時才出現(xiàn)。</p><p><b> ?。?/p>
72、3)次固結沉降</b></p><p> 次固結沉降量常比主固結沉降量小得多,大都可以忽略。但對極軟的粘性土,如淤泥、淤泥質土,尤其是含有腐殖質等有機質時,或當深厚的高壓縮性土層受到較小的壓力增量比作用時,次固結沉降會成為總沉降量的一個主要組成部分,應給以重視。</p><p><b> 2.計算方法</b></p><p>&
73、lt;b> (1)分層總和法</b></p><p> 分層總和法是在地基沉降計算深度范圍內劃分為若干層,計算各分層的壓縮量,然后求其總和。計算時應先按基礎荷載、基底形狀和尺寸、以及土的有關指標確定地基沉降計算深度,且在地基沉降計算深度范圍內進行分層,然后計算基底附加應力,各分層的頂、底面處自重應力平均值和附加應力平均值。通常假定地基土壓縮時不允許側向變形(膨脹),即采用側限條件下的壓縮性指
74、標。為了彌補這樣得到的沉降量偏小的缺點,通常取基底中心點下的附加應力sz進行計算。</p><p><b> ?。?)有限元法</b></p><p> 這種方法適用于連續(xù)介質,對于一般土體可以采用非線性彈性本構模型或彈塑性本構模型,考慮復雜的邊界條件、土體應力應變關系的非線性特性、土體的應力歷史和水與骨架上應力的耦合效應,可以考慮土與結構的共同作用、土層的各向異性
75、,還可以模擬現(xiàn)場逐級加荷,能考慮側向變形及三維滲流對沉降的影響,并能求得任意時刻的沉降、水平位移、孔隙壓力和有效應力的變化。從計算方法上來說,由于其計算參數(shù)多,且需通過三軸試驗確定,程序復雜難以為一般工程設計入員接受,在實際工程中沒有得到普遍應用,只能用于重要工程、重要地段的地基沉降的計算。</p><p><b> (3)規(guī)范法</b></p><p> 《建筑
76、地基基礎設計規(guī)范》(GBJ 7-89)所推薦的地基最終沉降量計算方法是另一種形式的分層總和法。它也采用側限條件的壓縮性指標,并運用了平均附加應力系數(shù)計算,還規(guī)定了地基沉降計算深度的標準以及提出了地基的沉降計算經(jīng)驗系數(shù),使得計算成果接近于實測值。</p><p><b> 3.監(jiān)測方法</b></p><p><b> (1)監(jiān)測點布置</b>
77、</p><p> 沉降監(jiān)測采用精密水準測量的方法,測定布設于建筑物上測點的高程,通過監(jiān)測測點的高程變化來監(jiān)測建筑物的沉降情況,在周期性的監(jiān)測過程中,一旦發(fā)現(xiàn)下沉量較大或不均勻沉降比較明顯時,隨時報告施工單位。根據(jù)建筑施工規(guī)程要求和地基不均勻沉降將引起建筑破壞的機理,一般應在建筑物圍墻每個轉折點連接處設一個監(jiān)測點。</p><p><b> (2)控制點布設</b>
78、;</p><p> 由于控制點是整個沉降監(jiān)測的基準,所以在遠離基坑比較安全的地方布設2個控制點。每次監(jiān)測時均應檢查控制點本身是否受到沉降的影響或人為的破壞,確保監(jiān)測結果的可靠性。</p><p><b> 4.注意事項</b></p><p> ?。?)建筑物沉降監(jiān)測點與基點構成閉合水準測線。</p><p>
79、(2)沉降監(jiān)測按國家一等水準測量規(guī)范要求實測。</p><p> ?。?)監(jiān)測儀器采用DS05 級索佳B1自動安平精密水準儀,視線長度嚴格控制在30m以內,前后視距差<0.5m,任一測站前后視距差累積<±1.5m,視線高度(下絲讀數(shù))>0.5m。</p><p> ?。?)在各測點上安置水準儀三腳架時,控制使其中兩腳與水準路線的方向平行,第三腳輪換置于路線方向的
