建筑工程混凝土结构的现场检测技术

罗平

摘 要：本文首先阐述了混凝土结构常见的典型病害，并对混凝土性能表征、检测内容、现场检测技术等进行了全面分析。

关键词：建筑结构；典型病害；检测技术

引言

建筑工程中混凝土结构对建筑物的安全性、耐久性和适用性起着关键性作用。因此，混凝土的结构检测、安全评定和加固改造等也成为建筑工程的重要技术保障。在众多混凝土结构检测技术指标中，混凝土碳化、钢筋锈蚀等典型病害问题较为突出，需要对建筑结构进行整体性检测，研究混凝土力学性能、耐久性等技术指标，对于混凝土结构的安全稳定有着重要意义。

1 混凝土结构的典型病害

1.1 混凝土碳化

建筑物受大气流通等因素影响，会造成不同程度的混凝土碳化病害。有研究表明，混凝土碳化程度与影响时间之间呈一定规律，碳化深度随碳化时间的延长而不断增加。此外，混凝土的碳化还与混凝土所处环境的CO2浓度、空气湿度、混凝土密实度、水泥类型及外加剂类型等因素直接相关。一般而言，混凝土碳化的深度x与龄期t之间的函数关系如（1）式所示：

χ=ktβ （1）

式中：k———为混凝土的碳化系数；

β———为时间t的指数。

若混凝土置于密闭空间或干燥环境中，则混凝土几乎不会发生碳化现象，其主要原因是CO2在密闭空间中扩散速度较慢，在干燥环境下CO2不会形成碳酸对混凝土进行碳化影响；当环境湿度在50%～80%之间时，混凝土的碳化过程较为严重。

1.2 混凝土中钢筋锈蚀

钢筋作为布设在混凝土内部的中套受荷构件，一旦其发生锈蚀等基础病害，其承受荷载的能力将会在一定程度上受到削减。因此，钢筋锈蚀问题直接影响到混凝土的耐久性能。在多种因素耦合作用下，混凝土钢筋的钝化膜受碱性环境的影响逐渐失去保护作用，钢筋锈蚀的同时会使得混凝土的体积产生膨胀，造成钢筋混凝土建筑的开裂。

2 常见混凝土建筑的性能表征

2.1 混凝土結构整体性能

建筑混凝土构件的整体性是指混凝土在外部作用条件下，结构不发生相对位移或破坏的能力。建筑混凝土结构整体性能的提升可以通过建筑结构的布置、关系连接和施工控制等措施进行改进。在进行建筑构件性能提升的同时，还需要考虑建筑物的相关设置参数，如建筑物的层高、结构布置时的传力路径、支撑杆件、梁柱构造等。

2.2 混凝土力学性能

对于建筑物的性能而言，混凝土的力学性能也是至关重要的一个部分，对建筑的使用寿命也会产生影响。对建筑物中混凝土的抗压强度进行检测，可以从混凝土回弹、钻芯等角度进行综合分析。强度的无损检测具有操作简单、测量效率高等优势，在实际工程项目校验过程中，检测技术单位会采用无损检测和局部破损检测相结合来验证数据的可靠性。对建筑结构中混凝土的力学性能进行检测时，一方面要对建筑物中受力构件的承载力进行判定，另一方面也要对混凝土的疲劳寿命及其力学性能的退化规律进行测评，对建筑物剩余寿命的精准预估可为后期的养护加固提供科学依据。

2.3 混凝土耐久性能

现有的建筑物在设计过程中主要以安全性为主，很难将施工过程中材料的耐久性问题体现出来。目前检测中是将混凝土的耐久性评价包含于混凝土安全稳定性中，主要是在混凝土结构的分析和校验过程中，对混凝土材料、构件等性能的退化进行预估，默认该材料性能在使用期限内无明显变化，先考虑混凝土的安全性和适用性，再考虑材料的耐久性问题。对混凝土耐久性进行检测，有利于合理而科学地进行建筑的耐久性评估。

3 混凝土现场检测主要内容

3.1 服役环境作用效应

一般而言，混凝土建筑所处的环境可以根据侵蚀程度和环境类型进行划分，具体分为烟碱结晶环境、除冻盐冻融环境等7类，而环境对混凝土侵蚀的程度可以分为6个不同等级。以此基础为分类指导原则，可以对建筑结构在服役期限内进行劣化检测。

3.2 混凝土的开裂

混凝土建筑的开裂会使得建筑物表层产生不同程度的裂缝，在混凝土裂缝检测时，应具体考虑裂缝的宽度、裂缝的分布与深度、混凝土表层的剥落、混凝土的渗漏情况等，在检测的过程中，要了解混凝土裂缝产生的主要原因。混凝土裂缝的检测方法主要是通过目测或是借助仪器的测量，需要对混凝土裂缝检测的具体位置、深度、宽度等具体参数进行记录。

3.3 混凝土碳化深度

混凝土的碳化深度检测可以具体体现碳化机理和规律，可以分析其在所处环境条件下的劣化规律和作用原理，为混凝土的服役寿命和使用功能进行技术保障。混凝土的碳化主要原因是CO2与空气环境相对湿度的综合反应，根据CO2浓度和空气湿度的不同也会造成不同深度的碳化。

3.4 混凝土保护层厚度

混凝土保护层是保护混凝土内部钢筋不发生锈蚀和裸露的重要屏障，混凝土保护层厚度的大小也会直接影响到混凝土结构的使用寿命。对于混凝土保护层的检测方法也主要分为局部破损法和无损检测两种。采用无损检测方法时，需要对检测仪器经过校零处理，检测流程要遵从相关标准规范。

3.5 混凝土保护层厚度

对建筑中混凝土材料进行鉴定和结构加固时，需要对混凝土的强度进行检测。混凝土强度检测是发展较早的一项检测技术，相对而言也较为成熟。目前常使用的混凝土强度检测方法有回弹法、钻芯法、冲击回波法等。钻芯法是较为传统的方法，检测方法比较直接，一般是通过对芯样进行抗压测试推算其混凝土的强度。而回弹法、冲击回波法等测试方法是间接测试方法，是通过对回弹高度、超声波速的参数指标来推导该处混凝土的强度。

4 结束语

结合建筑工程中混凝土结构的性能检测技术，通过对混凝土建筑的整体性、力学性能和耐久性能进行综合分析，一方面可以对混凝土现有的病害问题进行量化评价，另一方面可以为混凝土建筑的加固维修等方案提供技术参考。研究混凝土结构的检测技术，可以不断地推进建筑工程的健康快速发展。

参考文献

[1]莫延兴.浅谈建筑工程混凝土结构的设计方法[J].现代物业（中旬刊）.2018（12）

[2]于树光.建筑工程中混凝土结构的施工技术研究[J].四川水泥.2018（02）

[3]孙允弟.建筑工程混凝土结构的施工技术研究[J].门窗.2018（03）