80、左側與右側。</p><p> ?。?)在同一測站監(jiān)測時,不進行兩次調焦,轉動儀器的傾斜螺旋和測微鼓時,其最后旋轉方向均應為旋進。</p><p> (6)水準測量測點間的站數(shù)控制為偶數(shù)站。</p><p> ?。?)測站觀測限差,基輔分劃讀數(shù)之差不超過0.3mm,基輔分劃所測高度之差不超過0.4mm,測站觀測誤差超限,在發(fā)現(xiàn)后立即重測,若遷站后才檢查發(fā)現(xiàn),從基點
81、開始,重新觀測。</p><p> (8)水準測量的環(huán)閉合差不得超過2Fmm。其中,F(xiàn)為環(huán)線長度0km。監(jiān)測過程中,對此嚴格執(zhí)行,一旦超限,立即重新監(jiān)測以確保監(jiān)測精度。</p><p> 2.2.3 建筑材料質量的檢測</p><p> 1.混凝土裂縫的檢測</p><p> 水工混凝土結構的裂縫是最普遍的病害之一。其中,有些反映了結
82、構的承載力不足,有些反映了結構的剛度偏小,有些會加速混凝土的碳化、鋼筋的銹蝕,降低混凝土的耐久性,而有些則僅僅影響混凝土結構的外觀,給人以不安全感。而形成裂縫的原因很多,有荷載超載、地基沉降引起的結構變形裂縫、混凝土干燥收縮或外界溫度變化產(chǎn)生的裂縫,還有由于施工不良、養(yǎng)護方法不當和過早脫模而產(chǎn)生的。一般來說,裂縫在混凝土的表面,具有直觀性,易被觀察和檢測。但對于一些水下結構或高空結構,需要認真的檢查和注意滲漏情況,以判別裂縫的存在。&l
83、t;/p><p> 裂縫的檢測包括很多內容:裂縫的部位、數(shù)量和分布;裂縫的長度、寬度和深度;裂縫的特征和走向以及裂縫周圍混凝土的變化情況。下面對裂縫的三個主要指標的檢測方法作一下介紹。</p><p> ?。?)裂縫寬度的測定</p><p> 裂縫的寬度一般是指裂縫最大寬度與最小寬度的平均值。所謂裂縫的最大和</p><p> 最小寬度分
84、別指該裂縫長度的10%~15%范圍內較寬區(qū)段及較窄區(qū)段的平均寬</p><p> 度。寬度的測量可用刻度放大鏡、塞尺或裂縫寬度比測表檢測?!痘炷两Y構設</p><p> 計規(guī)范》(GBJ—1089)規(guī)定一般非預應力構件的表面裂縫寬度應小于0.3mm。</p><p> ?。?)裂縫深度的測定</p><p> 裂縫的深度是指表面裂縫口
85、到裂縫閉合處的深度。深度的測量可用不同直徑</p><p> 的細鋼絲或塞尺探測,但不夠精確。一般宜采用超聲脈沖法測量裂縫的深度。</p><p> 當混凝土出現(xiàn)裂縫時,裂縫空間充滿空氣,由于固體與氣體界面對聲波構成反射面,通過聲能很小,聲波由A點繞裂縫頂端D點到達B點,根據(jù)聲波在混凝土中傳播的距離、速度,便可算出垂直裂縫的深度,見圖2.4。</p><p>
86、 首先將發(fā)射、接收換能器置于裂縫附近、質量均勻的混凝土表面,兩換能器</p><p> 邊緣間距=100、150、200、250、300mm,分別測出超聲波穿過的相應時間。</p><p> 可以計算出聲波在混凝土中的傳播速度。然后再將發(fā)、收換能器分別置于混凝土表面裂縫的兩側(圖2.4),使換能器中心連線與裂縫走向垂直。改變換能器的間距=100、150、200、250、300mm,讀取
87、相應的聲波傳播時間。計算得出聲波的傳播距離,也可得到聲波在混凝土中的傳播速度,兩者相等,建立等式,通過幾何關系得到垂直裂縫深度的計算公式。</p><p><b> ?。?.1)</b></p><p> 根據(jù)式(2.1)得到一組,應舍去其中大于對應值的,取余下的平均值作為裂縫的深度值。 </p><p> 圖2.4 超聲法檢測混凝土垂直裂
88、縫</p><p> 混凝土中聲波會受鋼筋的干擾,當有鋼筋穿過裂縫時,發(fā)、收換能器的布置應使換能器連線避開鋼筋軸線。因此超聲法不適合鋼筋布置太密的結構裂縫的檢測。同時該方法僅適用于裂縫深度在600mm以內的結構混凝土裂縫。</p><p> 對于斜裂縫也可采用類似方法,只是固定一換能器移動另一換能器,用作圖法可求得裂縫深度,見圖2.5</p><p> 圖2.
89、5 作圖法確定斜裂縫深度</p><p> ?。?)裂縫長度的測定</p><p> 裂縫的開展一般都伴有裂縫的延伸,是裂縫危害性可能增大的征兆。表面裂縫的長度可采用鋼尺度量。也可在裂縫末端附近、垂直裂縫的尖端粘貼應變片,根據(jù)應變值的變化來判斷裂縫是否延伸及延伸速度等情況。</p><p> 2.混凝土強度的檢測</p><p> 回彈
90、法檢測混凝土強度因其測試簡便、快速且精度高等特點已成為我國混凝土工程現(xiàn)場原位檢測應用最廣泛、最方便的檢測方法,對提高我國工程質量無損檢測水平、保證工程質量發(fā)揮了重要作用。</p><p> 混凝土強度是決定混凝土結構和構件受力性能的關鍵因素之一,也是評定這類結構和混凝土性能的主要參數(shù)。而混凝土的立方體抗壓強度是其彈性模量、抗拉強度、抗剪強度和耐久性等各種物理力學性能指標的綜合反映,是混凝土強度的最重要指標。&l
91、t;/p><p> 目前常用于混凝土抗壓強度檢測的方法,歸納起來大致分為非破損法、半破損法、破損法檢測、綜合檢測。非破損檢測主要有回彈儀法、超聲波法、共振法;半破損檢測有取芯法和拉出法;綜合法分超聲波法與回彈儀組合,取芯法與回彈儀和超聲波法的組合檢測等。</p><p> 回彈法是通過測混凝土表面硬度,推定混凝土強度的方法之一,比較簡單、方便,對建筑物構件無任何損傷。超聲脈沖法是將混凝土看
92、作勻質的彈性固體介質,根據(jù)超聲波在混凝土中的傳播速度推斷混凝土的強度,其影響因素較多。因此,在進行強度推定時,對各影響因素都提出了修正和采取必要的措施,但依靠單一方法推定結構混凝土強度,其精度相對較低。所以,為了從不同的角度綜合評價混凝土強度,工程中常用綜合法中的超聲—取芯—回彈組合法。</p><p> ?。?)超聲—取芯—回彈組合法的特點</p><p> 回彈法主要反映混凝土表層(
93、約3cm左右)的強度情況,而超聲波法由于聲波穿過混凝土內部,能反映混凝土內部的質量情況。</p><p> 超聲波法的聲波在混凝士中的傳播速度主要反映混凝土的彈性性質,而回彈法在一定程度上也反映了混凝土的塑性性質。</p><p> 混凝土含水量、齡期對回彈和超聲測強結果的影響相反,可相互抵消這部分影響。</p><p> 混凝土的芯樣直接取之于被檢驗結構,與
94、預留試塊相比,更能代表混凝土的實際質量,通過芯樣法校正后的混凝土強度推定值的可靠性更高。</p><p> ?。?)超聲—取芯—回彈組合法的步驟</p><p> 按超聲法和回彈法測定每個測區(qū)混凝土的聲速值和回彈值,作為推定各測區(qū)混凝土強度的綜合參數(shù)。超聲的測點應盡量靠近同一回彈值測區(qū)布置,但探頭測點不應與彈擊點重疊。</p><p> 根據(jù)測區(qū)聲速、回彈的實測
95、平均值,由f—N—V基準藍線求出測區(qū)混凝土強度值。按《超聲回彈綜合法檢測混凝土強度技術規(guī)程》(CECS02—88)建議,f—N—V基準曲線應優(yōu)先采用專用或地區(qū)測強曲線推定混凝土的強度,無該類測強曲線時,可采用全國通用測強曲線。</p><p> 通用曲線推薦采用的回歸方程為:</p><p><b> (2.2)</b></p><p>
96、 式中A、B、C—回歸方程的系數(shù),取值如表2.1:</p><p> 表2.1 回歸方程A,B、C值</p><p> f為混凝土強度值,精確至0.1N/:V為測區(qū)混凝土聲速平均值,精確至0.01km/s:N為混凝土回彈平均值,精確至小數(shù)點后一位。</p><p> 對測區(qū)混凝土強度進行修正。在超聲—回彈—取芯綜合法中,對單個構件的檢驗,芯樣不少于3個,對一批
97、構件,芯樣不少于6個。取芯前,先測出芯樣測區(qū)的聲速值和回彈值,求出按基準曲線推定的芯樣抗壓強度值;取芯后,對試件進行加工和抗壓強度試驗,計算出芯樣試測抗壓強度值,按下式計算修正系數(shù):</p><p><b> ?。?.3)</b></p><p> 式中:為測區(qū)混凝土強度修正系數(shù):為各芯樣的實測并換算成標準立方抗壓強度,N/;為各芯樣按基準曲線推定的抗壓強度,N/;
98、n為芯樣數(shù)。</p><p> 根據(jù)修正后的測區(qū)混凝土強度值,按超聲波法計算混凝土的強度平均值以及強度條件值和</p><p><b> ?。?.4)</b></p><p> 按GBJl07~87《混凝土強度檢驗評定標準》</p><p><b> ?。?.5)</b></p>
99、<p> 式中:、如均為合格判定系數(shù),按表2.2取值;</p><p> 表2.2 合格判定系數(shù)</p><p> 3.混凝土耐久性檢測</p><p> 混凝士結構的耐久性評定,主要依據(jù)的檢測項目有:建筑物所處環(huán)境狀況的調查和測定;特殊腐蝕性物質侵入深度及含量的測定;混凝土碳化深度的測定;鋼筋直徑、位置、保護層厚度及銹蝕程度的測定。下面對一些主要
100、定性、定量指標進行詳細的介紹。</p><p> ?。?)混凝土碳化深度</p><p> 混凝士中水泥水化時,形成大量氫氧化鈣,混凝土表層堿性較高,PH值為12~14,鋼筋在此環(huán)境串。表面形成鈍化膜,可阻止鋼筋腐蝕。而空氣中或混凝土使用環(huán)境中的二氧化碳會滲入其孔隙中,在潮濕條件下與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣,水泥石的堿度降到9時,混凝土表面即呈碳化層。雖然碳化后的混凝土強度有較大提高,值當
101、混凝土碳化到鋼筋表面,鋼筋的表面鈍化膜遭到破壞,鋼筋就會銹蝕。評估舊房結構的剩余壽命,一般以混凝土的碳化深度為依據(jù)。碳化測區(qū)一般選擇在構件的中部,并避開較大裂縫和孔洞。用沖擊鉆鑿開混凝土,孔徑為12~25mm,在其孔內斷面上噴灑均勻、濕潤的酚酞試液。酚酞試液不變色層即混凝土碳化部分。劃出變色界限,用鋼尺或游標卡尺量測垂直距離,即得到碳化深度Do,見圖2-8。酚酞試液由1g的酚酞,加95ml的無水酒精和5ml的蒸餾水制成。</p&g
102、t;<p> 圖2.6 混凝土碳化深度測定</p><p> 根據(jù)混凝土保護層厚度和實際碳化深度,可計算剩余碳化時間為</p><p><b> ?。?.6)</b></p><p> 式中—結構已使用時間,a</p><p> —混凝土鋼筋保護層厚度,mm</p><p>
103、 ?。?)含量及侵入深度的測定</p><p> 混凝土孔隙中的氯離子很容易與其中的游離Ca發(fā)生作用,生成溶于水Ca,使混凝土遭到侵蝕,降低了混凝土的堿性,鋼筋發(fā)生銹蝕。因此,氯離子的含量及其侵入深度是經(jīng)常需要測定檢驗的項目之一。</p><p> ?。?)氯離子含量的測定</p><p> AgNO滴定法。在混凝土均質、無鋼筋處,清除表面粉飾層,用沖擊鉆或取芯
104、機鉆取芯樣。取芯機取樣時,芯樣直徑不宣小于50mm,進行氯離子侵入深度測定時,芯樣直徑一般約70~100mm。將試樣剔除大顆粒石子,研磨至全部通過0.08mm篩,在105℃烘箱中烘干2h,并冷卻至室溫。測定時,稱取20g(精確至0.0lg)試樣,置于三角瓶中并加入200mL蒸餾水劇烈振蕩,并浸泡24h,然后用定性濾紙過濾。用硝酸銀溶液調整酸度或者用碳酸氫鈉調整堿度,將提取液的PH值調整到7~8。加入5%鉻酸鉀指示劑10~12滴后,用0.
105、02N硝酸銀溶液滴定,邊滴邊搖,直至溶液呈現(xiàn)不消失的橙紅色為止。氯離子含量p按下式計算:</p><p><b> ?。?.7)</b></p><p> 式中N—硝酸銀標準溶液的當量濃度</p><p> V—滴定時消耗的硝酸銀溶液(m1)</p><p> —浸樣品的水量(m1)</p><
106、p> —每次滴定時提取的濾液量(m1)</p><p><b> m—樣品質量(g)</b></p><p> (4)氯離子侵入深度的測定</p><p> 采用鉆芯取樣時,應先按混凝土劈裂試驗的方法將芯樣按層分開,每層為5~10mm。從每層芯樣中取出所需樣品,測定氯離子含量,取其同層樣品實測值的平均值作為該層中點氯離子含量的代表
107、值。根據(jù)各層中點氯離子含量連接成的曲線,可確定氯離子侵入深度以及氯離子含量沿侵入深度的變化情況,從而估算氯離子侵入深度的發(fā)展速度和侵入量的發(fā)展速度。利用式(2.8)進行回歸,并求出侵蝕常數(shù)(氯離子的侵入深度的發(fā)展速度)。</p><p><b> (2.8)</b></p><p> 式中D—氯離子侵入深度,mm;</p><p><
108、b> t—使用年數(shù),a。</b></p><p> 根據(jù)式(2.9)可估算鋼筋無腐蝕狀態(tài)所剩余的時間和鋼筋腐蝕已持續(xù)</p><p><b> 的時間</b></p><p><b> ?。?.9)</b></p><p> 式中—結構已使用年限,a;</p>
109、<p> —保護層厚度,mm;</p><p> —氯離子臨界含量已侵入的深度,mm</p><p> ?。?)保護層厚度測定</p><p> 鋼筋的保護層厚度過薄,或混凝土的碳化深度已超過保護層時,則鋼筋容易</p><p> 銹蝕,構件的耐久性降低。</p><p> 除了對于一些保護層已經(jīng)
110、開裂或剝離相當嚴重的構件,需要采用破損法測定</p><p> 外,一般宜使用鋼筋保護層測定儀進行非破損測定。將測定儀探頭長向與鋼筋長</p><p> 度方向平行,將測定儀上的鋼筋直徑檔位撥至最小,測距檔位撥至最大,將探頭作橫向移動,儀器指針擺動最大值時的探頭下即為鋼筋所在位置。鋼筋位置確定后,按圖紙中標示的鋼筋直徑和等級調整儀器的鋼筋直徑和鋼筋等級檔,按需要調整測距檔,旋轉調諧鈕使
111、指針回零。將探頭放置在測定鋼筋處,從度盤上即可讀取保護層厚度值。</p><p> 4.混凝土內部缺陷的檢測</p><p> 混凝土內部缺陷系指混凝土工程內部或表面深入到內部且范圍較大的缺陷。主要有裂縫、孔洞和不密實區(qū),不易于發(fā)現(xiàn)和測定。檢測方法主要有放射性同位素檢測、聲波檢測和取芯直接觀察。一般采用超聲波檢測,以超聲聲速、首波衰減和波形變化來判斷混凝土中存在缺陷的性質、范圍和位置。
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